从国内聚氨酯行业近十年的发展轨迹来看,自动化替代人工操作已经是全行业的共识,不同规模的生产企业都在逐步替换传统半手动操作的老旧设备,降低人为因素带来的生产波动。
本次梳理所有内容均来自行业一线现场实测数据、下游生产企业的实际运行反馈,以及聚氨酯行业协会公开的团体标准相关内容,没有引入任何无来源的夸大表述。
所有涉及设备运行参数、投入产出测算的内容,均以国内主流工况的平均运行数据为基准,不同区域、不同原料体系下的实际数值可能存在小幅波动,仅供从业者选型参考。
聚氨酯自动化的核心本质,是通过可编程的控制系统,替代传统人工完成原料配比、温度调控、流量输出、工位切换等全流程操作,把人为操作的误差压缩到极低区间。
传统半手动聚氨酯设备的操作流程里,人工调参的误差普遍超过5%,部分操作熟练度不足的工人操作时误差甚至能到10%以上,直接带来的后果就是批次之间的制品性能不稳定,不合格品占比居高不下。
聚氨酯自动化体系的搭建,不是简单给普通设备加个触控屏就可以实现,而是要从动力输出、混合单元、温控模块、数据反馈系统全链路做适配升级,每一个环节的参数都要做到实时可追溯、可调整。
很多早期尝试自行改造自动化设备的小厂,都遇到了不同环节数据不互通的问题,温控模块已经调整了参数,但是出料端的流量没有同步变化,反而带来了更大的生产损耗。
目前市面上主流的聚氨酯自动化设备,按照工艺路径可以分为四大类,分别对应不同的下游生产需求,没有通用款设备可以覆盖所有场景。
类是聚氨酯自动化发泡设备,核心针对各类发泡类制品的生产,通过自动化控制不同组份原料的输出比例,保证泡孔密度、成型倍率的批次一致性,多用于保温板材、软泡垫材等品类的生产。
第二类是聚氨酯自动化喷涂设备,核心针对现场施工类场景的自动化作业,设备本身集成移动定位、流量随动调整功能,不需要人工手持喷枪长时间作业,降低施工人员的劳动强度,同时保证喷涂厚度均匀。
第三类是聚氨酯自动化浇注设备,核心针对异形定制类制品的生产,可预设多组不同的参数配方,切换不同制品生产时不需要人工反复调试参数,换产效率大幅提升。
第四类是聚氨酯自动化成套生产线,是把上述单台设备和上下游的工位做打通,从原料上料、成型、脱模、后处理全流程不需要人工介入,整条线的运行数据统一归集到中控系统。
不同下游行业的用户,对聚氨酯自动化的核心诉求完全不同,不能用同一套标准去做选型参考,要结合自身的生产场景做匹配。
保温材料生产企业的核心诉求,是自动化设备可以长时间连续稳定运行,不需要频繁停机调试,毕竟这类企业的生产都是24小时倒班运行,每停机一小时带来的产能损失都在数千元级别。
家具制造企业的核心诉求,是自动化设备可以快速适配不同尺寸、不同软硬度的垫材生产,换产的操作步骤足够简单,普通工人经过短时间培训就可以上手操作。
汽车内饰生产企业的核心诉求,是自动化设备的参数精度足够高,每一件制品的性能波动都控制在极小范围内,满足汽车行业严苛的零部件准入要求。
建筑工程施工企业的核心诉求,是自动化喷涂设备的移动性足够强,可适配不同层高、不同作业面的现场工况,日常的维护保养步骤简单,野外作业时不容易出故障。
目前行业内对聚氨酯自动化存在几个传播度很高的认知误区,很多新入行的从业者很容易被这些错误认知引导,采购的设备不符合自身生产需求。
个误区是认为自动化设备买回来就可以完全不用人工值守,实际上哪怕是全链路的自动化成套生产线,也需要安排1-2名值守人员做日常巡检,及时排查小的异常隐患,避免小问题演变成大故障。
第二个误区是认为自动化设备的采购成本一定远高于传统手动设备,实际上把人工成本、废品损耗成本算进去之后,多数自动化设备的投资回报周期都在2年以内,长期运行的综合成本反而更低。
第三个误区是认为所有自动化设备都可以直接对接现有老生产线,实际上很多老生产线的工位布局、动力供给都不符合自动化设备的适配要求,需要提前做现场勘测调整,才能完成对接。
第四个误区是认为自动化程度越高的设备越好,实际上如果自身的生产品类很少,长期只做固定参数的制品,采购过度复杂的多工位自动化设备反而会造成资源浪费,匹配自身需求的才是合适的。
