光盘企业生产工艺布局及设备配置

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欢迎访问e展厅 展厅 1 注塑机展厅 注塑机, 立式注塑机, 二手注塑机, 真空成型机, 发泡注塑机, ... 光盘企业的生产工艺布局及设备配置是关系企业能否顺利投产、保持长期正常生产、达到较高的生产效率，产品质量能否持续稳定长期起作用的十分重要的前期技术准备工作。我国许多光盘企业由于技术力量薄弱，或者由于客观条件的限制，或者对投产前的准备重视不够，或者急于追求短期内的利润，造成工艺布局失当，设备配置欠妥，其结果是为长期的稳定、高效生产埋下了难以克服的隐患。值此许多新的光盘企业将要兴建之际，我们总结一下这方面的经验教训，愿这些新的光盘企业引起重视，免蹈覆辙。 许多光盘厂都有类似经验，由于系统配备不合理，造成压缩空气供量不足，部分设备只好暂停生产；天气最热时由于冷却水的制冷设备散热不够，导致水温降不下来而停产；由于纯水质量及生产线内的温度，湿度达不到要求而出现母盘制作中的质量问题；由于压缩空气内含水、含油导致复制中的压模污染，直接影响盘片质量；由于电力配备不合理或瞬间断电，造成设备损坏；由于氮气管路设置问题，导致无法溅镀等等。其中有些问题比较明确，找出症结快，解决也快。如压缩空气压力不够，冷却水温高等。但是有些问题表现不明显，不能马上确定问题所在，有可能是其它工艺因素引发。如母盘生产中质量问题，盘上有黑斑，这可能是化学药品问题，或是灰尘，或是水质问题。加脱问题产生的原因就更多。再如盘片在生产中出现污点或暇疵，找到问题产生的源头就更加困难。当发现是由于压缩空气中的水或油所致，需要一定时间，并需要耐心细致地查找，才能最终发现问题的原由。可见外围设备的合理设计、配置和规划是日后高产量、高质量光盘生产的必要条件。许多光盘生产企业在建设初期往往只重视主要光盘生产设备的选型，有的公司因资金紧张在选用周边设备方面马虎了事，还有要请一位既懂光盘生产工艺，又熟悉外围设备及系统设计，并有实践经验的技术人员专门从事总体规划也有一定的具体困难。按常规，光盘生产主设备供应商只提出设备的使用条件，设备对水、电、气的要求；外围设备供应商也仅对所提供的设备负责，他们不一定了解这些设备为光盘生产主设备配套的技术要求；厂房设计、施工单位及超净装修公司也没有能力为光盘生产全面统筹安排。事实上，必须将这几方面统筹会理规划、协调才能最终达到理想的满足光盘生产需要的周边环境。对于曾有过光盘生产经验的厂家，还能提出些要求并协调施工，但是也可能有一定知识局限性。对于初涉光盘生产的厂家就很难设计出合理的总体方案。 光盘生产是连续２４小时不停机生产的，整个生产体系的任何一个环节都在不断地运行，任一环节出现故障都会造成局部甚至全部停产，带来重大的经济损失。因此，周密、严谨的总体设计就更为重要了。随着光存储技术的发展，ＣＤ生产升级为ＤＶＤ生产，蓝光技术的实用性突破，都给光盘生产的总体设计提出了更高的要求。合理进行生产企业总体规划、设计，反复论证工艺方案，工艺布局，使厂房的建设既符合当前生产的需要，又为企业将来的发展预留发展空间，这是光盘生产设备长期稳定运行的需要，也是光盘产业走向规范化生产的需要。 超净厂房、直接生产设备和外围设备是光盘生产设施的三个主要部分。按目前情况，直接生产设备：如ＰＣ料干燥机、注塑机、完成线（或称后段）等是从国外配套采购的；外围设备：如空压机、冷水机、空调机、纯水机、氮气、排风系统等一般是在国内单独采购，与直接生产设备没有事先配套关系；超净厂房的建设通常是国内专业公司的承包工程。