3000吨/年PC/ABS共混料生产线工艺设计

　　1.1.1 PC简介

　　PC是聚碳酸酯的英文缩写的简称，聚碳酸酯的英文是Polycarbonate，简称PC工程塑料。PC材料其实是我们所说的工程塑料中的一种，作为被世界范围内广泛使用的材料，PC有着自身的特性和优缺点，PC是一种或综合性能优良的非晶型热塑性树脂，具有优异的电绝缘性、延伸性、尺寸稳定性和耐化学腐蚀性，拥有较高的强度、耐热性和耐寒性；还具有自熄、阻燃、无毒、可着色等优点，在你的生活中各个角落都能看到PC塑料的影子，大规模工业生产几容易加工的特性也使其价格及其低廉。PC塑料也拥有自身的不足，PC的缺口伊估德冲击强度非常高，并且收缩率很低，一般为0.1%-0.2%。具有很好的机械性能，但是其流动性能较差，和金属相比其硬度不足，这也导致它的外观较容易被刮花，不耐强酸、强碱、紫外线等等。PC的融化温度为：260-340℃，耐高温125℃、耐低温-40℃。

　　PC材料的应用领域：作为一种透明性能良好的工程塑料，PC塑料可作为光盘基材、眼镜镜片。PC也具有良好的透光性能，在透明窗材高层建筑幕墙、机场和体育场透明建筑材料方面应用非常普遍和具有潜力，今后的重点是提高表面硬度和抗静电性。PC塑料因为具有其优越的性能，在阻燃环保的通信电器、精细产品外盒、航空航天工业、汽车零件、医疗器械等等都具有超级广泛的应用前景。

　　1.1.2 ABS简介

　　ABS树脂是五大合成树脂之一，是一种用途极广的热塑性工程塑料。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物是由丙烯腈，丁二烯和苯乙烯组成的三元共聚物。英文名为acrylonitrile–butadiene–styrene copolymer,简称ABS。ABS通常为浅黄色或乳白色的粒料非结晶性树脂。ABS为使用最广泛非通用塑料之一。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。ABS树脂物主链的接枝共聚物；或以橡胶弹性体和坚硬的AS树脂混合物。这样，不同的结构就显示不同的性能，弹性体显示出橡胶的韧性，坚硬的AS树脂显示出刚性，可得到高冲击型，中冲击型，通用冲击型和特殊冲击型等几个品种。具体讲，随橡胶成分B的含量（一般为5%~30%）增加，树脂的弹性和抗冲击性就会增加；但抗拉强度，流动性，耐候性等则下降。树脂组分AS的含量（一般为70%~95%）含量增大，则可提高表面光泽，机械强度、耐候性、耐热性、耐腐蚀性、电性能，加工性能等。而冲击强度等则要下降。树脂组分中A与B的比例分别为30%~35%/80%~65%。其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。ABS外观为不透明呈象牙色粒料，其制品可着成五颜六色，并具有高光泽度。ABS相对密度为1.05G/CM3左右，吸水率低。ABS同其他材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS的氧指数为18～20，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，并发出特殊的臭味。

　　ABS树脂的最大应用领域是汽车、电子电器和建材。汽车领域的使用包括汽车仪表板、车身外板、内装饰板、方向盘、隔音板、门锁、保险杠、通风管等很多部件。在电器方面则广泛应用于电冰箱、电视机、洗衣机、空调器、计算机、复印机等电子电器中。建材方面，ABS管材、ABS卫生洁具、ABS装饰板广泛应用于建材工业。此外ABS还广泛的应用于包装、家具、体育和娱乐用品、机械和仪表工业中。

