浮法玻璃在線鍍膜技術現狀與發展

劉起英 史國華

（1. 中國玻璃控股有限公司；2. 威海中玻新材料技術研發有限公司 威海 264205）

1 在線鍍膜的定義與特點

鍍膜是對玻璃表面進行改性處理、賦予其特殊功能的有效方法。在線鍍膜是指在連續生產的浮法玻璃生產線上以高溫、潔凈、快速拉引的玻璃帶為載體，通過化學反應鍍膜，對玻璃表面進行改性處理，賦予其特殊的光學、電學、熱學、力學或化學等特殊功能的工藝過程。

在線鍍膜技術是伴隨浮法工藝的成熟和技術進步而逐步誕生、發展的，自上世紀60年代以后，隨著浮法工藝的逐步成熟與普及，玻璃原片產量與質量大幅提高，各種鍍膜技術也迅速發展。在線鍍膜方面，相繼出現了電浮法、熱噴涂和化學氣相沉積等技術。

在線鍍膜的優點：①利用浮法玻璃新鮮潔凈的表面和高溫環境，產能大，鍍膜能耗低；②不需要二次加工的搬運、傳輸、清洗、抽真空等工序，工藝步驟簡單，節省物理空間和人力成本；③高溫成膜，膜層原子與玻璃之間形成牢固的共價鍵，膜層牢固耐用，物化性能穩定，熱加工性能好，深加工工藝簡單，使用壽命長。

在線鍍膜的局限性：由于融合為浮法玻璃生產線的一部分，鍍膜工藝要受浮法工藝條件的制約，如鍍膜材料的選擇、鍍膜生產的溫度、環境氣氛、玻璃帶傳輸速度等都受到很大限制，因此在鍍膜產品的種類和功能方面不如離線鍍膜技術豐富，靈活性相對較差。

2 電浮法技術

電浮法（Electro-float）即電化學沉積著色技術，是一種浮法玻璃生產線所特有的在線著色鍍膜技術，是采用電化學方法在浮法玻璃生產線上生產鍍膜玻璃的方法，也稱為離子滲透著色技術（Ion Penetration Coating，簡稱IPC）。其原理是金屬離子在一定電流作用下遷移到玻璃表面，聚集成為金屬膠狀薄膜。實施方法：在浮法玻璃生產過程中，在錫槽內的玻璃表面上，玻璃溫度為650～800 ℃的區域，以著色金屬為正極，以錫液為負極，以熔融的涂覆合金或金屬為電解液，對錫槽上的玻璃接通可控電流后，金屬電解液中的金屬離子受控地遷移到玻璃表面層，在錫槽內的還原氣氛下，玻璃表面的金屬離子還原成原子狀態，從而在表面形成膠狀顆粒薄膜。金屬離子遷移進玻璃表層里，填充在玻璃網絡結構空隙中，該金屬層對太陽輻射具有選擇性的吸收和反射，從而產生顏色。電浮法常用的金屬合金熔體材料有：銅/鉍、銅/鉛、鉻/鉛、銅/錫、鎳/鉛、鉻/錫、鐵/錫、鈷/錫、鈷/鉛、鈷/鉍等，與之相匹配的電極材料為：鉻、鐵、不銹鋼、鈷、鎳、銀、鉑、銠及其合金，玻璃所產生的色調有：橘紅色、金黃色、古銅色、柔藍色、柔綠色、灰色和淺咖啡色等。電浮法工藝示意圖如圖1所示，決定膜層顏色的是電極和合金熔體材料，影響涂層質量的主要因素是電通量密度、鍍膜溫度和氣氛。

圖1 電浮法工藝示意圖

電浮法最早是由英國皮爾金頓公司在浮法玻璃技術基礎上于1968年發明的，此后，美國、法國、德國、日本等國家也發表了系列專利和文章對電浮法技術進行改進和完善。我國則是由秦皇島玻璃研究院從1973年開始研制，于1984年在洛陽玻璃廠試驗成功，生產出茶色、綠色等彩色熱反射鍍膜玻璃［1］。