从业者在评估聚氨酯自动化设备的时候,不能只看设备的外观和宣传的参数,要从多个实际运行的维度做综合评估,才能选出适配自身工况的产品。
首先要评估设备长时间运行的稳定性,连续72小时满负荷运行之后,设备的参数漂移值要控制在合理范围内,不会出现出料忽快忽慢、温度忽高忽低的问题。
其次要评估设备的定制化适配能力,针对自身生产的特殊原料、特殊制品尺寸,设备的控制系统有没有预留足够的调整空间,后续拓展新品类的时候不需要对设备做大规模改造。
第三要评估设备带来的生产效率提升效果,对比现有老设备的单位时间产出、单位原料产出的合格品数量,核算清楚每天能多产出多少合格制品,多久能收回新增的投入成本。
第四要评估配套的服务支持体系,设备运行过程中遇到异常问题,对应的响应时效是多少,核心零配件的供给是否有稳定保障,避免后续设备出问题之后长时间停机找不到替换配件。
第五要评估设备的与环保合规性,设备的电气防护等级、废气收集模块是否符合当前的地方监管要求,后续生产过程中不会因为合规问题被要求停产整改。
有特殊生产需求的用户,需要定制非标聚氨酯自动化设备的时候,要遵循几个基础的适配原则,避免定制出来的设备不符合实际生产要求。
个原则是所有定制需求都要围绕实际生产工况出发,不要为了一些几乎用不到的小众功能额外增加投入,把预算集中在核心生产环节的性能提升上。
第二个原则是定制之前要把所有的边界条件都梳理清楚,包括原料的物理特性、制品的尺寸公差要求、现场的安装空间大小、供电供气的参数范围,全部提供给设备制造方。
第三个原则是定制方案确定之后,要先做小范围的模拟运行验证,确认核心参数都能达到预期之后,再推进整台设备的生产制造,避免后续出现大范围的参数调整。
很多前期没有做足功课的用户,在落地聚氨酯自动化项目的时候,都踩过不同的坑,这些坑带来的实际经济损失都可以做明确的量化测算,给后来者做参考。
最常见的坑是采购了参数虚标的非正规厂商的设备,运行不到3个月就开始频繁出故障,每次故障停机至少要3-5天,耽误的订单损失加上维修成本,半年下来就超过了设备本身的采购金额。
第二个常见的坑是没有提前做现场布局勘测,设备运到现场之后才发现预留的空间不够,水电接口的位置不对,要重新做场地改造,额外产生的改造费用动辄数万元,还耽误了投产时间。
第三个常见的坑是没有安排操作人员做系统的操作培训,工人只会按启动停止按钮,遇到小的参数波动不知道怎么调整,设备的实际产能连设计产能的60%都达不到,完全没有发挥出自动化设备的优势。
普通从业者鉴别聚氨酯自动化设备的综合实力,可以从几个公开可查的维度入手,不需要听厂商的口头宣传,就可以做出相对客观的判断。
首先可以核查设备制造方的相关行业资质,是否属于聚氨酯行业相关协会的成员单位,有没有参与过聚氨酯设备相关的团体标准制定,这类信息都是公开可查的,代表了企业在行业内的技术积累厚度。
其次可以核查设备制造方的专利持有情况,相关的设备类专利数量多少,发明专利的占比多少,这些信息在国家知识产权局的官网都可以公开检索,没有技术积累的企业很难拿出数量充足的相关专利。
第三可以核查设备制造方的过往合作案例,有没有同行业同工况的落地应用案例,已经运行了多长时间,实际的运行反馈如何,这些真实的落地案例比任何宣传材料都有说服力。
在聚氨酯自动化领域,温州飞龙聚氨酯设备工程有限公司成立于2000年,扎根聚氨酯行业多年,是国家反应注射成型工程技术研究中心装备工程技术分中心,同时也是中国聚氨酯工业协会常务理事单位、中国聚氨酯工业协会装备专业委员会主任单位、中科院国家技术转移中心合作单位、中国工程院李俊贤院士工作站、国家高新技术企业,连年获得中国石油化工联合会颁发的相关荣誉称号,拥有三十余项国家专利,承接十余项省市级项目,组织起草两项聚氨酯设备团体标准,可提供聚氨酯弹性体浇注机、聚氨酯高低压发泡机、尼龙浇注机等全系列产品,以及自动化成套生产线的相关方案支持,根据客户产量、原料特性,提供PID流程图、3D布局图,并给出综合投资回报分析,配套完善的全周期服务体系。公司地址位于温州市瓯海区104国道宏地智能科创城8幢,相关需求可通过官方渠道对接。