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【玻璃】行列式制瓶机快速换产

2016/03/17 来源:玻璃容器委员会

玻璃容器委员会技术专家  翁建忠

 

       随着市场需求的不断变化,快速换产(更换品种)作业已成为玻璃容器(瓶罐)生产企业日常作业中的一个重要组成部分,且如何提高其效率已引起广泛的高度重视!在确保安全生产的前提下,提高换产的效率并能迅速达产,以增加企业经济效益,已成为共识。

       更换品种作业不是简单的从一个产品更换为另一个产品的过程,而是整体管理水平的集中体现,涉及快速换产的相关部门、人员,以文件规范的形式规定出各自的职责、权限、工作内容、考核办法等等。让所有参与人员都清楚知道:何时(When)?何地(Where)?由谁(Who)做什么(What)?做的目的(Why)以及如何做(How)? 这些标准化作业的要素,实际上是全面质量管理 和ISO9000质量体系中的5W1H

       换产要建立换产作业标准,便于作业人员按照统一换产流程标准,进行标准化、规范化的换产作业操作,这样才能既提高效率又确保质量。

       在更换品种过程中,应伴随着对相关设备的系统检修维护和保养。这些设备维修项目必须跟更换品种同步进行,并在规定的换产时间内,同步进行设备的检修维护保养和零部件的替换,从而快速高效地完成换产和优化设备的运行。

 

    1 快速换产必须具备的条件

   1)硬件

    ▶ 制瓶机本身要具备多个部件快换机构的功能;

    ▶ 设备替换零件、部件(含易损特种耐火材料“四件套”)的合格与齐备;

    ▶ 完备实用又适用的专用换产设施和换产专用工具;

    ▶ 经过严格检验合格的模具和相关的配件;

    ▶ 每位专业换产维修人员的专用工具、小车等等。

   2)软件

    ▶ 设备零、部件维修计划任务书的编制;

    ▶ 标准化的换产作业流程(含作业指示书等一整套技术文件);

    ▶ 完善的作业计划(产品名称、重量、机速、生产时间、出料量、合格率、生产数量、包装方式等);

    ▶ 换产前的任务布置以及措施的落实;

    ▶ 在“效率优先”原则下的换产前所有准备工作、实地检查与评估分析;

    ▶ 换产人力资源的优化与配置以及责任书。

    【留意】在制定换产作业计划时,要注意使窑炉日出料量尽可能控制在其最佳正常波动值的范围内,熔化质量最好且吨玻璃能耗最低。所以在一窑多机的生产线上,要合理安排好各机台的产品(单重)及相应的机速,必要时(窑炉出料量不够时)减组(变化机组,比如由10组改为8组)生产,可以有效降低吨产品的制造成本。

 

    2 换产的组织架构

    应根据自己工厂的内部条件和外部环境来建立符合自己的组织体系,但建立体系的目的是相同的,即:该体系是有机的、高效的、能适应小批量、多品种经营战略的,并能给快速换产提供组织保障的。

 

    3 换产中的几个概念

    1)更换品种的时间定位

    更换品种时间通常是指从行列机停止接料生产开始到达产为止所用的时间。其包括从停止接料(Gob in Stop)开始到机械调整(Set up)完成所用的时间(简称调整时间)和重新接料开始到达产合格率为止的全程时间(简称达产时间)

    2)换产与达产

    换产与达产的时间是两个完全不同的概念,必须强调达产时间,一般换产的调整时间较短但达产时间却很长(有可能数小时甚至于几个班也达不到理想的合格率)。快速的换产和达产是严密管理和经济效益的关键。

    3)换产的作业标准

    国外通行做法:经预热的模具上机,当热端接料开始后,模具温度很快达到正常要求。制瓶操作工就应协助质检人员,从机前输瓶网带上(热端)抽样,待冷却后进行规格尺寸、重量、外观等项目检查,并将检查结果记入热端质量看板,为接下修正缺陷提供质量信息,同时跟进热端质量直到其确认主要缺陷被修正后才能进入退火炉。当制品到达冷端后,质检人员立即进行网带抽验,确认网带合格率达到70%以上时(包括耐内压、抗冲击、热急变、热端涂层厚度等理化性能),方可进入检验机检验,否则全数废弃。从明确责任管理的视角,这既是对换产操作人员作业质量和业绩的考核,也是质量意识和管理意识的实际体现。但迄今为止国内较少瓶罐玻璃企业能做到这一点。

    最佳换产就是能够重复(再现性)!