　　1.1.3 PC/ABS共混料简介

　　PC/ABS，聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物，是由聚碳酸酯(Polycarbonate)和聚丙烯腈(ABS)合金而成的热可塑性塑料。PC/ABS是一种通过混炼后合成的改性工程塑料。其中，PC就是聚碳酸脂，ABS就是丙烯腈(A)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)的共聚物。这种改性塑料比单纯的PC和ABS性能更好，例如:抗冲击性提高，耐热性提高，硬度提高等等。ABS塑料的特点：1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好。2、与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理。3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。4、流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。5、机械性能的卓越平衡。6、低温时也具备高冲击强度。7、室内紫外线稳定性。8、较高的热变形温度(80~125℃)。9、耐燃性(UL945VB)。10、色彩范围广泛。11、易于注塑和挤塑，吹塑加工。12、良好的电镀性。13、一般密度在1.05-1.20间。

　　1.2.1 PC/ABS共混料的市场现状

　　改革开放30多年来，中国PC/ABS塑料原料从无到有，从小到大、从总量快速扩张到结构明显升级，逐步形成了有中国特色的多样化、多层次的消费市场。PC/ABS塑料原料市场规模比改革开放初期扩大了几倍乃至几十倍，其发展成就令世界瞩目。目前全球PC应用已向高功能化、专业化方向发展，鉴于我国PC生产能力和市场需求均呈现快速发展局面，尤其是国内多套规模化装置的建设，加上汽车工业的迅猛发展，未来几年我国PC工业将进入一个新的发展阶段，其中最为关键的是加快PC的应用研究。

　　首先国内生产企业应充分利用国内生产能力增加和塑料在改性及塑料合金方面积累的经验，加快PC合金等复合材料开发、生产及应用，其中最为重要的是PC/ABS合金。

　　PC/ABS合金，PC与ABS共混物可以综合PC和ABS的优良性能，提高ABS的耐热性、抗冲击和拉伸强度，降低PC成本和熔体粘度，改善加工性能，减少制品内应力和冲击强度对制品厚度的敏感性。目前PC/ABS合金发展迅速，全球产量约为80万吨/年左右，世界各大公司纷纷开发推出PC/ABS合金新品种，如阻燃、玻纤增强、电镀、耐紫外线等品种，尤其是在汽车工业中得到广泛应用，另外还广泛应用于计算机、复印机和电子电气部件等。我国近年来也开始一定研究和生产，如上海杰事杰公司的PC/ABS合金材料已应用于汽车装饰件、灯壳和耐热电器壳体；中科院长春应用化学所开发的高耐热、高耐热高抗冲、高耐热阻燃三个品级的PC/ABS合金材料已被国内数家汽车制造公司使用，用做前装饰板、仪表板及物品箱盖专用料等。兰州大学研究在PC/ABS共混体系中加入高压聚乙烯进行增容改性，得到混合物流动性好且低温韧性与模量几乎不受影响，适用于制作薄壁板材；国内研究人员为了降低PC/ABS两相之间的界面能，在PC和ABS中加入抗冲击剂MBS，合金的空冲击度可以达到极高值，PC/ABS/MBS外观呈象牙白、质地均匀、手感极佳。

　　1.2.2 PC/ABS共混料的应用

　　PC/ABS作为世界上销售量最大的商业化聚合物合金，近几年都以10%左右的需求速度增长。PC/ABS较之PC提高了流动性，改善了加工性能，减少了制品对应力的敏感性，因而广泛应用于汽车内饰，外饰，车灯等高强度，高耐热零件。随着人们环保意识的提高，汽车行业ELV等环保可回收法规的相继出台，原材料厂商也不断提供新的解决方案。作为工程塑料行业的领先者适时的推出了新一代PC/ABS合金系列材料，它主要包括了耐水解稳定性的PC/ABS，用于免喷涂内饰的超低光泽PC/ABS，耐化学品优异不易被油漆等侵蚀的耐化学溶剂PC/ABS等系列产品。

　　耐水解稳定性系列PC/ABS(HAC8250R)主要应用于汽车仪表板骨架等汽车内饰产品。汽车仪表板骨架作为整个仪表板的支撑结构件，其重要性不言而喻，因此主机厂对仪表板材料提出了更苛刻的要求。目前，仪表板骨架不仅要求有良好的机械性能，加工性能，而且要有优秀的耐水解性能和热老化性能，以适应汽车在极端高温，高湿的环境下使用。

