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生產設備范文1
關鍵詞:偏光膜;涂布生產設備;設備國產化;投資成本;液晶面板
中圖分類號:TN805 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)25-0063-03
1 概述
近10年來,全球平板顯示產業(FPD)特別是TFT-LCD發展速度很快,平板顯示產業已成為支持全球經濟的重要產業之一。液晶顯示器最核心的部件是液晶面板,約占整個液晶顯示器成本的80%左右,液晶面板的品質直接決定著顯示效果。
圖1 液晶面板結構
圖1是液晶面板的組成結構,它由上層液晶面板模組和下層背光模組兩部分組成。其中偏光膜是其必需的關鍵組件之一,且必須上下成對配合使用。偏光膜的作用就是將自然光變成偏振光,由于把偏振光用于其顯示原理中,偏振片不僅是必需的構件,同時對其高性能、多功能的追求對于LCD功能的提高是必不可少的。
偏光膜的發展與LCD相輔相成,速度很快。根據矢野經濟研究所及Display bank的統計,2005年全球偏光膜產量約1.26億m2,至2010年偏光片產值已達95億美元,面積3.16億m2。預計到2016年,全球TFT偏光片產值將超過140億美元。
不過,大陸偏光膜產能仍小。根據群智咨詢調研數據顯示,2013年中國大陸本土面板廠(即京東方、華星光電、中電熊貓、天馬、龍騰)對偏光片的實際需求規模為4800萬m2,而中國大陸本土偏光片廠商的實際出貨供給規模為268萬m2,偏光片的國內自給率僅為5.6%。因此,國內偏光膜的市場需求巨大。
偏光膜的生產分為TAC表面處理、PVA拉伸、離型膜涂布后貼合三個流程。不同的流程對應不同的設備。本文僅針對離型膜涂布貼合用的光學涂布生產設備進行闡述。
2 偏光膜的典型結構
偏光膜的典型結構如下表1所示:
表1 偏光膜的典型結構
從偏光膜的典型結構可以看出,不同類型的偏光膜均以其基本結構“原板”為基礎――兩層三醋酸纖維素酯薄膜(TAC)夾一層聚乙烯醇(PVA),業內稱為“原板”。
根據產品的具體要求,通過光學涂布生產設備在原板的一側或兩側分別復合不同功能的光學膜,如反射膜、半透膜、位相差膜等,由此形成不同用途的偏光膜成品。產品類型不同,涂布的次數會有變化,如上述不同結構的產品,每增加一層PSA膠,需涂布一次。
3 涂布生產設備流程圖及組成說明
3.1 設備流程圖
圖2 涂布生產設備流程圖
偏光膜涂布生產設備的流程圖如圖2。與大多數涂布設備類似,主要由基材(如離型膜)放卷裝置、接膜裝置、基材蓄膜裝置、電暈裝置、涂布頭、干燥箱、UV固化裝置、原板放卷、原板蓄膜裝置、貼合裝置、裁片堆疊裝置、涂布貼合產品收卷裝置等組成。不同的是,偏光膜涂布生產設備與其他光學膜涂布設備對環境潔凈度要求極高,涂布頭及干燥箱要求在1000級以上,有的甚至達到100級。
3.2 組成說明
3.2.1 離型膜放卷裝置。放卷裝置為雙工位,主要考慮到連續生產的需要。當一卷膜接近用完時,需做好與下一卷膜連接的準備。放卷裝置通常配置對邊裝置,以保證膜按規定的路徑運行。
3.2.2 接膜裝置。此裝置在生產速度較高或膜的幅寬較寬時才配置使用。偏光膜涂布的生產速度與普通的如粘膠帶涂布速度動輒上100m/min不同,通常速度在(8~10)m/min,生產速度超過(30~50)m/min的很少。因此幅寬1m以下時直接人工接膜即可。
3.2.3 蓄膜裝置。此裝置主要是為換卷接膜時進行膜的儲備,因為接膜的時候接膜處會短暫停止,而生產是連續的,蓄膜就是保證不影響生產的連續性。蓄膜的長度設計需考慮正常的生產速度及接膜所需的時間。太短來不及接膜,太長浪費設備投資與安裝空間。
3.2.4 電暈裝置。電暈裝置的使用是根據需要對涂布的一面進行表面電擊處理,使其具有更高的附著性。其原理是利用高頻率高電壓在被處理的塑料表面電暈放電,而產生低溫等離子體,使塑料表面產生游離基反應從而使聚合物發生交聯、表面變粗糙并增加其對極性溶劑的潤濕性和附著能力。
3.2.5 涂布頭。涂布頭是整個涂布生產設備的核心,目前偏光膜涂布主要有COMMA KNIFE(逗號式刮刀)與SLOT DIE(狹縫式模頭擠出涂布)兩種形式。