    ①成熟的大工业生产就是无休止的重复过程。对瓶罐玻璃而言,无论是正常生产或是换产,最能体现操作技能水平的是下一次再现。即良好的再现性很重要!

    ②细节决定成败,这句话相信地球人都会认同,但是做起来又是另一回事。任何一种产品的质量都会随着生产周期的推移而日趋稳定,合格率也不断提高,所以该产品最后生产期间的所有工艺参数务必要保存起来,作为下一次生产该产品时的基准,也就是工艺参数的再现性,这样达产时间必将大大缩短。

    ③总而言之,有了认真仔细的准备、精心科学的组织、标准化的作业、不断总结完善形成的成熟技术以及得心应手的工具和成型设备,大大缩短换产时间是完全有可能的,而且是可行的。

 

    4坚守产品质量理念

    坚守产品质量理念──“产品质量是制造出来而不是检验出来的”。当网带合格率低于70% 时,不要开启全自动检验机,否则意味着这是对价值高昂检验设备的损伤。在此时即使是用人工目测检验,其漏检率也是极高的。这是一个转变质量观念的问题。

    【留意】要研究如何缩短换产时间?不仅要如何缩短调整时间,更应注重加快达产时间的研究。

 

    5更换品种的安全作业

    安全是永恒的主题。对于更换产品这种系统性、危险集成的快速作业来说,安全作业就显得更为重要。

    首先,更换品种的现场是高温条件下的立体交叉性作业。其现场的危险事故随时随地都有可能发生!因此,要求作业的安全规范是第一要务。

    1)操作者的作业与供料机的关系

    ①供料机台面的空间狭窄且稳足点较差,在进入作业现场时,要确认自我所处的位置以 确保自身安全;

    ②更换凸轮和其它部件是危险交叉作业,要在绝对安全状态下进行作业,切不能使更换的物品掉落!

    ③在进行上漏斗、分料器移动时,要精准确认周围安全状况下,使用确认的“手势指呼信号”实施操作;

    ④供料机机构开始启动时,也要经多方安全的精准确认后,才能使供料机进行运转。

   2)操作者与初型模的关系

    ①初型模关闭的安全阀以及翻转机构的安全挡杆一定要使用;

    ②操作旋(扳)扭开关时要确认成型模侧无人作业,翻转时要“手势指呼信号”确认,待成型模侧作业者的手离开后再操作;

    ③在与成型模侧作业者配合操作的场合,进行任何操作时都要确认安全后方可进行;

    ④开始接料时,一定要退后一步,在接料的同步定时尚未吻合前,不要进入作业操作。

   3)操作者与成型模的关系

    ①机组(section)停止后,要使用安全开关(safety SW),确保机段静止状态下的绝对安全;

    ②操作旋(扳)扭开关时,要照顾到相邻机组作业者的安全(使用清晰“手势指呼信号”确认进行操作);

    ③更换抱钳时,要十分注意立足点的安全(脚不要踩在可能会转动的90°拨瓶器气缸的危险区域)。

   4)其它安全注意事项

    ①自身安全的保护用具(工作服、安全帽、劳保鞋、防护眼镜)要规范穿戴,注意各钮扣要扣紧;

    ②规范使用换产操作的各种工具,对专用工具要进行适当的固定;

    ③换产操作现场,所有要替换的零部件、模具、工具等,绝对不允许随意乱扔乱放;

    ④换产作业是在条件相对恶劣的湿滑现场,必须规范有序地进行作业操作,并严禁操作者从高处跳下。

 

    6快速换产实务(以10组行列式制瓶机为例)

   1)准备

    ①工艺参数管理

    这是一项重要的成型工艺的基础,没有稳定的生产工艺参数,也就无从谈起稳定的产品质量和合格率。

    ②线外会议准备

    成型工艺资料员要根据生产作业计划及相关文件(包括产品图纸、历史生产了解及产品质量规格控制标准)制定出(即将更换生产的产品)换产作业指导书等一系列工艺文件资料,报工艺主管、经理及主管领导审批,最少要在召开更换品种会议前4小时准备好。