電浮法技術的缺點：因金屬離子滲入深度（2～10 mm的富集層）較淺，鍍膜玻璃的耐久性和光學品質不高，遮陽系數偏高、反射率偏低，具有較大局限性。作為一種有效的彩色膜層生產技術，在上世紀70—80年代曾得到大量應用，隨著其它技術和產品的誕生發展，電浮法使用范圍越來越小，其作為單層鍍膜技術已經被其他方法取代，但它實用的著色機理仍可被其他工藝借鑒。

利用在線化學氣相沉積（CVD）技術在電浮法膜層上面再淀積一層陽光控制膜，形成浮法在線鍍復合膜技術，可以大大提高其實用化能力，使普通無色浮法玻璃不用熔窯整體換色，不對玻璃原料作任何改動，在保持基體玻璃連續生產的情況下，通過錫槽內的兩次鍍膜成為既具有豐富多彩的色調、又具有良好的光熱性能的陽光控制鍍膜玻璃［2］。從機理上講離子滲透著色技術中著色金屬離子在電場的作用下，受控遷移進玻璃表面層里，填充在玻璃網絡結構空隙中，并沒有破壞玻璃表面的Si-O極性共價鍵，化學氣相淀積法鍍膜技術是利用硅烷（SiH4）熱解淀積的硅膜，色調單一為淡黃色，這樣的兩層膜界面間的結合不僅是純物理性的疊加，而且具有很強的化學吸附，使得形成的復合膜牢固性強，耐剝離性好。

3 熱噴涂技術

熱噴涂（Spray Pyrolysis）技術是將一定配方配制的金屬有機化合物或無機化合物溶液經過凈化壓縮氣體霧化之后，噴在玻璃表面，形成鍍膜的工藝方法。

在浮法玻璃生產線上，熱噴涂系統一般設置在錫槽出口過渡輥臺上方或過渡輥臺和退火窯之間，玻璃帶溫度為600 ℃左右。在玻璃帶的上方安裝橢圓形軌道運轉或直線往復式運動的帶有多個噴槍的熱噴涂鍍膜機組，將化合物溶液與載氣混合、霧化后，輸送至玻璃表面霧化，使帶有一定能量的霧化顆粒噴涂在熱的玻璃表面，均勻地汽化并隨之發生熱解反應，將金屬氧化物沉積在玻璃板上，反應副產物通過抽廢氣裝置排出窯外。圖2為典型的熱噴涂工藝示意圖。

圖2 熱噴涂工藝示意圖

早在20世紀40年代后期，美國PPG公司就開始研究熱噴涂技術，并用于大面積平板玻璃鍍膜。不過當時是一種“離線鍍膜”技術，先后研制了光熱反射玻璃和透明導電玻璃產品。到70年代，隨著浮法玻璃技術的發展與日臻成熟，PPG公司開始將噴涂技術與浮法技術結合起來，噴涂技術本身也得到了進一步發展，比利時格拉維伯爾公司等歐洲公司也開發了許多先進的應用技術，熱噴涂轉變成為與浮法玻璃生產過程結合為一體的在線鍍膜工藝。我國秦皇島玻璃工業研究設計院、中國建筑材料研究總院等單位從80年代開始研究熱噴涂鍍膜技術，開發生產了各種各樣的性能優良的彩色鍍膜玻璃。這種工藝具有生產效率高、附加投資少、生產成本低、膜層顏色品種多、鏡面效果好等特點。

熱噴涂所用材料，一般為元素周期表中的重金屬，如鈷、鎳、鐵、鈦、鉻、釩、錫、銦等金屬的鹽，常用鹽類有：乙酰丙酮鹽、醋酸鹽、乙醇鹽等，常用溶劑無機或有機溶劑有鹽酸、醋酸、乙醇、氨水、丙烯酸、二甲基酰胺、甲醇等。這些金屬有機鹽的分解溫度一般為300~600℃，熱分解后在玻璃表面淀積成金屬氧化物薄膜。噴涂的霧化介質可以用空氣、氮氣或其混合氣體，常見噴霧方法有噴槍法和超聲法。常見產品種類：氧化鐵、氧化鈷、氧化鎳等混合涂層（咖啡色），氧化鈦（青銅色），氧化錫（無色）及其復合膜［3］。

