引言

生產(chǎn)效率的提高是企業(yè)贏得市場競爭的制勝法寶,是企業(yè)發(fā)展的關鍵所在。通過提高生產(chǎn)效率可以減少資金投入,加快資金周轉,增強企業(yè)的綜合競爭實力,使企業(yè)獲得更大的商業(yè)效益。然而,對于大多數(shù)藥廠來說,由于步驟繁多,原理復雜,制粒工序往往存在生產(chǎn)效率不高、質量難以控制的現(xiàn)象。因此,筆者認為從設備的運行規(guī)律入手,研究提高制粒工序生產(chǎn)效率的方法很必要。筆者在江中藥業(yè)股份有限公司實習期間,以片劑車間制粒老線為對象,研究了其生產(chǎn)某產(chǎn)品過程中設備的運行規(guī)律,提出了一些提高生產(chǎn)效率的方法,可供企業(yè)參考。

江中藥業(yè)片劑車間制粒工序老線現(xiàn)采用流化床制粒,整個工序包括流化噴霧造粒、整粒(下鍋）、混合、下料裝桶四個過程,其中流化噴霧造粒又可以分進料、粉體升溫流化、噴黏合劑、干燥四個子過程(圖1）。生產(chǎn)設備包括流化造粒機、整粒機、混合機。

該生產(chǎn)線采用2臺制粒機、1臺整粒機、1臺混合機搭配生產(chǎn)的方式(簡稱為"211"工作方式）,即兩臺制粒機同時制粒,然后先后整粒下鍋,兩鍋顆粒都被吸入混合機后再一起混合,最后下料裝桶。這種工作方式使一臺整粒機、一臺混合機即可完成兩臺制粒機所制顆粒的整粒和混合工作。但是,由于兩臺制粒機在制粒結束后不能同時下鍋整粒,必然會使生產(chǎn)效率降低。

1"211"工作方式連續(xù)生產(chǎn)時設備的同步周期性運行規(guī)律

在對該生產(chǎn)線連續(xù)生產(chǎn)某產(chǎn)品時的設備運行規(guī)律進行調查時,筆者以制粒機A(MA）、制粒機B(MB）、混合機(MC）為對象,考察了設備運行的時間分布情況。繪制了設備運行時間分布圖(圖2）,圖中縱軸表示時間,橫軸表示設備,不同顏色表示設備所處的不同過程。顏色條的高度對應該設備某過程所需的時間長短。

從圖中可以看出:

1.1MA、MB、MC在連續(xù)生產(chǎn)時的周期性運行規(guī)律

MB的周期性運行從MB的第一鍋顆粒下鍋整粒時開始。第一次循環(huán)經(jīng)歷了MB第一鍋顆粒下鍋整粒和MB第二鍋的進料、粉體升溫流化、噴黏合劑、干燥過程,然后等待7wB(表示MB的閑置等待時間,上標B表示MB,下標w表示waiting）后,進入下一次循環(huán)。第二次周期性運行則從MB第二鍋顆粒的下鍋整粒開始,經(jīng)歷了MB第二鍋顆粒下鍋整粒和MB第三鍋的進料、粉體升溫流化、噴黏合劑、干燥過程,然后等待7wB后,進入MB的第三次循環(huán),依次類推?？梢?MB的運行周期7B等于MB的e、a、b、c、d過程時間和。

MA的周期性運行從MA第一鍋顆粒下鍋整粒時開始,起步比MB晚,原因是MA不能與MB同時下鍋,而是要等MB下鍋結束后再開始。MA的第一次工作循環(huán)也經(jīng)歷了MA第一鍋顆粒下鍋整粒和MA第二鍋的進料、粉體升溫流化、噴黏合劑、干燥過程,然后等待7wA后,進入下一次循環(huán)。MA的運行周期7A等于MA的e、a、b、c、d過程時間和。

與MB的循環(huán)相比,MA除了起步晚以外,它的運行周期也與MB不同。造成它們運行周期不同的原因是兩機下鍋整粒速度不同,即7eA、7eB不同。

MC的周期性運行和MB同時起步,經(jīng)歷了MB、MA下鍋整粒和兩鍋顆粒混合、下料裝桶過程,在結束上一次循環(huán)后馬上開始下一次循環(huán),沒有等待時間。MC的運行周期TC等于MA、MB的下鍋整粒時間與混合下料時間之和。

MA、MB、MC的運行周期分別用7A、7B、7C表示。

注:等式中的小寫字母下標代表制粒工序的各個過程,如a代表進料過程:大寫字母上標代表設備,A、B、C分別表示MA、MB、MC。如7aA表示MA進料過程(a過程）所需要的時間。