    ③更换品种的会议组织

    依据生产作业计划确定召开更换品种会议的时间,通知参会部门(原熔、制瓶、模修、保全、电控、机修、质检、包装和仓储)及相关负责人员。最少要提前一天开会,做好会议记录,特别要针对上一次生产过程存在的主要问题及客户的投诉,共同商讨制定对策,在生产过程严格执行及跟进;如果是新品种,到会人员要理解透合同评审内容,质量标准和包装方式是否有特殊要求?设备具体的维修或保养项目要以更换品种所需的时间为准,可适当延长但务必请控制好时间。

    ④线外准备

    根据会议内容进行线外准备工作,包括从供料机到推瓶机需更换的备件及设备部门利用停机时间检修所需的备件,相关人员都要提前准备好,并于换产前放置于规定的位置;各部门要安排专人按照相应点检表(包括模具点检表、备件点检表等)上的内容要求,进行更换前的再次检查,防止混入不良备件,要点:绝对杜绝把线外工作变成线内工作!线外工作完成质量的好坏会对线内工作产生非常大的影响,这是优秀换产团队合作意志和相互协作配合意识的体现,也是团队协同作战的直观检验。

    【留意】为确保供料道玻璃液温度梯度不被因换产而遭到破坏,并切实确保供料道的温度稳定,必须做到换产进行中的供料机正常剪切运转和供料道的正常出料量。对此必须做出专门安排并落实责任,要切实纠正换产过程减小供料机的玻璃液流这种错误习惯的误区。

    2)任务部署与人力组织安排

    把换产的内容(包括具体人员姓名、更换/检修项目、关键点,第一、二次人员安排)填写入“换产看板”。

    换产人员配置(案例19人):

①   供料机及分料器更换可设定为 3

②   /开机的工艺参数调整可设定为 1

    ③ 行列机初型模侧的更换与调整可设定为 每21人×5

         成型模侧的调整可设定为每 21人×5

         模具搬运的调整可设定为初/成模侧各 1人×2

         转弯机/推瓶机的更换、调整可设定为 2

    ④ 换产负责人(现场作业总指挥兼调度者)1

    (3) 开好碰头会

    在实施更换品种作业前15分钟,由换产负责人把当天参与换产的人员召集到行列机附近的现场办公室,依据转产看板上所填写的内容,即当天的工作目标(作业要点)等进行部署和重点说明。

    (4) 列队

    为激发团队精神,在进入行列机现场前让参与换产人员有序列队、喊安全口号!之后在换产负责人的指挥下步调一致投入作业,不仅可以再次唤醒“安全意识”,还可以达到振奋人心、鼓舞斗志的作用!也可以体现出团队无形的战斗力!

    (5) 换产作业的实施

换产进行时,当确认所有参与换产人员有序地各就各位后,随着换产负责人的“开始”哨响,换产人员按统一规定的标准化换产作业顺序、作业标准进入规范的作业流程。现场紧张有序、忙而不乱的作业氛围所体现的是工艺管理水准和换产人员的精气神。

    ── 要着重强调换产专用工具配置的重要性,它会直接影响换产速度和质量。因为换产时需要各种通用工具和专用工具,管理比较规范的玻璃厂其做法是:按设备不同部位的调整需要,自制不同的专用工具,并且普遍使用气动工具与专用工具相结合来提高更换的速度。

    ── 工具可分两大类:

    ①校验和测定用的专用量具:如芯子(或冲头)机构、初/成模开关机构和溜料系统中心校正等校验工具(这些工具并非每次换产品时都需用);

    ②机械调整、设定、更换用工具:包括各种通用及自制的专用工具,检测设定精度自制的塞/量规等。

    (5) 对作业质量的检查

    换产操作要根据换产看板上的安排,由专人按换产作业标准(包括供料机、供料道温度、初模侧、成模侧、安全及现场)逐一进行作业完成质量检查;一旦发现异常时,应尽快责成责任人立即整改,直至达到符合作业标准的要求。

    换产现场的清理、整顿是工艺管理水准的直观体现。不可设想一个混乱无序的换产现场能尽快完成和尽快达产。看似简单的现场,要做到整齐有序,则是管理意识和现场管理水平的直观体现。

   6)冷试车

    待换产作业质量检查确认无误,就要启动各机(段)组,进入设备空运转即冷试车。由该机台工艺员负责观察各机构的调整状况,并确认各机组各动作的配合状态;一旦发现异常,就责成责任人立即整改,直至符合要求。