浮法在線熱噴涂技術生產比較靈活，通過向鍍膜機組輸送不同的噴涂溶液就可產生不同色彩和功能的膜層，并且由于鍍膜機組噴嘴很多，可同時噴射多組溶液，給玻璃表面改性帶來很多便利。

鍍膜溶液自然屬性及其凝結特征、離散工藝、氣體載體及鍍膜溶液的流量、溫度都會影響液滴的大小和分布，玻璃表面的溫度及穩定性、噴嘴的設計及到玻璃表面的距離和角度、擺動速度及玻璃的傳送速度、抽廢氣裝置和抽吸速度都對膜層的均勻性產生極大的影響，因此鍍膜工藝受制條件過多，比較復雜。目前這種工藝制備大面積建筑用鍍膜，膜層的均勻性較差。隨著在線CVD技術的發展和普及，使用熱噴涂在線鍍膜的場合也越來越少。

4 化學氣相沉積技術

化學氣相沉積是把含有構成薄膜元素的一種或幾種化合物或單質氣體輸送到基板表面，利用氣態前驅體反應物通過原子分子間進行的化學反應，生成固態薄膜的工藝方法。CVD鍍膜與熱噴涂鍍膜具有類似之處：都是將前驅體輸送到熱態平板玻璃表面進行化學反應，區別在于熱噴涂用的是液態前驅體，CVD用的是氣態前驅體。CVD技術在20世紀60年代初期隨著單晶膜層用于生產半導體部件開始推廣使用，跟平板玻璃結合為一起的在線工藝，則是源于20世紀70年代皮爾金頓公司，最早生產的產品是“Reflectafloat”陽光控制膜，我國于1985年開始研制，1991年完成工業試驗，開始生產陽光控制鍍膜玻璃。

實際上CVD方法能沉積的薄膜有很多種，如硅材料及其氧化物，過渡金屬氧化物或氮化物、部分金屬膜層等［4］。現在平板玻璃領域應用比較普遍的有硅基膜用作陽光控制鍍膜玻璃、SnO2基導電薄膜、TiO2基自清潔膜等。

從物理本質上講，CVD過程是在一定溫度條件下，混合氣體與基板表面相互作用，使混合氣體中某些成分分解，并在基板表面沉積形成金屬、非金屬及其化合物的固態薄膜。從反應動力學的角度來分析薄膜的生成，薄膜的沉積反應由以下幾個步驟順序進行：①反應物擴散到基體表面；②反應物吸附在基板表面；③反應物在基板表面發生化學反應，生成物在基體表面遷移；④副產物從基體表面脫附反應；⑤副產物從基體表面擴散離去。

影響化學氣相沉積鍍膜的工藝參數很多，包括基體溫度、氣壓、工作氣體流量和反應物及其濃度等。玻璃在線鍍膜過程是在常壓條件下進行的，稱為常壓化學氣相沉積（APCVD），合適的玻璃帶溫度是實現在線鍍膜的前提條件。根據前驅體的物化性能、分解溫度不同，可以選擇不同的區域進行鍍膜，如圖3所示。

圖3 浮法玻璃生產線APCVD位置示意圖

浮法玻璃生產線錫槽內和退火窯A0區（設在退火窯入口端）的溫度條件、保護氣體的有效存在以及潔凈的玻璃表面為前驅物（是指能夠通過化學反應在玻璃表面上形成膜層的化學物質）的熱解提供了良好的條件，使其在玻璃表面均勻地分解，并沉積形成具有一定厚度的富集層，是最為常見的CVD鍍膜區域。與其它技術相比，化學氣相沉積技術具有均勻性與可控性好、生產規模大、成本低、產品經久耐用的優點，己逐漸被越來越多的浮法玻璃生產廠家所采用，并引領著在線鍍膜技術的發展。