作为光盘生产系统应将这三部分有机地联系，既要有整个系统设计，又要在施工、安装、调试中协调出现的各种问题和施工时间先后顺序，以保证光盘生产系统会理、安全、可靠。 首先要确定工厂的生产能力：年产量、产品的规格、类型（只读类、可录类、母盘人一个工厂的生产能力直接影响厂房面积、设备类型和数量的确定。初步确定生产量以后，可初选满足要求的设备，选出两三家做不同方案的比较。有时因为资金问题，项目审批问题，使得设计生产能力与实际可达到的生产能力有差距，这样在工艺设计时应考虑对今后发展留有余地。这一原则应贯穿整个工艺设计过程中，以保证今后的发展不因厂房设计不会理而阻滞。工艺设计和工艺布局是根据生产能力要求的规格、年产量，按照光盘生产的工艺流程，参考光盘生产设备的规格和尺寸，确定最佳工艺方案，画出工艺流程图和工艺布局图。虽然光盘生产工艺大体相同，但是受到场地等自然条件的限制，设备类型和数量的不同，以及建筑设计的技术要求等因素的影响。具体的工艺布局要认真听取各方面的意见，反复论证，直到最后确定方案交付建筑部门，进行厂房的建筑设计。 建厂设计可以参考以下程序： 1、确定工厂设计生产能力； １）规划产品类型（只读类、可录类、母盘）、年产量； ２）确定生产主设备的类型、数量； ３）选择生产主设备，一般选三家左右设备供应商，要求提供单台设备的价格和技术数据，包括：型号、产能、成品率、无故障工作时问、功耗、占地面积、及对水、电、气的要求等，根据设备时性能价格比并综合考虑设备的可升级性、维修服务及备品备件供应情况等选择购买； ４）根据生产主设备的要求，计算配套外围设备的种类、数量和技术要求，同样选择几家供应商要求提供设备价格和技术数据等，择优选购； 2、根据生产设计能力做工艺设计及工艺布局； 设计原则： ｌ）合理的工艺流程，保证从进料到产出成品工艺流向顺畅，尽可能短的线路，尽可能少的折返； ２）内外设备的联系应尽可能短距离，这样可减少工程用料，减少线路损耗，同时也为今后维修时查找线路故障提供方便； ３）原材料、成品的进出方便，要考虑到大型运输车辆的进出装卸； ４）外围设备的位置应保证散热、通风，避开日照，北方地区还需防冻； ５）环境保护及安全生产方面要考虑排污以及污染物的处理，个别产生污染气体或有异味的工序应单设房间做好排风； ６）光盘仓库的设计应适合光盘生产材料的特性，要防潮、防火，个别化学药品须存储在避光、恒温条件(如光刻胶等），易燃品要按规定距离单独建库存储； ７）超净车间的洁净条件应考虑生产的实际需要，如母盘制作要求最严，复制、检测次之，印刷再次之，所以生产人员和产品不能逆向流动，以免破坏环境洁净度； ８）方便质量检验，按照光盘生产特点，每次更换压模要进行不停机首张检验，因此质检不能离生产线太远，避免因产品质量不合格通知停止生产过晚而造成不必要的浪费。另外一些检测设备也要求恒温恒湿，这样有利于保持检测精度； ９）复制车间附近应设几个分隔问，用于备品备件库房、ＵＶ胶及其他化学品库房、ＭＡＳＫ清洗间、母盘保护胶旋间等，这些工作间或库房可以设在洁净区之外，由传递窗与洁净区联系，有些工作间要做好上下水和排风，既保证工作又防止污染； 10）可录光盘的染料配制应靠近复制车问，该工作间要有上下水、排风及氮气管道； 11）印刷车问的排风必须重视，油墨及其它化学品在空气中的挥发，应尽快排出室外。