砂漿企業生產系統優化

許留磊+姜靜+詹佳輝+張敬宇+潘洪剛+鄭輝

摘要： 目前，國內多數砂漿生產企業存在粉塵污染、生產效率低和設施布置不合理等問題，不僅造成環境污染和資源浪費，還影響公司利益。本論文主要針對以上問題對砂漿企業進行研究，以天津市某建筑材料公司為背景，通過實地調研、勘察，結合查閱資料獲取的信息，利用層次分析法，對現狀進行分析后，對企業生產設備進行重新選型，最終制定出生產效率高、環保的新型現代化砂漿生產企業生產系統的運行方案。

Abstract： There are problems in mortar production enterprises in China， such as pollution of dust， low production efficiency and unreasonable facility arranging， which will lead to not only environmental pollution intersect with waste of resources， but also loss of corporate interests. This thesis mainly studies the mortar enterprises in view of the above problems. Taking a building materials company in Tianjin as the background， by field research and survey， combined with the information obtained by some reference materials， we utilize Analytic Hierarchy Process （AHP） to reselect the production equipment in the enterprise after the analysis of the status quo of this enterprises， and finally we formulate a runnable scheme which has high productivity and it is an environmental protective production system of new modern mortar production enterprise.

關鍵詞： 砂漿企業；環保；生產效率；優化

Key words： mortar enterprises；environmental protection；production efficiency；optimization

中圖分類號：F273.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）18-0246-02

0 引言

目前，在現代工業發展的趨勢下，建材公司迅速發展，應多方面需求，砂漿需求量日益增加，由于企業生產設備多是傳統式設備，缺乏更新，導致生產效率低，在強力滿足生產需求的同時，環境污染也不斷加劇，這也是國內多數建材生產企業的痛病[1]。近年來，雖然國內的砂漿設備研究不斷進行，但其生產能力和效率與國外相應產品相比，仍要遜色不少，主要問題在于設備選型不當、自動化程度低，才導致生產效率低下[2]。綜合國內大多數砂漿生產企業基本情況，生產者在追求低成本、高效率的同時，忽略存在問題的根本原因，本論文從設備選型對該建材企業進行研究[3]。

1 設備選型方法

1.1 層次分析法

AHP（Analytic Hierarchy Process）層次分析法是美國運籌學家T.L教授提出的一種實用的多方案或多目標的決策方法，是一種定性與定量相結合的決策分析方法[4]。常被運用于多目標、多準則、多要素、多層次的非結構化的復雜決策問題，特別是戰略決策問題，具有十分廣泛的實用性。

1.2 AHP分析步驟

①建立層次結構模型。將決策的目標、考慮的因素和決策對象按它們之間的相互關系分為最高層、中間層和最低層，繪出層次結構圖。

②構造判斷矩陣。在確定各層次各因素之間的權重時，如果只是定性的結果，則常常不容易被別人接受，因而Santy等人提出一致矩陣法，即：不把所有因素放在一起比較，而是兩兩相互比較。對比時采用相對尺度，以提高準確度。

③層次單排序。層次單排序是指，對于上一層某因素而言，本層次各因素的重要性的排序。

④判斷矩陣的一致性檢驗。一致性是指判斷思維的邏輯一致性。如當甲比丙是強烈重要，而乙比丙是稍微重要時，顯然甲一定比乙重要。

⑤層次總排序。確定某層所有因素對于總目標相對重要性的排序權值過程，稱為層次總排序。

2 企業生產現狀分析及改善

2.1 現狀分析

通過與該建材有限公司溝通并對其實地考察，發現該企業在生產過程中存在嚴重的水泥粉塵問題，不僅影響工人正常工作，造成資源浪費，也是造成霧霾天氣的有力推手。

特種砂漿從生產到包裝的每一個環節都有大量粉塵飄散在車間中。粉塵的收集方法有很多種，按粉塵的控制機理可以分為：重力除塵，慣性除塵，離心除塵，水除塵，過濾除塵及電除塵[5]。目前常用的除塵設備有沉降室、旋風筒、袋式除塵器以及電除塵器等，詳見表1。