　　新一代耐水解稳定性PC/ABS在PCT(Pressure Cooker Test)测试中，在95%RH，100℃高温高湿环境1000h后，该PC/ABS中的PC相仍然保持90%以上的分子量，未发生严重的水解;而合金的冲击性能仅下降15%，相比一般PC/ABS提高30%以上的性能。此外，该系列材料为了适应仪表板薄壁化的要求，降低了材料在高剪切下的粘度，克服了过去片面提高温度来提高材料流动性所带来的材料热分解的弊端。

　　新一代耐水解稳定性PC/ABS材料，由于具有良好的耐水解性和热稳定性，甚至可以进行回收利用。当添加25%以下的回收料以后，材料的多轴冲击性能仅下降11%，并且为韧性断裂，充分显示了新一代PC/ABS的优越性能。同时该系列材料也经过了大众实验室的评测，在80%RH，90℃高温高湿水解600h后，缺口冲击强度仅下降8.5%。

　　汽车内饰材料一般都有哑光的要求，这样有利于减少驾驶员的视觉疲劳，从而提高了驾驶安全性。PC/ABS的综合性能良好，但由于其表面的光泽度较高，而需要喷哑光漆等二次加工来实现哑光与美观的效果。随着汽车ELV法规的出台，需要免喷涂的环保解决方案来实现制品直接进行回收处理。免喷涂解决方案不仅可以大幅降低成本，而且可以减少喷漆过程造成的环境污染。

　　为了配合这一需求，锦湖日丽与延锋伟世通合作成功开发了新一代PC/ABS超低光泽材料HAC8250Z与HAC8260Z。该材料不仅满足了汽车内饰腰线以下零件的低光泽要求，而且很好的平衡了流动性和耐热性。

　　新一代超低光泽PC/ABS由于其杰出的低光泽已经成功应用于上海大众汽车斯柯达晶锐的方向盘上下盖板上，零件的表面光泽度在60°下的测试值为4.2(皮纹为K31、1.5°，颜色9B9)，满足了汽车腰线以下内饰的光泽度要求。同时，锦湖日丽还与客户共同开发了PC/ABS HAC8260Z仪表板哑光材料，该材料不仅替代了原来钢铁的仪表板骨架，而且做为仪表板的下体材料直接外露无需喷漆，目前应用在上汽红岩的依维柯车型上。

　　我们深信新一代PC/ABS超低光泽材料将随着ELV法规的逐步实施而不断被应用。

　　PC/ABS的综合性能优良，但是其耐化学品性能差而容易受到比较强的化学溶剂侵蚀而导致制品开裂等缺陷。特别是当PC/ABS制品喷涂某些车身外饰漆时，由于其溶剂的强腐蚀性，易导致制品出现应力痕，龟裂，甚至开裂。优畅锦湖针对这种情况，开发了新一代耐化学溶剂的PC/ABSHAC8265P，这种材料经过了模拟化学品溶剂的应力侵蚀，其产生裂纹的时间比普通PC/ABS提高了3倍。

　　新一代耐化学溶剂PC/ABS改变了传统的合金材料往往以一种性能的牺牲来换取另一种性能的提高的误区，做到了优秀耐化学品性的同时，保持了冲击强度与流动性的平衡。

　　目前该材料已经应用在通用汽车的后牌照板，大众汽车朗逸的尾门装饰条等零件。

　　PC/ABS，聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物，是由聚碳酸酯(Polycarbonate)和聚丙烯腈(ABS)合金而成的热可塑性塑胶，结合了两种材料的优异特性，ABS材料的成型性和PC的机械性、冲击强度和耐温、抗紫外线(UV)等性质，可广泛使用在汽车内部零件、事务机器、通信器材、家电用品及照明设备上。