在線CVD鍍膜設備主要有：鍍膜反應器、反應器輸送升降調節系統、反應器界面溫度控制系統、流量計量系統、鍍膜原料汽化和配送系統、電氣控制系統、廢氣處理系統和質量監測系統等。鍍膜反應器是實現均勻連續鍍制薄膜的關鍵核心設備，完成CVD工藝的鍍膜反應器系統，必須具備幾個基本功能（共性）：能將鍍膜氣體均勻地分布在鍍膜有效寬度上、能控制反應物和稀釋氣體通過反應區域；必須安全、穩定地排除氣體的副產物。根據實際需要在錫槽或退火窯內安裝一個或多個鍍膜反應器，主要取決于產品需要的膜層數和厚度。

反應器的布置，是將噴嘴管固定在浮法玻璃的上方，開口必須能夠覆蓋到玻璃帶的整個寬度。為了確保能夠在大面積玻璃片上沉積出一個均勻的膜層，還需要保證在整個玻璃帶的寬度上以均勻的速度沖入氣體。因此，必須使氣體經過阻流腔之后才能到達槽噴嘴，同樣通過排氣窗排出的氣體速度及揮發性物質的揮發速度也必須是恒定的。

圖4是典型的鍍膜反應器結構示意圖。

圖4 鍍膜反應器結構示意圖

單進單排式反應器結構簡單，制造和維護成本低，適合硅基鍍膜玻璃生產；只需在單側進行反應，即可沉積硅基薄膜。單進雙排式反應器鍍膜效率高，反應區域布氣均勻性好，適合氧化物鍍膜玻璃生產。一個反應器通道可以作為一個模塊化單元，組成多通道的反應器裝置。

沉積硅質膜，常用原料氣體為硅烷（SiH4），載氣用氮氣，在反應氣體中摻入適量乙烯，可以改善膜層的耐磨性與耐酸堿性。其能夠反射可見光和近紅外光，具有良好的遮陽功能，被稱為熱反射玻璃或陽光控制鍍膜玻璃。此外硅質薄膜具有阻擋玻璃本體鈉離子溢出的作用，可以大大降低氧化物薄膜性能劣化的程度，因此也被用作氧化物功能膜的過渡層或阻鈉層。

導電氧化錫膜是在線CVD鍍膜技術的另外一個非常重要的應用領域，常用氟元素摻雜改善其導電性能，其化學表達式SnO2∶F，簡稱FTO。

FTO鍍膜用的錫源一般為液態有機錫。這種利用專門的氣相有機金屬分子進行的CVD被稱為有機金屬化學氣相沉積（MOCVD）。許多有機金屬化合物常溫下是液體，需要配有汽化系統來將其變成汽態，通過氮氣或干燥空氣等載運氣體帶入反應器在熱的玻璃上成膜。反應時的關鍵是避免有機分子中的碳原子沉積下來污染薄膜表面。

MOCVD鍍膜反應產物中常含有Cl和未分解的金屬有機物，在環境法規中不允許直接排放大氣中，需要處理后達標有組織排放。需要有廢氣處理系統，目前的廢氣處理工藝有低溫冷凝水吸收法、直排焚燒水吸收法兩種。前一方法可以回收未分解的金屬有機化合物，降低鍍膜成本。

MOCVD選擇氣源材料需遵循以下原則：①要充分考慮浮法工藝特點，膜材料的分解溫度要匹配于鍍膜溫度；②浮法玻璃帶拉引速度快（超過0.1 m/s），膜材料的熱分解效率要足夠高；③膜材料的氣相反應過程要可控；④具有合適的液化或汽化溫度，汽化（液化）溫度過高，會導致膜材料在較高的溫度下冷凝，難以實現工業化生產；⑤來源廣、價格低廉、對環境污染小、無毒或毒性小，副產物盡量少而易于廢氣處理，實現達標排放。

