精益生產(chǎn)在陶瓷色料生產(chǎn)中的應(yīng)用

鄧樹海

摘 要：陶瓷色料是陶瓷行業(yè)的一個重要分支，其存在著高污染、高勞動強度、高成本的特點，在該行業(yè)推行精益生產(chǎn)具備重要意義。本文主要在陶瓷色料生產(chǎn)工藝上提出精益改進方法，實施優(yōu)化生產(chǎn)工藝，節(jié)約了工人的勞動付出和產(chǎn)品生產(chǎn)時間，提高生產(chǎn)效率，從而實現(xiàn)了生產(chǎn)勞動成本的降低。

關(guān)鍵詞：陶瓷色料;精益生產(chǎn);生產(chǎn)工藝

1 前 言

中國陶瓷色料產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了由成長期和高速發(fā)展期，現(xiàn)在已經(jīng)進入穩(wěn)步發(fā)展和成熟期，現(xiàn)在大多數(shù)色料生產(chǎn)企業(yè)的研究方向主要為如何提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和開發(fā)新產(chǎn)品特別是高檔產(chǎn)品之上，如近年來出現(xiàn)的干混陶瓷色料、高溫抗氧化陶瓷色料等。而在陶瓷色料生產(chǎn)過程中，仍然存在產(chǎn)品能耗高、生產(chǎn)效率低、污染嚴重及生產(chǎn)員工老齡化等問題，為促進陶瓷色料行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，在陶瓷色料生產(chǎn)中開展精益生產(chǎn)具有重大的意義。

2 陶瓷色料行業(yè)的特點

陶瓷色料主要用于陶瓷產(chǎn)品的裝飾，為陶瓷產(chǎn)品提供豐富的色彩選擇。陶瓷色料生產(chǎn)包括原料檢測、配混料、燒成、破碎、均化。簡要的工藝流程詳見圖1。

陶瓷色料企業(yè)的現(xiàn)狀主要有以下幾個特點：

2.1產(chǎn)品種類繁多

陶瓷色料可分為兩大類：釉用色料和坯用色料。其中，主要的顏色包括黑色、藍色、棕色、紅色、黃色、灰色、綠色等，每一類顏色根據(jù)生產(chǎn)原料和合成機理的不同，又可以分出許多品種，如藍色分為鈷藍、鈷鉻藍、釩鋯藍等，棕色可分為黃棕、紅棕、深棕、黑棕等。

2.2自動化程度低

陶瓷色料行業(yè)是陶瓷行業(yè)的細分。其加工設(shè)備無專業(yè)性，大多數(shù)是從其他行業(yè)借鑒改進使用，如錐形攪拌機、顎式破碎機、打粉機、氣流磨等，在各個加工工序鏈接都需要大量的人工，且工作強度大。

2.3生產(chǎn)規(guī)模小，生產(chǎn)人員老齡化

陶瓷色料企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模一般都較小，一般在50～200人規(guī)模。而從事陶瓷色料行業(yè)的一線生產(chǎn)員工90%以上是40歲以上年齡的人員，一線生產(chǎn)員工隊伍建設(shè)斷層明顯，加之體力勞動負荷大，一線員工對陶瓷色料行業(yè)發(fā)展的影響不容忽視。

3 陶瓷色料生產(chǎn)過程中的精益生產(chǎn)思路

陶瓷色料生產(chǎn)工序包括原料檢測、配混料、燒成、破碎、均化。在幾個工序段中，都存在耗時長、高體力付出等作業(yè)特點，通過運用精益生產(chǎn)相關(guān)原理，如引入工具、合并作業(yè)工序、減少浪費等原理改進工藝作業(yè)，實現(xiàn)生產(chǎn)效率的提高，降低生產(chǎn)成本。另，應(yīng)清潔生產(chǎn)要求，在整個生產(chǎn)工藝作業(yè)過程中的每個工序段可產(chǎn)生粉塵的作業(yè)工位設(shè)置粉塵收集管道系統(tǒng)，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。針對清潔生產(chǎn)，在以下工序中不做過多陳述。

3.1原料檢測

原料檢測主要由技術(shù)人員完成，其一般是按照產(chǎn)品配方取樣配料煅燒。煅燒后做版對比發(fā)色，合格后可用于生產(chǎn)。其中，該方法忽略了實驗室與生產(chǎn)車間存在的變量，車間生產(chǎn)產(chǎn)品容易出現(xiàn)質(zhì)量偏差。且在車間產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題時不容易找出原因，所以為保證產(chǎn)品質(zhì)量在生產(chǎn)中更容易把控，實驗室檢測應(yīng)改變檢測機制，即在檢測原料時做低溫、正常溫、高溫三個溫度的實驗檢測，加強對原材料的把控。且檢測人員應(yīng)該固定，不應(yīng)隨意更換，以免因個人差異而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量問題。