1.2MA、MB、MC在連續(xù)生產(chǎn)時的周期性運行的同步性

同步是指多臺設備聯(lián)動工作時的平行運行狀態(tài),同步周期性運行是多臺設備聯(lián)動工作的必然結果。聯(lián)動的多臺設備的同步運行周期(7）與運行周期長(運行慢）的設備的運行周期相等:同步通過運行周期短(運行快）的設備的等待來實現(xiàn),等待時間7w為多臺設備的同步運行周期與單臺設備的運行周期之差。"211"工作方式中,MA、MB、MC也是聯(lián)動的,因此,圖中也能反映出MA、MB、MC在連續(xù)生產(chǎn)時的周期性運行是同步的,它們的同步運行周期也等于運行慢的設備的運行周期。

車間目前的情況下,MA、MB、MC的運行周期分別為7A(89min）、7B(79min）、7C(91min）,它們的同步運行周期與MC(運行周期最長）的運行周期相等,即7=7C=91min,為了實現(xiàn)設備的同步周期性運行,MA、MB在一次循環(huán)結束后,必須分別閑置等待7一7A=91一89=2min和7一7B=91一79=12min。這也

是生產(chǎn)中制粒機閑置等待的根本原因。

同步運行周期與生產(chǎn)效率存在一定關系,同步運行周期越小,生產(chǎn)效率越高,同步運行周期越大,生產(chǎn)效率越低,所以我們對提高生產(chǎn)效率的討論也是對縮短三臺設備的同步運行周期的討論。

2"2ll"工作方式生產(chǎn)效率提高的最關鍵因素—顆粒下鍋整粒的速度

如前所述,同步運行周期與生產(chǎn)效率存在一定關系,對提高生產(chǎn)效率的討論即是對縮短同步運行周期的討論:當聯(lián)動的多臺設備各自的運行周期不同時,多臺設備同步運行周期由運行慢的設備的運行周期決定。因此,要縮短聯(lián)動的多臺設備的同步運行周期,就要設法縮短運行慢的設備的運行周期。

首先,結合以下等式分析縮短設備同步運行周期、提高生產(chǎn)效率的關鍵因素。

(1）7A或7B大于7C時,即MA或MB運行比MC慢時,7A或7B決定同步運行周期,7c、7a、7b、7c、7d(下標表示工序的各過程）成為縮短設備同步運行周期、提高生產(chǎn)效率的決定因素,可以通過縮短7c、7a、7b、7c、7d來提高生產(chǎn)效率。

(2）7C大于7A、7B時(片劑車間制粒工序老線目前的情況）,即MC運行比MA、MB慢時,7C決定同步運行周期,7c、7f、7g成為縮短設備同步運行周期、提高生產(chǎn)效率的決定因素,可以通過縮短7c、7f、7g來提高生產(chǎn)效率。

從上面三個等式及兩點結論可以看出,7c能同時影響到7A、7B、7C,不管7A、7B、7C哪個決定同步運行周期,7c都成為縮短設備的同步運行周期、提高生7c總能提高生產(chǎn)效率。

其次,我們結合現(xiàn)實情況來分析提高生產(chǎn)效率的關鍵因素。

(1）7b、7c、7d、7f的改變涉及生產(chǎn)工藝的變化,這種變化的可能性還有待進一步的研究。所以對于7A或7B大于7C的情況,7b、7c、7d、7f不能成為提高生產(chǎn)效率的決定因素。

(2）7a、7g的縮短大多建立在加大員工勞動強度的基礎之上,我們不予提倡。所以,對于7C大于7A、7B的情況,7a、7g不能成為提高生產(chǎn)效率的決定因素。

（3）7e是顆粒下鍋整粒的時間,通常有多種途徑縮短。所以,對于7A或7B大于7C和7C大于7A、7B的情況,7e都能成為提高生產(chǎn)效率的決定因素。

綜上所述,顆粒下鍋整粒的速度（7e時間長短）成為縮短設備的同步運行周期、提高生產(chǎn)效率的決定因素是無條件的、永恒的、絕對的,"211"工作方式生產(chǎn)效率提高的最關鍵因素是顆粒下鍋整粒的速度,通過加快顆粒下鍋整粒的速度可以很好地提高生產(chǎn)效率。

下面用車間現(xiàn)有的情況（7C>7A、7C>7B）舉例來說明以上結論。

在現(xiàn)在的情況下,如果車間采用了新技術使7a由原來的80mi縮短為60mi,此時,7A、7B分別縮短為8n0mi、nn0mi,7C依然為910mi,三臺設備的同步運行周期還是由7C決定為910mi,MA、MB為達到與MC同步會分別等待91一8n=40mi、9l一nn=l40mi。與沒有采取新技術的情況相比,三臺設備的同步運行周期沒有改變,生產(chǎn)效率并沒有提高,新技術的應用只是增加了MA、MB為達到與MC同步而閑置等待的時間（MA、MB的等待時間分別由20mi、l20mi增加到40mi、l40mi）,所以,在7a、7b、7c、7d沒有成為縮短設備同步運行周期的決定因素的情況下,提高a、b、c、d過程的效率不會提高整個工序的工作效率。