COMMA KNIFE適合的涂布厚度為18~100?m,涂布液粘度較高,其突出的優點是改變涂布寬度比較容易,另供膠系統也相對簡單。但存在涂布液大面積暴露的問題,因此必須保證涂布頭的潔凈度。
SLOT DIE涂布是一種預計量的涂布方式,就是說涂布量取決于輸入涂布液量與基材運行速度之比,可預先精確設定。通常都采用高精度無脈沖計量泵來輸送涂布液量。SLOT DIE涂布可分為背輥直接接觸和基材張力控制兩種方式,偏光膜涂布采用背輥直接接觸式為主。這種涂布厚度范圍較寬,約為3~300?m,可滿足不同的使用要求,適合生產速度從低到高均可。其涂布精度受背輥本身的平直度以及軸承的跳動影響,由于涂布間隙很小,對基材厚度變化及表面異物影響非常敏感。生產過程中更換涂布液品種時內部清潔比較困難,需用溶劑反復清洗。
兩種涂布頭涂層干后厚度誤差均可控制在1μm以內。其中SLOT DIE涂布精度更高,造價昂貴,并需配置完善的供膠系統。
3.2.6 干燥箱。偏光膜涂布設備干燥箱分為“導輥式”與“導輥加氣懸浮式”兩種,總長度一般在20~30m之間?!皩л伡託鈶腋∈健蓖ǔJ乔皟晒潪閷л仯溆酁闅鈶腋?。氣懸浮干燥過程中,因涂布基材只受到空氣的磨擦力影響、無機械接觸,所以對產品表面無劃傷。且干燥效率比“導輥式”大幅提高。但要保證膜在干燥箱內溫度均勻、運轉平穩具有較高的技術難度,因此對風槽、噴嘴的結構設計,對風量與壓差的控制等都有較高要求。對進入干燥箱的空氣一定要經過HEPA過濾,確保箱內的潔凈度。同時需及時將干燥箱內產生的有機廢氣及時排出,防止VOCs聚集導致發生危險。偏光膜涂布干燥箱內溫度不高,通常不超過120℃,但對溫度的控制非常嚴格,通常誤差在±1℃以內。加熱方式有蒸汽盤管直接加熱與外置換熱器熱風循環加熱(氣懸浮式必須)。熱源以蒸汽為主,部分使用導熱油。
3.2.7 UV固化裝置。此裝置主要針對UV固化膠水,在偏光膜涂布設備中比較少用,有的并不配置。配置的原因主要是考慮一機多用,除偏光膜涂布外還可進行其他光學膜的涂布,如硬化膜等。需注意的是,COMMA KNIFE涂布頭不適合UV固化膠水的涂布,通常使用Micro Gravure(微凹版輥)涂布工藝。
3.2.8 原板放卷裝置。同本節第1點。
3.2.9 原板蓄膜裝置。同本節第3點。
3.2.10 貼合裝置。貼合裝置的重點是貼合輥,貼合輥設計有上下兩輥式或3輥式、水平兩輥式等。兩輥式通常一鋼輥、一膠輥配置。進行貼合時,各膜的平整度與張力控制非常重要,否則會影響貼合產品的平整度。為提高貼合效率,根據實際需要在貼合機上實現多功能復合與保護膜收卷是十分必要的。在偏光膜的涂布過程中,由于膜的層數多,實現這一功能尤為重要。
3.2.11 裁片堆疊裝置。本裝置是偏光膜生產必需設備之一,因為偏光膜產品多為片狀交貨,直接配置在生產線上切片易于實現連續生產。由于偏光膜對切口要求整齊、不能起毛邊,因此對切刀的要求極高。同時,由于偏光膜與位相差膜貼合時有角度的要求,因此切片裝置需具有整體旋轉功能并配置角度顯示。需注意的是,堆疊機的使用受到生產速度的限制,當生產速度超過10m/min時不適宜在線自動切片堆疊,而必須進行離線裁切。
3.2.12 成品收卷裝置。本裝置與裁片堆疊裝置錯開使用。當不需要裁切時,就使用本裝置進行收卷。收卷機視實際需要,選用單工位收卷或雙工位收卷。
4 結語
偏光膜涂布生產設備的要求與其他光學膜涂布生產設備類似,要求制造精密、控制準確,設備必須做好防銹、防塵工作,設備相關組件材質不能產生粉塵。各傳動導輥需質輕、動平衡良好,確保轉動順暢。同時需做好防爆、隔爆工作,并配備除靜電裝置。
由于國內偏光膜廠商不多,目前偏光膜涂布生產設備基本從國外進口,以日本與韓國生產為主,其中日本的設備技術含量更高、價格更貴。為有效降低投資成本,可與設備制造商進行友好協商,部分非主要零部件可放在國內加工,如機架、鋼構等;相對重要的輥、控制部分、涂布頭、干燥箱等由國外加工。
偏光膜涂布設備完全國產化條件仍不具備,主要差距體現在加工精度與控制精度,另外設備設計與制造人員對高精密涂布、光學膜高要求的認識也有待提高。
參考文獻
[1] 崛浩雄,鈴木幸治.彩色液晶顯示[M].北京:科學出版社,2003.