生產FTO薄膜常用的錫源有：四氯化錫（SnCl4）、單丁基三氯化錫（MBTC）、二甲基二氯化錫（DMTC）、三甲基氯化錫（TMTC）等。以MBTC為例，其鍍膜過程遵循前述反應動力學過程和步驟，但具體化學反應過程非常復雜，常見的有以下兩種模型來描述其反應過程［5］：

全表面吸附反應模型：

C4H9S nCl3→ C4H9S nCl3（surface）

C4H9S nCl3（ surface）+1/2O2+ H2O →SnO2（solid）+2C2H4+3HCl

絡合吸附表面反應模型：

C4H9S nCl3+ H2O →C4H9S nCl3（ H2O）

C4H9S nCl3（ H2O ） → C4H9S nCl3（ H2O）（surface）

C4H9S nCl3（ H2O ）（surface）+1/2O2→ SnO2（solid）+2C2H4+3HCl

在浮法玻璃生產線上直接制造鍍膜玻璃，充分利用了浮法玻璃的熱能優勢和新鮮潔凈的表面，與離線鍍膜技術相比工藝更加簡單、生產能力更大、成本更低。在線鍍膜也存在一些技術難點，這種困難主要是由于玻璃生產的固定速度、氣氛和高溫環境造成的。玻璃板運行的速度快，氣氛調節困難，鍍膜環境溫度高，必須解決鍍膜裝置、反應過程與浮法線的兼容性。典型膜的厚度從幾十到幾百納米，說明膜的生長速率必須達到每秒數十納米，要求成膜化學反應必須很快且始終如一。鍍膜反應器高溫環境中結構的穩定性、結構參數設計的合理性等都是保證鍍制均勻薄膜的關鍵。先進的計算機數值模擬技術已應用在鍍膜反應器的設計中，通過描述氣體流動的動力學特性，分析密度場、溫度場、壓力場、流速場與反應器結構、邊界條件的相關性，揭示反應氣體在反應器界面與玻璃表面形成的流層的流體動力學規律，建立流體仿真數字模型，獲得大規模生產的反應器設計參數，指導反應器結構優化設計。

浮法玻璃生產線退火窯將玻璃帶的溫度從600 ℃降到70 ℃左右，是與大氣相通的熱工設備。與微正壓密封的錫槽不同，受錫槽排放氣體的順向氣流與退火窯內由溫差產生的逆向氣流的雙重影響，氣流場不穩定；同時由于玻璃邊部散熱較大造成的橫向溫差，鍍制穩定均勻的膜層非常困難。所以要在退火窯制備均勻的膜層，解決鍍膜環境的穩定性和減少溫差成為技術難點。國內自主開發的在線鍍低輻射膜技術，功能膜就是在退火窯A0區制備的，核心技術之一就是設計了退火窯A0區在線鍍膜環境成套調節裝置，以達到隔離和疏導外界氣流的目的，使鍍膜區形成相對獨立的封閉空間，獲得氣流場和溫度場均勻、壓力場穩定的鍍膜環境。

利用上述技術，已經成功實現了在線低輻射玻璃的批量生產，主流產品輻射率達到0.15以下。膜層基本結構是硅基過渡層+FTO導電功能層，硅基緩沖層起到阻擋鈉離子溢出的作用以及光學匹配消色，FTO是利用其導電特征，載流子跟紅外入射波電磁場相互作用，反射紅外光，得到低輻射的效果，簡稱在線Low-E玻璃。在線低輻射玻璃、功能導電玻璃是當前在線鍍膜最主要的應用產品，基本工藝流程圖如圖5所示。

圖5 在線Low-E鍍膜工藝流程圖

在線鍍膜的另一類重要產品是TiO2基薄膜，主要利用其光催化特性和超親水性，用于自清潔玻璃，也是通過MOCVD過程實現鍍膜，常用有機鈦源有四次二甲基胺基鈦（TDMAT）、四氯化鈦（TiCl4）、四異丙醇鈦（TTIP）等，反應基本原理過程跟上述情況類似。