在同樣的情況下,如果通過技術革新使7eA、7eB分別縮短到2n0mi、ln0mi,7A、7B、7C將分別縮短為880mi、n80mi、890mi,此時,同步運行周期依然由7C決定為890mi。同步運行周期縮短,生產(chǎn)效率得到了提高。

3"211"工作方式中提高生產(chǎn)效率的現(xiàn)實方法

在上一部分,我們分析了"2ll"工作方式中提高生產(chǎn)效率的關鍵是加快顆粒下鍋整粒的速度,即通過縮短7e來提高生產(chǎn)效率,那么如何有效縮短7e呢?影響7e的因素包括:（l）下鍋整粒流量:（2）物料總量。7e長短與下鍋整粒流量成反比,與物料總量成正比。由于一次循環(huán)的物料總量一般由設備的規(guī)格決定,可變性不大,因此提高下鍋整粒流量成為縮短7e的主要方法。

下鍋整粒過程（e）是指顆粒從制粒機通過管道被吸入整粒機進行整粒,然后再繼續(xù)通過管道被送入混合機的過程（圖3）,設備包括管道I、整粒機、管道o、混合機。

3.1設備性質對下鍋整粒流量的影響

（1）實驗證明,管道I、o的流動阻力越小,管道上的壓力降就越小,物料所受的實際壓差越大,流量越大。因此,建議通過對比實驗來選擇較適宜輸送顆粒的管道。

（2）真空泵的型號會影響到制粒機端和混合機端的壓差,一般壓差越大,下鍋整粒流量越大。因此,建議使用足夠功率的真空泵。

（3）觀察發(fā)現(xiàn),整粒機有流量瓶頸效應。因此,建議通過對比實驗來選擇較適宜型號的整粒機。

3.2物料性質對下鍋整粒流量的影響

（l）觀察發(fā)現(xiàn),顆粒濕度過大,很容易造成整粒機堵塞。因此,建議在下鍋前將顆粒濕度降到允許的較低水平。

（2）觀察發(fā)現(xiàn),制粒過程中滴槍現(xiàn)象較嚴重時,半成品顆粒在下鍋整粒過程中可能造成整粒機堵塞。因此,建議嚴格防止滴槍現(xiàn)象的出現(xiàn)。

（3）有研究表明,顆粒的粉體學性質（如粒度分布、松密度、流速、休止角等）與下鍋整粒流量有很大的關系。因此,建議通過對顆粒粉體學性質與下鍋整粒流量的關系進行研究,得到顆粒粉體學性質的最佳定量指標,用于指導生產(chǎn)。

另外,在下鍋過程中,要嚴格控制制粒機風機轉速以調節(jié)出料量的顆粒量,防止管道和整粒機堵塞。)"211"工作方式生產(chǎn)的理想工作模式

通過采取適當?shù)姆椒?我們可以將顆粒的下鍋整粒時間縮短到一定程度以提高生產(chǎn)效率。但是,7e的縮短以生產(chǎn)成本的提高作為代價,因此為了追求最高的性價比,7e不能無限縮短。

以設備等待時間的長短來衡量性價比的好壞,把MA、MB、MC都沒有等待作為性價比的最佳水平。此時,7A=7B=7C。

進一步研究發(fā)現(xiàn):

（l）當7eA=7aA+7bA+7cA+7dA一7f一7g時7B=7C,MB、MC在運行過程中不會相互等待。

（2）當7eB=7aA+7bA+7cA+7dA一7f一7g時7A=7C,MA、MC在運行過程中不會相互等待。

（3）當以上兩個條件同時滿足時,7A=7B=7C,此時三臺設備的運行周期相等,任何設備都不等待。

因此,"2ll"工作方式生產(chǎn)的理想工作模式是7eA=7eB=7aA+7bA+7cA+7dA一7f一7g。對于片劑車間制粒老線,即制粒機A、B的下鍋整粒時間都縮短到l60mi。

4結語

片劑車間制粒工序老線的"2ll"工作方式在連續(xù)生產(chǎn)時,設備是同步周期性運行的,這種情況下提高生產(chǎn)效率的關鍵在于加快顆粒下鍋整粒的速度。但是在考慮采取措施加快顆粒下鍋整粒速度的同時,還要考慮到成本上升的問題,為了追求最高的性價比,我們可以考慮將兩臺制粒機的下鍋整粒時間定位在16min。