   7)下料与作业顺序

    换产负责人待工艺员确认冷试车正常后,发出逐机组接料的“指令”哨声,一般从靠近退火炉的机组开始接料。注意:第一个周期下料时,初型模侧的人员都必须无条件远离机组一步之距,防止因飞料导致人员烫伤。待确认下料同步正常后,其它机组的操作人员才允许继续其作业;待一组接料正常成型后,才能让下一机组接料生产,即要逐机组有序接料,不可各自为政,埋下工伤隐患,请牢记:欲速而不达!若全机接料后3分钟内无夹料故障,就可以进入下一道工序。

   8)人员重新分工

    换产负责人根据换产看板上人员的二次分工,跟进涂油、机构动作、称重、缺陷检查、参数复制等作业的实施。

   9)检查再确认

    负责机前输送带上取“生瓶”的人员,务必要及时逐模号(工位)取样(各两个),放到待冷车的隔热板上冷却,注意要等模具温度达到正常的生产状态后才能取样。瓶温一旦降到常温状态,就要进行“生瓶”检查作业,即使用相关通过式的量规、量具检测产品的规格尺寸等;同时把另一份“生瓶”交由质检人员在热端进行同样项目的检测,存在的缺陷立即由专人进行纠正,可避免一个退火周期的损失。

   10)跟踪

    换产负责人要督促、协助相关责任人对所反馈、发现的异常问题及时采取措施进行纠正,并跟踪落实操作效果。

   11)移交标准

    待整台机的生产趋于稳定后,换产负责人要与制瓶主管进行工作交接,重点是工艺操作标准的移交,当然还包括产品质量控制标准的交待。

   12)制造执行

    制瓶主管要跟进各班组操作人员严格按照工艺操作标准要求执行,与工艺员密切配合,一旦发现异常就及时沟通,共同采取有效措施解决,目标一致:按时达产。

   13)总结

    一个产品更换后,应及时对该产品的全过程进行认真准确的总结,以便从中发现问题,吸取教训,并于下次更换时进一步改进。总结可分为三部分:

    ①线外工作的总结可通过发现线内作业存在的问题,找出线外工作的漏洞,并提出完善改进的措施。

    ②线内工作的总结通过换产的工作实绩,对换产的组织、作业标准、人员素质、机械状态等方面进行评价,找出问题之所在并提出改进措施。

    ③对该产品生产全过程的评估,通过对换后产品的生产全过程(质量、成品率)的评估,找出该产品成形工艺参数的不足之处,并加以改进。

    【留意】这一总结应贯穿于生产全过程,需要经常进行,也十分重要。只有坚持不懈地进行这一质量管的PDCA循环,才能逐步形成“工厂实用成熟技术”。

 

    7快速换产的作业顺序

    列出初模侧和成模侧的作业步骤。

 

    8更换品种的《作业检查判断标准指导书》

    为保证更换品种作业质量,必须制定《作业检查判断标准指导书》。它是为换产作业的检查判断提供依据。该指导书所含盖内容是从剪刀喷水到退火炉的瓶子排列,共计29个关键环节的检查项目。

    例如《作业工具配置标准指导书》目的是规范换产时的工具配置,以提高快速换产的工作效率。

   《换产前作业指示书》它是生产计划、换产信息发布等共计12个操作项。

   《换产作业指示书》主要是换产技术参数等。

   《过程作业指示书》是规范快速换产过程中的作业顺序,以及各自分工协作内容、方法、注意事项、完成时间规定责任人、作业标准、记录单据表格等等。

   《作业检查判断标准指导书》为保证更换品种作业质量,必须制定《作业检查判断标准指导书》。它是为换产作业的检查判断提供依据。该指导书所含盖内容是从剪刀喷水到退火炉的瓶子排列,共计29个关键环节的检查项目。

    例如《作业工具配置标准指导书》目的是规范换产时的工具配置,以提高快速换产的工作效率。

   《换产前作业指示书》它是生产计划、换产信息发布等共计12个操作项。

   《换产作业指示书》主要是换产技术参数等。

   《过程作业指示书》是规范快速换产过程中的作业顺序,以及各自分工协作内容、方法、注意事项、完成时间规定责任人、作业标准、记录单据表格等等。

   《标准化模具检点表》。


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