5 在線鍍膜技術的應用與發展趨勢

目前在線鍍膜技術應用方向可以分為節能視窗和透明電極兩大類。

節能視窗包括建筑節能、交通工具、冷鏈展示等。陽光在線控制鍍膜玻璃為硅基材料，膜層結構簡單，反應器結構與鍍膜系統也相對簡單，因此其技術和產品成熟度都比較高，生產和應用普遍，主要用來反射部分可見光和太陽能近紅外光，起到熱反射作用，即陽光控制鍍膜玻璃，主要用于建筑節能。

利用FTO薄膜透明導電的特征，能夠反射太陽能近紅外光和中遠紅外輻射，起到保溫隔熱作用，減少室內外熱交換，降低熱損失，即低輻射鍍膜玻璃，是目前最有應用價值的節能玻璃。輻射率是最核心的節能指標，從早期的0.2以上，已經降至0.15以下，高性能的已經達到0.1，達到離線鍍膜單銀Low-E玻璃的水平。低輻射鍍膜玻璃可用于建筑節能，也可用于交通工具（如汽車、動車、船舶等）的透明視窗，最核心考察指標是輻射率，同時要兼顧可見光透射比、遮陽等功能。

玻璃基透明電極，是指用作各種光電子器件的窗口電極材料。通過鍍膜，使玻璃由絕緣體變為導電材料，同時保持可見光透明的特征，成為透明玻璃膜電極材料，目前浮法在線玻璃膜電極材料的應用對象主要是冷凍、冷藏展示櫥窗、薄膜光伏、海洋船舶舷窗、電致變色智能玻璃。

高端智能型冷鏈玻璃，要求玻璃能發熱、視覺逼真、透光率高、節能環保，抗氧化性和耐熱性、玻璃與展示光源高度適配，完全呈中性色，具有高的顯色指數，且不同角度觀察時不得出現色差或色度偏離，要求極為嚴格。普通玻璃無法滿足，需通過沉積膜電極來實現這些功能。根據實際功能要求不同，分為智慧除霜玻璃和節能保溫玻璃兩大類。另外，為滿足輕質化需求，要使用薄板玻璃（3 mm以下），加工難度大，技術門檻高。

冷鏈智慧除霜玻璃。鑒于玻璃本體材料導熱能力弱，熱容小，在低溫條件下，玻璃表面溫度降到露點以下，使水汽在玻璃表面凝結，影響視窗觀察。冷鏈產業玻璃的工作環境為內冷外熱，玻璃表面容易產生水汽凝結，影響視窗的可視性。在玻璃表面附加多層合適厚度和電阻、光學匹配的透明導電膜材料，對導電膜施加一定電壓，實現表面加熱，使之成為發熱玻璃，使玻璃表面迅速升溫并將表面溫度保持在一恒定水平，達到自動除霜的目的。需要研究透明導電膜材料的電學、熱學特性及其電阻溫升效應，得到電阻分布均勻穩定、除霜效率高、可控性強的發熱玻璃。

艦船智能節能舷窗玻璃。遠洋艦船長期在海洋作業，工作環境條件苛刻，對采光玻璃要求極高。首先，海洋環境變化莫測無常，舷窗內外溫度變化會使玻璃表面結霜、起霧，造成航行視線受阻，可見度下降，帶來嚴重安全威脅；其次，環境溫度巨大變化致使艦船艙內制冷、制熱能耗增加；再次，由于環境中大量的鹽分、水汽及海風中夾雜的各類酸堿性物質，會使玻璃表面發生污染、腐蝕、磨損等，導致玻璃表面能強度降低、光學性能衰減。要求舷窗玻璃同時具備自動除霧、隔熱節能、耐候性強、強度高等多項功能。需要研究玻璃及其膜電極材料的電阻、加熱特性與除霧功能協控技術與制備工藝，提高材料對海洋環境苛刻條件的適配性，解決材料安全問題和使用壽命問題。得到高節能、高除霧、高耐候、高安全的多功能艦船舷窗玻璃。