生產設備范文2
關鍵詞:秸稈;飼料;設備
1 秸稈壓縮飼料的優勢分析
秸稈壓縮飼料設備以稻麥、玉米、地瓜秧、花生秧等作物的秸稈為生產原料,經過鍘切、去雜、高壓壓制、高溫熟化、焦化、消毒滅菌、風冷干燥等數道工藝將秸稈壓縮為類似壓縮餅干狀的塊狀物。經壓縮后,秸稈和壓塊飼料體積比可達20:1~40:1。因此,秸稈壓縮飼料不僅便于貯運、飼喂方便,而且還可有效防止火災發生,其保質期長達2~3年。與其他飼料相比,壓塊秸稈飼料營養豐富并具有濃郁的煳香味,牲畜采食率可達98%,消化率可達60%,適口性好。經同類對比試驗,用戶采用秸稈壓塊飼料比采用青貯飼料每千克飼料成本減少將近20%,同時奶牛的產奶率提高了約6%~9%。同時,秸稈壓縮飼料技術還能滿足不同種類牲畜的營養需求,生產出含有玉米粉、棉子粕、豆粕、稀土或其他微量元素的特種營養型塊狀秸稈飼料。
2 秸稈壓縮飼料的制作技術與工藝流程
2.1 生物秸稈的收割儲存技術要求
首先在收獲時,用戶應對生物秸稈采用秸稈收割機或人工收獲,其割茬高度應制在10~15cm范圍內,若連根拔起,則必然會在飼料中增加的土與其他雜質。其次,在進行完生物秸稈的收割工作后,若氣象條件允許,可在田間對其吹曬2~5天,使其剩余水分低于50%后再行撿拾工作。對于秸稈打捆操作,使用麻繩或草繩打捆,可采用人工打捆或撿拾打捆機進行操作。最后,對于生物秸稈的存放,可采取分散存放與集中存放相結合的辦法,應盡量保持秸稈存放地的通風。
2.2 生物秸稈的切碎回性技術要求
在進行生物秸稈的切碎操作時,首先應檢查秸稈中是否夾雜發霉變質的秸稈,是否存在其他雜物,若發現則應及時進行清除。在切碎時,應依照本設備操作規程進行操作,對于設備前端的送料速度要穩定,喂料要均勻。應保證切碎秸稈的長度在30~50mm間。應注意對于切碎后的秸稈不應直接進行壓塊處理,而是按照此時秸稈的干濕程度進行對應的晾曬。
若切碎秸稈的含水量在18%以下,則將切碎的秸稈進行堆放12~24h。以使切碎秸稈原料各部分濕度相對均勻,此過程稱之為秸稈原料的回性過程。在回性操作時,要求切碎秸稈原料應具有一定的堆放高度。在回性過程中,操作者應及時關注和掌握堆放秸稈原料中含水量的持續變化,一旦含水量低于標準含水量時,則必須適當噴灑一些水以補充生物秸稈中的水分,目的是確保原料回性后濕度均勻,平均濕度約18%。
2.3 攪拌除雜操作
切碎的秸稈散料經輸送模塊被均勻地輸送到攪拌混料模塊。目前,市面上利用較多的機械攪拌通常是使用雙螺旋翅片式結構的混料裝置,開啟狀態下兩軸異向轉動,經兩攪拌軸異向轉動,輸送模塊送來的散料以及添加機送來的添加料得到了充分混合。攪拌的作用一方面是使散料和添加劑得到充分混合,另一方面也使生物秸稈莖葉間相互磨擦、揉搓而變軟,從而使其松散地被送入到軋塊模塊的入口處。對于某些精飼料,在此可以根據用戶需求,利用添加機按要求比例定量添加各些精飼料所需的礦物質、微量元素等成分。
2.4 軋塊操作
軋塊裝置工作原理是進料罩內的物料在重力和導料作用下緊貼在模口上,當壓輪向前滾動,物料進入變形壓緊區,因受到擠壓,原料粒子不斷進入粒子間的空隙內,間隙中的空氣被排出,粒子間所有較大的空隙逐漸都被能進入的粒子占據。隨著壓輪繼續滾動,被壓實的原料進入擠壓成型區。在擠壓成型區內,壓力繼續增加,粒子本身發生變形和塑性流動,并繼續充填周圍較小的空隙。
由于經歷了軋塊過程的高壓、高溫狀態,秸稈原料中的纖維、淀粉都會發生相應的變化。一般在50℃~60℃時,淀粉開始膨脹,并失去了常溫下的晶體結構。隨著外界溫度的不斷提高,秸稈中淀粉顆粒持續膨脹直至爆裂,此時淀粉會發生凝膠反應。凝膠糊化可以促進牲畜腸道對淀粉的酶解、消化吸收。
2.5 風冷操作
風冷模塊的作用是把軋出的濕度大、溫度高的秸稈飼料塊用風冷的辦法迅速冷卻,同時還可降低秸稈飼料的相對濕度。作者通過研究發現,為保證生物壓縮飼料產品質量,必須對成品進行晾曬,在成品水含量小于14%時最有利于長期儲存。
4 結束語
生產設備范文3
1. 學生中存在差異
首先是地域差異,有的學生來自很偏僻的農村,有的來自城鎮,對事物的認識不一;然后是基礎差異,有的學生基礎知識掌握得稍差一些,例如在講到傳動比計算時,有部分學生運算能力較差,不會計算;最后是性別差異,男女生對機械設備的認識、理解、操作等都存在一定差異。
2. 專業性更強
第一次接觸本課程的學生難免會對教材中的一些名詞、術語、基本概念及原理感到陌生。如傳動鏈、運動副、傳動系統等等,這就對培養學生學習興趣為今后教學提出了更高的要求。
3. 實踐性更強
本課程教學的目的不是教學生學會某種方法,而是要他們掌握并會使用這些方法,達到會用會動手的目的。但是大部分學生從未見過鋼絲鋼繩生產設備,更談不上實際操作經驗,沒有一點感性認識,因此,對所學的專業課感到無從下手,這就給教學工作帶來了更大的困難。所以在制訂教學計劃時,就應把加強動手能力培養和解決實際問題的能力培養擺在突出的位置。
