精益生產在陶瓷色料生產中的應用

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

　　關鍵詞：陶瓷色料;精益生產;生產工藝

　　推薦：《佛山陶瓷》雜志創刊于1991年，由佛山市陶瓷研究所主辦，佛山陶瓷雜志出版有限公司編輯出版，刊號CN44-1394/TS。《佛山陶瓷》雜志是廣東省唯一國內外公開發行、國內最先以月刊出版的陶瓷專業雜志。所登文章既有較高的專業理論水平，又十分貼近市場、切合生產實際，深受廣大讀者歡迎。發行范圍遍及海內外各地區，特別是重點建筑、衛生陶瓷產區，占有率接近90%;在越南、新加坡、馬來西亞等國家也有不少長期訂閱本刊的讀者。

　　1 前 言

　　中國陶瓷色料產業經歷了由成長期和高速發展期，現在已經進入穩步發展和成熟期，現在大多數色料生產企業的研究方向主要為如何提高產品質量的穩定性和開發新產品特別是高檔產品之上，如近年來出現的干混陶瓷色料、高溫抗氧化陶瓷色料等。而在陶瓷色料生產過程中，仍然存在產品能耗高、生產效率低、污染嚴重及生產員工老齡化等問題，為促進陶瓷色料行業的可持續發展，在陶瓷色料生產中開展精益生產具有重大的意義。

　　2 陶瓷色料行業的特點

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

　　陶瓷色料企業的現狀主要有以下幾個特點：

　　2.1產品種類繁多

　　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，每一類顏色根據生產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

　　陶瓷色料行業是陶瓷行業的細分。其加工設備無專業性，大多數是從其他行業借鑒改進使用，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生產規模小，生產人員老齡化

　　陶瓷色料企業的生產規模一般都較小，一般在50～200人規模。而從事陶瓷色料行業的一線生產員工90%以上是40歲以上年齡的人員，一線生產員工隊伍建設斷層明顯，加之體力勞動負荷大，一線員工對陶瓷色料行業發展的影響不容忽視。

　　3 陶瓷色料生產過程中的精益生產思路

　　陶瓷色料生產工序包括原料檢測、配混料、燒成、破碎、均化。在幾個工序段中，都存在耗時長、高體力付出等作業特點，通過運用精益生產相關原理，如引入工具、合并作業工序、減少浪費等原理改進工藝作業，實現生產效率的提高，降低生產成本。另，應清潔生產要求，在整個生產工藝作業過程中的每個工序段可產生粉塵的作業工位設置粉塵收集管道系統，實現清潔生產。針對清潔生產，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人員完成，其一般是按照產品配方取樣配料煅燒。煅燒后做版對比發色，合格后可用于生產。其中，該方法忽略了實驗室與生產車間存在的變量，車間生產產品容易出現質量偏差。且在車間產品出現質量問題時不容易找出原因，所以為保證產品質量在生產中更容易把控，實驗室檢測應改變檢測機制，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。且檢測人員應該固定，不應隨意更換，以免因個人差異而導致產品質量問題。

　　3.2配混料

　　陶瓷色料配混料的過程包括：原料領取、投料入罐、放料至周轉桶(或噸袋)、投料入打粉機、放料至周轉桶(或噸袋)。以2噸物料為例，其中，員工需要2名，時間耗時：原料領取20min、投料入罐15min、攪拌機攪拌20min、放料至周轉桶(或噸袋)10min、投料經打粉機入罐40min、攪拌機攪拌10min、放料至周轉桶(或噸袋)10min，共需要135min。其中，特別是投料經打粉機入罐工序，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，將周轉桶改成底部設計開關的錐底周轉桶，混料攪拌后可將物料放入錐底周轉桶，通過將錐底周轉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：原料領取20min、投料入罐15min、攪拌機攪拌20min、螺桿送料經打粉機入罐15min、攪拌機攪拌10min、放料至周轉桶(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，以實現清潔生產。

　　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品質量的主要因素，需嚴格按設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，消除原來以經驗控制各個燃燒火嘴氣閥開關而帶來的火力不均造成的窯爐溫度分布不均而造成產品燒成質量問題。再者，物料使用的是底部設計開關的錐底周轉桶進行周轉，其中重要的一點是，可把錐底周轉桶當作一個下料桶使用，即可通過將錐底周轉桶架高，匣缽放置錐底周轉桶開關之下，可通過開關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備細化陶瓷色料，其在加工前都要將半成品物料進行預處理破碎，所用到的設備是顎式破碎機、打粉機等。現陶瓷色料企業的破碎細化工藝過程如下：窯爐前倒出物料進入周轉桶----叉車周轉至預破碎車間----人工投料粗破碎，周轉桶(或噸袋)裝料---叉車周轉至細化車間----人工投料進行物料細化，周轉桶或40KG/袋裝料。而根據精益思想進行了如下改進：窯爐前倒出物料經皮帶進入破碎機破碎，使用錐底周轉桶裝料----機動叉車周轉至細化車間-----將錐底周轉桶鏈接在細化設備投料口，通過錐底周轉通底部開關進行投料，細化后用錐底周轉桶裝料。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，極大地降低了生產時間成本和經濟成本。

　　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，使得半成品品質保持一致。同樣的，該工序通過錐底周轉桶進行周轉投料，減少了人工投料動作，降低了工人的勞動強度，節約時間。

　　以下以隧道窯連續生產某產品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，不在生產工藝改進討論之內)，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，有效提高了生產效率。且在整個生產過程中，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，收集的粉塵按產品類型分類，實行回收利用，保證了清潔生產，且粉塵的回收利用也節約了生產成本。

　　4 結 論

　　精益生產是20世紀偉大的創造，世界眾多企業已經證明其在降低企業成本和提高生產效率中具備巨大的優越性。陶瓷色料作為傳統的企業，其產品生產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，所以陶瓷色料企業應不斷推行精益生產，積極優化生產工藝實施節能減排，不斷提高生產效率，降低生產成本，才能實現企業的可持續發展。

　　參考文獻

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