薄膜光伏用的透明導電膜玻璃，亦稱為在線TCO。薄膜光伏組件具有顏色均一、美觀大方、易于跟建筑相結合等優勢，是提升建筑能效水平，實現低排放或零排放、碳中和的有效手段。我國在CdTe、鈣鈦礦薄膜電池研發與產業化水平已居世界前列，玻璃膜電極是薄膜光伏產業鏈的關鍵原材料。

電致變色智能玻璃通過外加電場使玻璃表面的膜材料變色，實現對太陽光的主動動態控制，根據氣溫、光照、人體舒適度需求等條件進行智能調控、靈活調節，是高節能、高舒適性的新一代節能玻璃材料。作為智能玻璃器件的窗口材料，在線鍍膜生產的膜電極材料得到了廣泛應用。作為膜電極材料，主要考察指標為表面電阻、可見光透射比、霧度等。

在線鍍膜玻璃主要存在問題有以下幾方面：

由于受限浮法玻璃生產線的環境條件，產品種類不夠豐富。研究目標是功能復合，多功能化，開發更多的氧化物或氮化物鍍膜玻璃產品，充分發揮在線鍍膜優勢，易于加工應用，使用壽命長的優勢。

鍍膜材料的利用率偏低，一般都低于10%，生產效率、材料利用率低。既浪費，又不環保。而且多數有機前驅體有輻射或有毒，需開發實時化工回收、循環再利用技術，實現綠色生產。

鍍膜過程中使用的有機介質會對管路、反應器等腐蝕，造成設備損耗，同時對供排氣管路暢通帶來障礙，設備需要經常維護，包括氣路系統的疏通等工作。因此存在鍍膜周期的問題，不能像浮法玻璃那樣，長期連續作業生產。優化反應器與系統管路結構，提升材料耐蝕性，減少維護作業，延長鍍膜周期，提高生產效率，是在線鍍膜面臨的一大課題。

6 在線鍍膜智能化展望

當前在線鍍膜系統的控制架構采取分區控制、綜合統籌的模式，實時監控現場大部分的操作與工藝參數，綜合實現了各個工位的具體需求，初步實現了精細控制及自動化。未來在線鍍膜的主要控制思路依然基于APC（先進過程控制），持續優化執行層的節能效果、控制精度，配合玻璃行業智能工廠將實現智能排產、流程仿真、柔性制造、深度協同、智能決策、遠程運維和遠程服務。充分利用先進的測控手段和大數據管理技術，建立專家數據庫，根據控制對象不同，在線鍍膜控制系統包括以下單元：鍍膜反應器傳動及定位系統、壓力控制系統、溫度控制系統、流量控制系統、尾氣處理控制系統、質量檢測系統以及顯示展板系統等，全部由控制中心集中管控。流體力學的模擬仿真將繼續在反應器的設計改造中發揮重要作用，通過在計算機中構建鍍膜模型，優化流體力學參數，分析溫度、壓力、流速、密度等對鍍膜生產的影響，持續對鍍膜生產進行理論上的指導；未來數字孿生等新技術也會越來越多地應用于在線鍍膜，可以通過大數據的分析完整地透視鍍膜設備實際運行的情況，鍍膜反應器的每一個動作都可以實時捕捉，從而實現實時的反饋與革命性的優化策略。在線鍍膜工段的MES制造系統實現對生產設備協調和管控、生產過程改進、生產狀態監視、質量管理等，與企業ERP系統對接，實現智慧工廠。MES系統具有狀態可視化、過程可追溯、生產精益化、管理智能化、成本可控化、績效數據化、信息可靠化、全程生產信息化等優勢，未來MES制造系統會很好地融合于在線鍍膜系統，實現在線鍍膜的智能制造。