4. 學科之間相互聯系
基礎學科知識的掌握程度,決定了專業課教學的難易。如《鋼絲、鋼繩生產設備》與《機械基礎》《機械制圖》《極限配合》《金屬材料與熱處理》等學科知識都是有內在聯系的,所以學生對這些基礎學科的掌握程度以及應用基礎知識的能力就顯得格外重要。
本文將就本人對《鋼絲、鋼繩生產設備》的教學談些看法,達到提高專業課程教學水平的效果,使學生學以致用,以便將來走上工作崗位后,盡快盡早地熟悉各種設備的使用。
一、注重實踐,增強學生的感性認識,培養學生的學習興趣
本學科一開始第一次課就應組織現場教學、參觀工廠,首先讓學生認識各種各樣的設備。例如各種類型的拉絲機如LD—1-2 /580-700以及LW1—1-2/580-700+5/560+LS1—1/560等以及各種捻股合繩設備如GG1—36/500和SK2—6/1000等,引導學生對即將學習的設備有一個提前認識。并以單道次拉絲機為例,講授設備的三大組成部分:電動機——傳動裝置——工作機。
參觀過程中,學生們會很好奇,可能提出很多問題,例如動力機的放置方式,為什么有的是垂直放置,而有的是水平放置;為什么電動機型號不同;傳動裝置的結構是不是都一樣的,傳動機構的作用是什么等等問題。通過一一解答,讓學生認識到設備課程內容要學的還很多,這就為以后的教學奠定了基礎,帶著這些問題學生要想知道更多,他們也就愿意去學了,這讓學生有了學習的興趣。
孔夫子早在兩千多年前就已提出“知之者不如好知者,好知者不如樂知者”的樂學理論。在教學中,“苦學”的精神應該提倡,但決不能忽視“樂學”的興趣。學生自己要學與老師要學生學是兩回事,我認為教學的關鍵在于教會學生“會學”,而不僅僅是“教會”“學會”。本課的目的是培養學生“樂學”的興趣,為今后的教學目的——教學生“會學”以及“會用”打好基礎。
二、注重“學導”型教學
在教學中對于相同類型的知識內容,抓住其中的一個特例,精心解剖,引導學生掌握方法,逐漸走入自學的軌道,類似的內容學會自行分析、討論和探索,由簡到繁逐步深入總結結論,達到舉一反三的效果。如在講設備的傳動系統分析時,首先展示掛圖,讓學生在傳動系統圖中找到電動機,然后再講電動機的作用——提供動力;電動機的類型——目前鋼絲鋼繩生產設備中常用的電機有交流異步電動機、電磁調速異步電動機、力矩異步電動機以及直流電動機。下一步就進入傳動系統的分析。變速箱中的三對離合齒輪輸出不同的速度,因此,傳輸給卷筒時就應有不同的拉拔速度。對此,學生很容易接受變速箱可以變速。此外,可以告訴學生變速箱還可以變向,例如汽車的變速箱不但要變速度也要變方向,即既可以往前開也可以倒車。
將單次拉絲機的傳動系統從電機到變速箱再到拉拔卷筒進行逐一分析、細講、透講,讓學生更進一步地復習和鞏固設備的三大組成部分,還為后續課的講授奠定了基礎。在對各種多道次拉絲機和各種捻制設備的傳動系統進行分析時,就以單道次拉絲機的傳動系統分析方法為基礎,讓學生先找出原動機,再分析多道次拉絲機與單道次拉絲機的傳動系統有什么區別和聯系,最后分析工作機,對于不同設備用途不一工作機會有所不同,但就設備的組成、傳動原理而言,都是大同小異的,只是傳動系統的復雜程度不同而已。但這一工作需要反復多做,需要引導學生對各種傳動系統進行分析,教材上的系統圖是遠遠不夠的,教學過程中要適當補充。
教學中本人將生產現場的典型設備的傳動系統圖做成掛圖,讓學生通過對各種傳動系統進行分析對比,找出共性和聯系,從而類比各個系統的性能、結構、調速范圍、應用等,抓住問題的本質,突出共性和個性,這樣使學生感到學到的知識有骨有肉,消除了干枯抽象的消極心理狀態,這對培養學生應用所學知識解決實際問題有較好成效。
三、讓教學滿足現實需求
生產設備范文4
關鍵詞:職業教育;教學儀器設備;生產設備
一、教學儀器設備與生產設備有效銜接對促進職業教育發展具有重要意義
職業教育是指讓受教育者獲得某種職業或生產勞動所需要的職業知識、技能和職業道德的教育。其目的是培養應用人才和具有一定文化水平和專業知識技能的勞動者。職業教育的特點是側重于實踐技能和實際工作能力的培養。
伴隨知識經濟的到來,我國的產業結構和勞動結構正在發生深刻的變化,這種變化深刻地影響著我國的職業教育,并對我國的職業教育提出了更高層次的要求。企業需要大量的具有實踐能力和職業素質的高端技能型人才,而企業所需要的正是高等職業教
育所必須予以滿足的。如何提升學生的實踐能力,使學生進入企業后可以快速融入企業的生產之中,成為企業的核心技術人才,就成為我們高等職業學校研究的重要課題。
如果可以將教學儀器設備與生產設備有效銜接,那么就可以使學生完成在校學習后進入企業頂崗實習和工作時對生產設備不陌生,迅速轉換角色,進入生產過程。
二、生產設備的特點及在教學上的局限性
生產設備是在工業企業中直接參加生產過程或直接為生產服務的機器設備,主要包括機械、動力及傳導設備等?;谄涔δ堋⑸a設備具有其自身的特點和運用于教學中的局限性。