印刷车问应设有制版问，制版间要分隔出暗房，要有上下水用于冲版。绷网间也应单独隔开，绷网所用的化学药品气味很大，应保证绷网问排风畅通。另外印刷车间网框用量较大，清理时污物很多，应设有单独清理间，有排风和垃圾出口，同时可兼做网框库。 ３．根据工艺布局图及其它设计要求进行厂房设计； 建筑厂房设计是一专门学科，应由有资质的建筑专业设计人员按照国家建筑的有关标准衡。要考虑采光、通风、采暖、制冷，尽可能利用自然方式，减少人工方式的能耗。同时根据光盘生产特点，要考虑设备的发热情况，既要保证冬季的保暖、防冻，又要照顾到夏季的散热、冷却。 综上所述，工艺设计和工艺布局是厂房设计的依据和关键环节。有些光盘厂建厂前没有对工艺设计充分重视，导致日后生产中出现很多问题。例如，复制车间与印刷车间相距太远，增加了中间转运工序和人员，使得生产成本加大，有时还会影响产品质量，因为生产环节越多，出问题的机会就越多。有的工厂是逐步发展的，每个厂房内都包括复制和印刷，这样存在超净等级不同，专业管理不足，印刷油墨、清洁用的化学药品对整个车间都有污染，不符合文明生产。现代化的文明生产应该对人身体健康充分重视，把有污染的工序分出隔问，做好防护、排风。如：母盘保护胶涂覆、印刷油墨库、印刷绷网间和网框清洁间都应该这样处理。 用于母盘生产的厂房应考虑远离振动源，以确保母盘质量。虽然一些母盘设备从设计上采取了抗振措施，但是对于激光刻录是振动越小越好。而且各厂家母盘设备预先设计的抗振程度不同，若事先考虑不周，选择母盘生产设备的范围就小，不利于设备选型。 外围设备的厂房除了要尽可能靠近光盘生产主设备外，还要根据当地的气候、温度、水质情况，考虑厂房的通风方案、水处理方式。一般外围设备厂房应设置在无日晒和通风好的区域，或者在厂房设计上采用人工强制通风降温等方法。有的光盘厂就将外围设备厂房和库房放在日晒好阳光充足的区域，以至于在盛夏采用人工强制通风降温还不能满足要求。既浪费了能源，又没有充分合理利用自然资源。 电、水、气方案选择： １．电力 一般光盘直接生产设备要求稳压，三相四线３８０－４００Ｖ。如果是日本设备，采购时要确定送电规格及相应的解决办法。特别重要设备应配备不间断电源。稳压器容量要根据所带设备的容量配置和选择。下面介绍两种方案： 方案一：一台稳压器带多台设备，优点是经济，集中管理方便，维修费用少；缺点是一但停机维修损失较大，所带的多台设备都不能使用。 方案二；稳压器与所带设备一带一个带二。优点是停机维修影响面小，缺点是同容量设备成本高，增加了设备维护管理的工作量。 ２．水系统分两方面：冷却水和纯水 冷却水主要供给注塑机、模具、母盘电铸设备以及纯水系统的水温控制。 冷却水系统主要应考虑以下几点： １）系统中储水罐、管路的防腐，利于保持水的净化 ２）管路设计上要设置旁路能调节进水日压力，在系统的最低点设置排水口，方便更换冷却水和清洗管路； ３）系统设置补水机构和水过滤器，以保证水质不污染光盘设备； ４）为保持水质不结垢，冷却水系统最好使用处理后的纯水或蒸馏水； ５）冷水机应能按使用设备要求的水温范围内调节； ６）设置冷水机散热排风管道； ７)机组风冷、水冷方案的选择应根据当地气温条件决定，我国北方地区考虑到冬季防冻方便，可优选风冷机组。 纯水系统主要供给母盘生产使用，或兼为冷却水系统提供纯水。 该系统主要水源取自当地自来水，应根据当地水质情况选择合理的水处理方案。母盘生产设备来源于国外供货商，有时配套有水处理设备，根据目前使用情况看这些水处理设备不能满足要求，因此不能完全依靠它。