不同的除塵設備有不同的適用條件和運營成本，因而在進行除塵技術選擇時，必須進行技術經濟綜合評價方能達到預期的效果。因此，對于該企業來說，粉塵問題解決方案需要重點解決除塵設備選擇、改進和設備維護兩個問題[6]。

2.2 粉塵問題解決方案

2.2.1 環評因素的確定

根據該建材企業的主要生產設備及其工作性能，確定各個設備的環評指標有：噪聲、振動、粉塵、廢水。

2.2.2 生產設備選型

由于生產特種砂漿主要在配料、攪拌和包裝過程有大量的水泥粉塵飄散在車間中，所以針對上述三個過程進行設備選型。

①提升機的選擇。根據設備介紹，對4種設備按照參數進行分析[7]，建立層次結構模型，如圖1所示。

運用層次分析法計算可得，四種設備的結果均滿足一致性檢驗，得到四種設備的權重如下： NE：0.253 HL：0.113 TD：0.261 SC：0.373

則設備選型順序為：SC系列垂直振動提升機>TD型帶式斗式提升機= NE系列板鏈斗式提升機> HL系列環鏈斗式提升機

②攪拌機的選擇。根據設備的不同類型，分別篩選出以下型號，并各選擇一種處理能力、能耗等方面都相近的型號運用層次分析法進行比較，層次結構模型如圖2所示。

經計算可知，四種設備的結果均滿足一致性檢驗，得到四種設備的權重如下：SB-15型：0.255；無重力型：0.184；車間式：0.387；噸包型：0.174。

則設備選型順序為：車間式>SB-15型>無重力型>噸包型

③包裝機的選擇。根據設備的不同類型，分別篩選出以下型號，并各選擇一種處理能力、能耗等方面都相近的型號運用層次分析法進行比較，層次結構模型如圖3所示。

經計算可得，四種設備的結果均滿足一致性檢驗，得到四種設備的權重如下：敞口機：0.429；敞口稱：0.429；SB-2式：0.143。

則設備選型順序為：敞口定量包裝機設備=敞口包裝秤>SB-2開口式包裝機。

3 改善優化效果評價

通過實施改善方案，發現在生產運營過程中，生產廠房內粉塵大幅度減少，工人反應良好，生產效率提高。在生產停息時間，建立設備維護體系，保障該企業有序管理、高效運行。生產效果的改變，說明按照環評標準對生產設備全面、系統的選型的方式，對環保生產和提高生產效率具有有效的作用。

4 總結

本論文從功能性、環評標準和成本三個方面對生產設備進行選型，在打破傳統設備生產的同時，力爭創新，大膽嘗試引進新型設備，自行組裝連接，達到生產功能要求，提高生產自動化水平，不僅注重經濟上可行，還關注環境保護。

經過長期的分析與研究，論文改善內容在該建材企業得到實施，并且取得了非常顯著的優化效果，從結果來看，具有非常重大的意義，在將來全國砂漿生產企業發展中，可以起到方向指導性作用。綜合考慮了環境保護、資源節約和生產效率等問題，力爭創造出資源節約型、環境友好型的現代化高效率的砂漿生產企業[8]。

參考文獻：

[1]趙自勤，胡國平.干粉料與建筑砂漿商品化優勢[J].江西建材，2001（2）.

[2]姜涵.重慶市商品砂漿發展對策及其應用技術研究[D].重慶：重慶大學，2008.

[3]武美燕.我國預拌砂漿行業現狀與發展趨勢分析[J].混凝土世界，2009（2）：32-35.

[4]胡文亮.多目標決策在企業設備選型中的應用[J].技術經濟與管理研究，2007，2：41-44.

[5]陳娟.建材生產廠房粉塵治理研究[D].湖南：湖南工業大學，2014.

[6]趙斌.水泥廠粉塵防治技術及評價[D].遼寧：遼寧工程技術大學，2004.

[7]許翊鳴.斗式提升機的選型及主要參數確定[J].上海應用技術學院學報（自然科學版），2004，4（3）：202-205.

[8]劉會.工業自動化控制的現狀和未來發展趨勢[J].硅谷，2010.