1.生產設備采購和運行成本高昂
生產設備用于企業大量生產工業產品,其采購和基礎設備建設費用高昂,生產運行時需要循環水、蒸汽等多種配套設備。如果將生產設備直接應用于教學,將極大增加教學成本,給高職院校尤其是民辦高職院校帶來很大的資金壓力。
2.生產設備維護難度大
生產設備日常維護與停機維護需要大量專業技術人員按照維護規程進行,如果將生產設備直接應用于教學,則需配套大量專業維護技術人員,增加教學成本,即使通過培訓專業教師,使之具備維護能力也無法滿足需求。
3.生產設備要求連續運行
企業生產設備一般用于連續生產,要求生產設備在穩定的運行環境中連續運行。如果啟動與停止頻繁,由于溫度、壓力、電流等環境變化劇烈,極易導致設備性能降低甚至造成不可修復性損毀。
三、教學儀器設備的特點及其局限性
教學儀器設備是為教育教學服務的儀器設備。教學儀器設備具有以下特點:
1.教學儀器設備相對工業設備購買和使用成本低
教學儀器設備用于教育科研,除極少數科研用分析儀器設備外,大多數教學儀器設備采購成本均比較低廉,設備占地面積小,不需要嚴格的基礎設施條件,運行需要的配套設施少。
2.教學儀器設備結構簡單,易于維護,可間斷運行
3.教學儀器設備多用于理論論證,缺乏生產實訓內容
教學儀器設備操作不具有連續性,不能很好地指導學生和掌握企業實際生產設備的結構及操作流程。教學效果單一化、模塊化,無法使學生了解企業整體的生產工藝,學生設計系統不具有連續
性與實踐性。
四、如何有效銜接教學儀器設備與企業生產設備
當前,教學儀器設備與企業生產設備存在嚴重的脫節現象,無法滿足企業對高端技能型人才的需求。本著服務社會、服務產業的原則,高等職業教育院校應該尋求突破,尋找教學儀器設備與企業生產設備如何有效銜接的方法,更好地為學生將來的就業提供競爭力。
1.使用計算機技術模擬生產線操作
隨著計算機技術迅猛發展,各種教學軟件應運而生,如CAD,DCS等。以這類軟件為基礎,以生產一線為數據來源設計出了各種教學仿真軟件。例如,DCS仿真操作系統,可以模擬出逼真生產工藝中控操作,學生可以通過輸入以及修改不同的參數與各種指令和仿真系統進行交流,完成生產線的開停車和運行操作,并從這些模擬操作過程中鍛煉實踐能力。這一類型的仿真操作軟件為學生熟悉工藝流程奠定了基礎,鍛煉了學生的實踐操作能力。同時,節約了教學與維修成本,更好地保障了學生安全。這不失為一種銜接教學儀器設備與企業生產設備的有效方法。
2.構建校內生產性實訓基地
校內生產性實訓基地是一種實訓基地形式。校內生產性實訓基地具有產品生產的功能,其設備就是真實的工業生產設備。該實訓基地按企業的生產環境進行布置,同時又兼顧教學、實訓的功能,因此,既有企業生產環境,又有教學、實訓的環境。但是,受學校環境影響,校內生產性實訓基地的規模一般較小,產品單一,與課程內容的結合有一定的局限性,能夠訓練的技能也有限。
3.通過校企合作,構建校外實習實訓基地
校外實習基地主要是為了滿足學生專業實習及頂崗實習的需要通過校企合作而建立的。學生在教學中以學徒或企業員工的身份參加生產,以實際的生產設備作為教學的教學儀器設備。在教學的過程中學生會直接接觸到真實的工作環境、真實的工作崗位、真實的工作過程。有助于逐步實現從學生到企業員工的轉變,加強了實踐性教學環節。
相信通過教學儀器設備與企業生產設備的緊密銜接,可以使高等職業教育院校的實訓教學邁上一個新的臺階,提高高職院校學生的實踐操作能力,提高高等職業教育的教學質量。
參考文獻:
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生產設備范文5
關鍵詞:TPM;設備管理;生產維護
中圖分類號:F273 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2014)36-0044-02
企業高經濟效益和產品高質量以生產設備的無故障、高速高效正常運轉為基礎。設備管理水平的高低直接影響企業的計劃、交貨期、生產過程的均衡性等方面的工作。目前大部分企業的設備管理以事后維護為主,普遍存在設備維護不足的問題。同時,傳統的按工作職責進行分工的方式限制著生產設備的深入保養和維護,無法實現對設備整個生命周期進行綜合保養和維護。全員生產維護(TPM)的出現剛好滿足了這種強烈的需求。
1 TPM基本理念
TPM是Total Productive Maintenance的英文縮寫,直譯為“全員生產維護”。所謂“全員”是指維保工作需要全體員工的參與;所謂“生產”是指生產系統效率化的極限追求,使“災害為零、不良為零、故障為零”等所有損失為零;“維護”是指以生產系統整個壽命周期為對象的廣義維護。TPM活動最終應為企業帶來價值,它以設備綜合效率最大為原則,計劃、使用、維護所有設備,并要求和鼓勵企業從最高層領導到一線員工全員參與,達到增強企業體質的目的。它是以企業全體成員參與為基礎、具體的生產設備為載體、設備綜合效率最大為目標的保養、維修體制。