原因是欧美自来水质较好，该水处理设备是根据这种水质设计制造的，很难适应中国大陆各地区不同的水质。较好的解决方案是前面加一套纯水预处理系统。这样虽然一次投资费用高，但是能稳定正常生产，保证出口水质，维修保养费用低。常用的水处理工艺方案如下：ｌ，石英砂过滤；２，碳过滤；３，软化处理；４，１０微米过滤器；５，反渗透；６，混床去离子（或电离处理);７，紫外线照射；而国外提供的水处理设备一般没有石英砂过滤器和碳过滤器，从自来水直接到１０微米过滤器、软化、反渗透、混床去离于、紫外线照射，因此容易造成１０微米过滤器的频繁更换，过滤器脏的非常快，甚至一周就要求更换一个。既影响了生产又加大了维修费用，同时对母盘质量也有影响。 ３、压缩空气 压缩空气系统为光盘生产设备中的气动、真空机构提供气源。为保证气动机构运行可靠，压缩空气系统应保持洁净，输出稳定。系统设计要考虑检修方便并配置备用空压机。压缩空气站的位置应距离用气点较近，管路口径选择合理，便于维修。公式１是压缩空气管路压降计算公式： ｄＰ＝(Ｌｘ４５０ｘQ(C)1.85)/ｄ(5)ｘＰ 式中：ｄＰ：压降，巴 Ｌ：管路长度，米 QC：空压机产气量，升／秒 ｄ：管径，毫米 Ｐ：人口工作压力，巴 从公式可见，压降与管路长度，管径相关，管路越长，管径越小，中间接口越多，压降会成倍地增大，这时能耗也增大，空压机的工作效率明显降低。如果管路中有漏气，阻滞等故障时，管路较长，查找起来难度就大。若管路短，查找简单，判断容易，解决问题快。既使更换管路，工程成本也较低。有个别工厂由于用地限制，空压机站与用气点较远，在压缩空气系统设置时，为保证用气，应在用气点附近加装小型储气罐，在分管路上加装阀门，压力表，以备查找故障时灵活方便。 压缩空气系统一般都采用集中供气，优点是：总体投资少，设备占用空间小，便于维修保养，耗能少。缺点是：一但发生故障，停机维修损失较大，因此，一定要有备用机的设置，以减小停产损失。对于一些工厂分期扩大生产规模，也可采用局部集中供气，例如，一个压缩空气系统供给十条复制线，另一个压缩空气系统供给十六条复制线。这是可采用的优秀方案。该方案的优点是：停机维修方便，生产损失少，安装灵活，便于工厂的积累式滚动发展。缺点是：总体投资大，能耗大，设备占空间大，维护成本高。 另外一点非常重要，是必须保证压缩空气的洁净。常用的方案如下：首先空压机必须设有自动排水阀，储气罐有冷凝水的排水阀门，保证每天排水。一般复制印刷设备的用气，在储气罐后设置冷干机、过滤器组，同时在每个用气设备人日也必须装有过滤器和压力表。如果希望系统更加洁净可靠，在冷干机之后加装吸附式干燥机。需要注意的是，空压机散热器处要做好排风管路，使散热气的热量迅速排出，保持室内适合的工作温度，以保证空压机不会因过热使得润滑油污染整个空气系统。一旦整个系统受到污染，恢复起来是非常麻烦的，可能会影响全部气动元件和系统。 整体系统的建立不可能有一个固定模式。一个好的方案应该建立在对光盘生产设备及工艺，外围设备的充分了解和熟悉，并结合不同地域环境情况的差别，按照不同工厂的具体状况和要求，灵活而结合实际的系统设计。这里仅根据多年从事设计、工艺、设备维修保养经验，介绍了光盘生产系统设计中应注意的各个环节，希望能对新建厂和扩建厂的总体设计有所帮助，共同促进光盘产业规范健康发展。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (5/31/2005)