3.2配混料

陶瓷色料配混料的過程包括：原料領(lǐng)取、投料入罐、放料至周轉(zhuǎn)桶（或噸袋）、投料入打粉機、放料至周轉(zhuǎn)桶（或噸袋）。以2噸物料為例，其中，員工需要2名，時間耗時：原料領(lǐng)取20min、投料入罐15min、攪拌機攪拌20min、放料至周轉(zhuǎn)桶（或噸袋）10min、投料經(jīng)打粉機入罐40min、攪拌機攪拌10min、放料至周轉(zhuǎn)桶（或噸袋）10min，共需要135min。其中，特別是投料經(jīng)打粉機入罐工序，工人通過鐵鏟投料，耗時長，且體力付出大，效率低下。在精益思路的改進下，將周轉(zhuǎn)桶改成底部設(shè)計開關(guān)的錐底周轉(zhuǎn)桶，混料攪拌后可將物料放入錐底周轉(zhuǎn)桶，通過將錐底周轉(zhuǎn)桶接駁在打粉機上直接將物料投入打粉機，從而減少了人工投料工序，且打粉入罐工序時間減至20min。整個過程耗時115min。而針于大批量的配混料，我們可以通過在兩個攪拌罐中引入可移動式的螺桿式提升機，將兩個攪拌罐鏈接起來，其工藝為：原料領(lǐng)取20min、投料入罐15min、攪拌機攪拌20min、螺桿送料經(jīng)打粉機入罐15min、攪拌機攪拌10min、放料至周轉(zhuǎn)桶（或噸袋）10min，耗時共計80min，其中人工只需投料一次，便可完成整個混料過程，人工勞動付出小，時間短，效率大大提高。其中，在投料口和攪拌罐放料口等加裝收塵管道進行粉塵收集，以實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。

3.3燒成

燒成前，物料需要人工裝入匣缽;煅燒完成后，需從匣缽中倒出。在燒成工藝中，升溫曲線和燒成氣氛是主要影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素，需嚴格按設(shè)定的燒成制度進行燒制。其中一點值得改進的是，在燒成燃氣的控制上，應(yīng)該采用總進氣閥一閥控制的方式控制燃氣流量，如以流量壓力表為參考，按燒成制度控制，消除原來以經(jīng)驗控制各個燃燒火嘴氣閥開關(guān)而帶來的火力不均造成的窯爐溫度分布不均而造成產(chǎn)品燒成質(zhì)量問題。再者，物料使用的是底部設(shè)計開關(guān)的錐底周轉(zhuǎn)桶進行周轉(zhuǎn)，其中重要的一點是，可把錐底周轉(zhuǎn)桶當作一個下料桶使用，即可通過將錐底周轉(zhuǎn)桶架高，匣缽放置錐底周轉(zhuǎn)桶開關(guān)之下，可通過開關(guān)口放下物料裝進匣缽，該改進消除了人工用瓢裝料的工序，大大降低了工人的勞動強度和時間成本。

3.4破碎

物料的破碎可分粗破碎和磨細化。其中，球磨機是陶瓷色料早期細化加工的常用設(shè)備，使用球磨機后需要進行水洗和干燥兩個工序，加工時間太長。在后期改進的陶瓷色料加工工藝中，引進了高速磨、雷蒙機、氣流磨等粉體加工設(shè)備，省去了水洗和干燥兩道工序而，極大的縮短了工藝時間。而使用高速磨、雷蒙機、氣流磨等粉體加工設(shè)備細化陶瓷色料，其在加工前都要將半成品物料進行預(yù)處理破碎，所用到的設(shè)備是顎式破碎機、打粉機等。現(xiàn)陶瓷色料企業(yè)的破碎細化工藝過程如下：窯爐前倒出物料進入周轉(zhuǎn)桶----叉車周轉(zhuǎn)至預(yù)破碎車間----人工投料粗破碎，周轉(zhuǎn)桶（或噸袋）裝料---叉車周轉(zhuǎn)至細化車間----人工投料進行物料細化，周轉(zhuǎn)桶或40KG/袋裝料。而根據(jù)精益思想進行了如下改進：窯爐前倒出物料經(jīng)皮帶進入破碎機破碎，使用錐底周轉(zhuǎn)桶裝料----機動叉車周轉(zhuǎn)至細化車間-----將錐底周轉(zhuǎn)桶鏈接在細化設(shè)備投料口，通過錐底周轉(zhuǎn)通底部開關(guān)進行投料，細化后用錐底周轉(zhuǎn)桶裝料。該改進方案降低了人工成本，減少了工人勞動付出，減少物料周轉(zhuǎn)，極大地降低了生產(chǎn)時間成本和經(jīng)濟成本。

3.5均化

均化是將磨細加工達到標準的物料進行混合均勻，使得半成品品質(zhì)保持一致。同樣的，該工序通過錐底周轉(zhuǎn)桶進行周轉(zhuǎn)投料，減少了人工投料動作，降低了工人的勞動強度，節(jié)約時間。

以下以隧道窯連續(xù)生產(chǎn)某產(chǎn)品2000kg為例說明改進前后對比情況，如表1所示。

從表1可以看出，原工藝共需人次24人，耗時735min（A代表時間固定，且耗時超長，不在生產(chǎn)工藝改進討論之內(nèi)），而工藝改進后，共需人次16人，耗時540min，所需人力成本降低了8人次，約33%，耗時降低了195min，約26%。綜合成本大大降低，工人體力負荷降低，有效提高了生產(chǎn)效率。且在整個生產(chǎn)過程中，所有工序的投料口和放料口都安裝吸塵管道進行粉塵收集，收集的粉塵按產(chǎn)品類型分類，實行回收利用，保證了清潔生產(chǎn)，且粉塵的回收利用也節(jié)約了生產(chǎn)成本。

4 結(jié) 論

精益生產(chǎn)是20世紀偉大的創(chuàng)造，世界眾多企業(yè)已經(jīng)證明其在降低企業(yè)成本和提高生產(chǎn)效率中具備巨大的優(yōu)越性。陶瓷色料作為傳統(tǒng)的企業(yè)，其產(chǎn)品生產(chǎn)對人工勞力有著極大的依賴，且存在著高污染、高勞動強度、高成本的特點，所以陶瓷色料企業(yè)應(yīng)不斷推行精益生產(chǎn)，積極優(yōu)化生產(chǎn)工藝實施節(jié)能減排，不斷提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，才能實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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