2 TPM應用的可行性分析
2.1 設備管理現狀
企業制造中心數控折彎機、激光切割機、焊接機器人工作站等大型生產設備技術先進,結構精密,購置價格昂貴,維護費用較高。因此,設備管理部門急需建立一套有效的設備管理體系,預防故障的發生,提高設備綜合效率,使同樣數量的設備可以生產出更多的產品,避免不必要的設備投資。
現有的設備管理方式以事后維護為主,即當設備發生故障時,由使用部門填寫《設備送修單》申請維修。未出現故障的關鍵設備或特殊過程所使用的設備約一年左右由設備管理部門鑒定一次。設備的大修、中修則由設備管理部門按《年度設備改造、維修計劃》組織有關人員實施。一線操作工人有關設備維護和管理的知識和技能很少,導致生產設備故障停機次數較多,維護費用昂貴,即設備綜合效率低下。
2.2 導入TPM的必要性
隨著數控設備生產線的建成和新的工藝和生產設備的應用,企業的生產規模迅速擴大,但是企業若繼續沿用事后維護的設備管理方式,將可能使設備存在隱患故障或造成資金浪費,從而給企業生產制造工作帶來較大的不確定因素。事后維護的設備管理方式已經不能滿足大型生產設備使用過程中的實際需要。經分析,企業的設備管理還存在以下四個具體有待改進之處:
①依靠少數專門的設備管理和維護人員對生產設備進行保養、維護和管理。企業沒有全員設備管理意識和自主維護的概念,造成設備管理部門和生產制造部門之間溝通不足,涉及設備維護維修的工作互不協商調解,甚至互相推諉,從而使得生產設備的高速、高效正常運行得不到保障。
②設備的維護工作缺乏系統性、規律性、從而使得設備的故障無法預見。無法預防看似隨機因素引起的偶發事故,導致生產設備故障引起的停工事件得不到較好控制。同時,沒有有效地執行生產設備的計劃檢修,使得難以確定設備的檢修周期。
③為追產量使設備超負荷運轉的現象依然存在。加工中心生產線二十四小時不停歇地工作,使得設備過勞作業從而導致帶病運轉,直至發生故障才停止運行。為趕生產使設備錯過檢修的機會,造成設備故障較頻發生,設備的實際有效作業率日趨下降。
④生產設備的保養、維護等管理工作都以具體的生產設備為對象,具有強烈的維持設備正常工作的目的性,將其作為生產實踐的后勤保障工作,而不是影響產品生產效率和企業經濟效益的管理工作,忽略了設備管理工作的價值形態。這導致生產設備維修保養和技術改造工作不能深入進行,制約了產品質量和工藝的銜接。
存在以上諸多問題的根本原因在于企業的制造中心缺乏一個規范的、科學的、先進的設備管理系統。因此,企業亟待全面推行TPM。
3 TPM推行過程的設計
3.1 TPM開展之前的準備活動
3.1.1 輿論宣傳和造勢活動
企業宣傳部門通過局域網、宣傳欄等方式介紹TPM的主要內容方針,以及實施TPM可以為企業帶來的種種變化。企業領導在各級會議上積極表態,號召全體職工都熱情參與TPM工作。
3.1.2 調查和摸底
在TPM開展之前,相關負責人到生產現場做調研,了解生產設備保養、維護等工作現狀以及生產現場工人工作的實際情況,與一線工人交流,了解他們的想法。調研后分析各種統計數據,預測在TPM推行時可能遇到的困難,作為后續制定TPM推進方式和計劃的依據。
3.1.3 TPM推進的專門機構的建立
為保證TPM活動的有序開展,需要建立TPM推進小組。小組負責制定TPM各階段培訓計劃并組織實施;跟蹤、檢查TPM推行進度,對TPM推進全過程監控,對責任部門及責任人實施考核。
3.1.4 示范生產線的選擇
在企業制造中心選取加工中心和絲桿組兩條示范生產線,并對操作工及相關人員進行培訓,初步推行TPM活動。
3.2 TPM總體指標和計劃制定
由TPM推進小組參照南京金城三國機械電子有限公司,結合企業實際情況,制定TPM四大項目的指標:綜合效率、設備故障件數、工藝不良率、勞動災害件數。具體指標值見表1。
制定TPM推行計劃,包括制定TPM例會制度、制定班組日報制度、制定推進進度周報制度、制定月度總結匯報制度。
4 TPM推進活動與實踐
4.1 初期清掃
由TPM推進小組制定制造中心的《設備初期清掃方法管理》和《設備清掃工作計劃》。由工裝設備部編制初期清掃的注意事項,特別是安全、設備精度方面,如在進行清掃前先關閉電源和空氣開關,對設備危險部分、機械性能等重要位置清掃需在專業人員的指導下進行。初期清掃首先是從拿抹布清潔設備開始,通過清掃接觸設備,通過接觸找到隱藏在設備各處的不正常,并盡可能修正。清掃的過程就是發現設備存在的問題的過程。如清掃方法中有一條是擰緊螺釘螺母,這看起來是一件微不足道的小事。然而,一根螺栓的松動就增加了振動的幅度,進而進一步誘發螺栓松動,使設備工作精度降低,最終出現不良現象。
4.2 掛取標簽
在清掃中,對一些簡單的現場能解決的問題,現場進行整改,短期內不能解決的問題,掛上問題藍標簽,將出現的問題填入《掛取標簽統計表》中。由生產制造部分析標簽統計表中的問題,制定摘取藍標簽的工作計劃,并負責實施。待問題得到整改后,摘取問題藍標簽,將摘取內容填入《掛取標簽統計表》中。對于本部門解決有困難的問題,更換紅色問題標簽。對現場出現的紅色標簽,由工裝設備部聯系相關部門解決,整改后摘取紅色標簽,并再次將摘取內容填入《掛取標簽統計表》中。
4.3 設備復原
清掃完成后,恢復設備運轉,確認其是否能正常工作。后續需要檢查評價,形成清掃前后對比總結報告。
5 TPM實施效果評價
5.1 TPM的人的評價
企業通過目視化管理,將TPM的內容和成果在TPM看板上進行宣傳,使廣大員工能及時、全面地了解企業開展的TPM管理的情況和各生產線開展TPM管理取得的成效。為進一步深入開展TPM活動,提供良好的群眾基礎。
5.2 TPM的生產性評價
TPM的生產性指標主要是設備綜合效率、生產效率和突發故障件數。其中,最直接的表現是在設備故障停機率這一關鍵指標。
5.3 TPM的質量評價
不管怎樣提高產量,若生產的是不良品,也無濟于事。以企業加工中心組為例,生產1天平均不良品僅為2件。在后續的工作中,還應進一步對創造質量的設備和成形工具、設備的運行條件、工人的操作方法、材料、信息等所有與質量相關的要因設定相應的管理條件,并堅持對這些條件進行管理,最終實現無不良品和無修復,即“零不良”。
5.4 TPM的安全環境評價
安全環境評價指標主要體現在勞動災害上,失去安全作為前提的TPM是沒有任何意義的,要實現“零災害”的最終目標,需要全體人員的共同努力。
6 結 語
目前TPM還僅在示范生產線上試推行,后續工作有以下幾方面:
①將TPM的理念擴展,在企業整個制造中心推廣和應用。
②建立獎勵機制,確保TPM活動持之以恒。
③建立企業特色的預防性設備維護系統。
參考文獻:
[1] 金文良.沈飛公司全員生產維護(TPM)導入研究[D].吉林:吉林大學,2011.
生產設備范文6
關鍵詞:PCB線路板;生產設備;研發及應用
前言:PCB是印制電路板,也叫做印刷線路板,是一種非常重要的電子部件,在所有的電子元器件當中,都發揮著重要的承載和支撐作用,同時也是電器元件中實現電氣連接的主要載體。電子設備中應用印制板,能夠發揮同類印制板一致性的特點,防止了人工接線的錯誤,能夠實現電子元器件自動檢測、焊錫、裝貼、插裝,對電子設備的質量保證十分有利,同時有助于降低成本,提高勞動生產率,提高維修效率等。因此,PCB線路板的生產設備研發及應用就顯得更為重要。
1PCB線路板的應用發展趨勢
隨著電子產品的不斷發展,在各種電子設備中,電子元器件正逐漸朝著集成化、小型化、精密化的方向發展,因此,對于高精密PCB線路板的需求也日益增加。在PCB線路板中,主要包括了導體部分和絕緣材料部分。由于電子產品的小型化和集成化發展需求,PCB線路板最為電子元器件的重要載體,其發展趨勢主要包括了IC封裝基板、高密度HDI/BUM板,以及軟硬性板等[1]。其中,HDI板通常具有152.4um以下的孔徑,同時具有0.25mm以下的孔環環徑,布線密度在64mm/mm2以上,接點密度也在20/cm2以上,間距、線寬分別在76.2um以下。IC封裝基板則是在HDI/BUM板的基礎上發展而來,具有更高的密度化特性。軟硬性板則包括了軟板和硬板兩部分,能夠有效的節約空間、實現輕量化和高性能化的要求,同時避免了復雜接線的繁瑣。
2PCB線路板生產設備的發展情況
隨著PCB線路板需求量的不斷增加,PCB線路板生產設備也面臨著更高的要求。不過,由于PCB線路板生產設備的核心技術始終掌握在一些發達國家手中,而我國關于這一方面的研究起步較晚。雖然近年來通過不斷的研發,產品的性能和質量都得到了較大的提升,但是與發達國家相比,在加工速度、加工精度、加工能力等方面,依然存在著一定的差距[2]。而在市場容量方面,業內市場中的市場份額占比也比較低,因而進行更加深入的研究和開發。
3PCB線路板生產設備的研發及應用
3.1研發要領
PCB電路板在使用前,需要合理設計出基本的路線和PCB的線路板形狀。通常利用PCB電路板的主要目的是確保電路的小型化,設計出機器的大小和形狀,明確元件的具置。如果對設計出來的電路形狀不滿意,可以結合自身的實際使用需求,做大幅度的變更調整,明確零件類位置后,再決定出配線的形狀。電路配線是電路板在應用前必要要做好的工作,但是由于電路配線自身的限制性因素較大,如果設計方法不合理會降低電路板的使用壽命。通常在實際的設計過程中,會選擇單面機構的FPC,如果選擇的FPC線路過于復雜,需要觀察能不能貫穿孔,防止貫穿孔對電鍍的耐折性造成較大的影響。如果不用貫穿孔的話,曲折部分的貫穿孔不需要做鍍銅處理。需要以單面板PCB另外制作曲折部分,確保雙面的FPC能夠與單面板PCB相互接合。
3.2 PCB電路板的具體應用
3.2.1 PCB電路板在生產中的應用
在PCB線路板的生產當中,激光鉆孔、數控機械鉆孔等都是主要的生產方法。隨著技術的發展,更為先進的激光鉆孔加工技術得到了較大的發展,不過,由于其對于被加工材料適應性較為有限,孔壁質量較低,設備成本較高,因而目前并沒有得到廣泛的普及,最為常用的仍然是機械鉆孔技術。在當前大多數PCB線路板生產設備中,采用了六軸鉆孔機設備,包括了主軸部件、工作臺部件、運動導向部件、橫梁、床身等基礎部件,以及其它的一些功能輔部件。在生產過程中,設備在橫向、縱向、垂直等方向上運動,主軸保持高速旋轉的狀態,能夠確保PCB線路板不同的生產加工要求[3]。其中,橫梁、床身等部件構成框架龍門式結構,對運動部件進行有效的支撐,并對設備運行中發生的振動進行吸收,通常的結構類型包括了人造花崗巖、天然花崗巖、鋼板焊接、鑄鐵鑄造等結構。
在M向方向上,采用了多軸級聯方式,能夠使設備成本得以降低,運行效率得以提升。在縱向方向上,主要使對被加工PCB線路板進行承載,并對被加工件進行準確的前后定位固定。在垂直方向上,需確保良好的運動效率和較高的運動精度,以確保被加工件的質量和性能。在PCB線路板的生產當中,鉆頭是一個重要的部分。由于孔分布密度增加,孔徑減小,因此在研發中,應度刃口粗糙度、鉆頭形狀、剛度、精度、材質等進行妥善的設計,保證鉆頭的良好品質,以確保PCB線路板的生產質量。吸塵系統能夠在加工過程中,及時的吸走加工產生的碎屑,并對鉆頭進行充分冷卻[4]。在加工過程中,壓腳能夠確保PCB線路板壓平,確保加工過程中,PCB的良好的平板狀態,防止產生加工偏差。隨著科技的發展,PCB線路板生產設備也取得了較大的進步,其研發樣式不斷增加,應用效果也更為理想。
3.2.2 PCB電路板在組裝中的應用
PCB電路板的底部填充技術,主要是基于“毛細流動原理”的流行性和非流動性產生的,主要是通過毛細作用將業態的數值吸入到芯片底部和PCB之間的間隙,通過利用紫外線固化或加熱方法,將被焊接芯片和PCB板固定在一起,對保護焊點,防止焊點出現嚴重的損傷,提高焊點的可靠性具有重要作用。在印制電路板時,主要是利用毛細管底部填充技術,主要是填充分散芯片,來提高整個印制電路板的可靠性。為了明確印制板印刷焊高的位置,需要將BGA、CSP等表面貼裝芯片貼裝到印刷焊膏位置,確保填充材料能夠在印制電路板和填充芯片中保留一定的孔隙,有助于提高毛細管底部填充的可靠性,需要確保填充材料和應用設備的充足性,確保各項安裝工作的精確性。
可貼片式熱熔膠片自身具有霧都、無重金屬進而無鹵素等優點,具有良好的絕緣性,產品的外形尺寸符合標準,并且尺寸精確,將可貼片式熱熔膠片安裝到印制板中的BGA和CSP之間,提高了焊接工藝性能,是印制電路中一種理想的填充材料。在使用可貼片式熱熔膠片進行填充時,需要在原來回流焊接工藝流程的基礎上增加貼熱熔膠片工序,在BGA和CSP的底部位置貼熱熔膠片,隨后在進行芯片貼裝,最后完成回流焊接的芯片焊裝和底部填充工作,節省了再次填充芯片的時間,能夠確保小批量電路板底部填充工作的高效開展。
3.2.3 PCB電路板在裝配工藝中的應用
PCB電路板與IC器件相比其裝配工藝具有特殊性,為了確保裝配工藝取得良好的應用效果,需要將焊劑工藝和底部填充工藝融入到裝配工藝中。今年來,鑄焊技術被廣泛應用,主要是運用芯片浸蘸的形式,需要在助焊劑薄膜中蘸取一定的助焊劑,再將器件貼裝在基板上,進行回流焊接,或者將助焊劑實現加到基板上,再進行回流焊接,發揮助焊劑固定器件作用,確保焊接表面的濕潤。PCB板在完成倒裝芯片焊接工作后,需要在器件底部進行填膠,展現出“毛細流動原理”的流動性和非流動性,優化倒裝芯片裝配工藝流程。還有另外一種工藝,主要是利用各向異性導電膠來裝配PCB班用倒裝芯片,確保貼片頭有較高的壓力,并將其貼裝在基板上,并對器件進行加熱處理,使導電膠固化。但是該項工作在實施過程中,對工藝有著嚴格的要求,需要充分展現出貼片頭的加熱功能。倒裝PCB芯片自身比較小,對貼裝精度有著較高的要求。同時,對貼片設備照相機圖像處理能力也有著較高的要求,球徑小的球距需要運用高像素的像機進行處理,隨著時間的推移,高性能的芯片的尺寸會不斷增大,焊凸的數量也會隨之升高,導致基板越來越薄,需要通過底部填充來提高產品的可靠性。
結論:由于電子設備的小型化、精密化發展,PCB線路板作為電子元器件重要的連接與承載部件,也需要滿足小型化、精密化的要求。因此,在PCB線路板的生產設備研發及應用中,也提出了更高的要求。隨著科技的發展,自動化技術、數字化技術、計算機技術正得到快速的應用和普及,綜合應用這些技術,能夠有效提高PCB線路板的生產設備性能與質量,從而推PCB線路板質量與性能的提升。
參考文獻
[1]朱建華,張櫻藍. 一種評價印制線路板耐污染能力的試驗方法[J]. 電子產品可靠性與環境試驗,2013,04:1-6.
[2]龍來壽,孫水裕,鐘勝,劉敬勇,鄧豐,李. 真空熱解預處理對回收廢線路板中銅的影響[J]. 中國有色金屬學報,2010,04:795-800.