　　1.3.2配方

　　1.3.2工艺

　　配料→混合→挤出→牵引冷却→切粒→筛分→包装

　　按配方设计份数称混合，投进高速混合机内在100～105℃下搅拌15min，使物料分散均匀，在双螺杆挤出机熔融挤出；挤出机L／D比在28～40；螺杆的压缩比(进料口面积与出料口面积之比)为2.5：1～3.5：1；压缩段、均化段都较长，均化段的槽深比一般挤出机螺杆浅一些；挤出机料筒温度控制为：送料段180～190℃，熔融段220～230℃，计量段，机头温度230～240℃，口模温度210～220℃；主螺杆转速280r/min,喂料螺杆转速20r/min。

　　PC/ABS共混造粒生产线流程基本上如下图所示:

　　1.4.1成型料的准备

　　PC/ABS共混造粒所用的成型料并不是单一的PC、ABS树脂，为了改进粒料的加工性能，改善粒料的使用性能和降低成本，根据生产配方的需要加入不同的助剂，如相容剂、润滑剂、抗氧剂等。所以成型料是以PC、ABS树脂为主的混合料（一般称之为干混料）。

　　成型料的准备过程是根据已选定的配方，还原、辅料进行必要的预处理、计量、输送及混合。

　　混合是将原辅料各组分相互分散以获得均匀物料的过程。原辅料相互间混合后的均匀程度将直接影响粒料质量，因此混合是PC、ABS共混造粒制造过程中的一个关键环节。

　　(1)原料的预处理

　　由于原辅料在生产和装运过程中可能混入一些机械杂质，为了粒料生产安全，保证产品质量，需要进行过筛和磁吸处理，除去杂质。

　　(2)原辅料的计量

　　按照确定的配方将原辅料精确计量。虽然原料是袋装或桶装，一般有规定的重量，也必须复称。并保证各组分的称量误差应控制在1%以内。

　　(3)原辅料的混合

　　PC/ABS共混造粒的原辅料大多是固体粉料（只有少量助剂是液态），因此PC/ABS共混造粒成型料是通过物料间对流作用和剪切作用进行混合制备的。目前绝大部分企业都是采用高速混合机将原辅料进行混合，再用低速冷混机将混合好的物料进行冷却。

　　物料混合质量是否达到了预定的要求，即生产中混合过程终点如何判断是混合操作中的重要指标。混合终点的测定，理论上可通过取样进行分析，但在工厂实际生产过程中，混合终点一般是以时间控制的，这个控制时间大多是靠经验而定，因此物料混合的均匀度不大可能十分精确，这就要求配方中采用的各种原辅料密度和细度尽可能很接近。

　　原辅料混合工艺中物料的输送是根据生产规模和设备来布置，可选用风送、螺旋输送器或人工接袋输送等。而本设计是要设计15000吨/年PC/ABS共混料挤出生产车间，就规模来说属于大中型车间，物料输送要求时间间隔紧密，因此选用中型的螺旋上料机作为物料输送设备。

　　1.4.2挤出成型技术

　　生产PC/ABS粒料的挤出机螺杆设计都有三个区段：加料段（送料段）、熔化段（压缩段）、计量段（均化段）。此三段所起的作用不同。加料段是把料斗来的固体塑料升温到它的软化点，并将它送到熔化段，只是一个升温和输送过程，塑料仍是固体状态。熔化段一般在螺杆中部，塑料在这段中除受热和前移外，同时粒状固体逐渐压实和熔化为连续状的熔体，还将包在料内的空气向送料段排出，塑料在这段是由固态逐渐转化为熔融状态。计量段是螺杆的最后一段，熔体在这段中进一步均匀塑化，并使料流定量、定压由机头流道均匀挤出，所以又称均化段。

　　挤出机螺杆的三个区段（即三段）相对应的组成了三个功能区：固体输送、物料塑化区、熔体输送。要使挤出机的这三个功能区段相吻合，必需选择适当的配方、适当的料筒温度与螺杆温度及适当的螺杆转速。如果工艺条件选择不适当，就会破坏三个功能区的分布，造成产量降低或塑化不良。总之，在挤出机实际生产中，根据配方、螺杆转速及各段控制温度等，已达到塑化和挤出量的最佳效果。

　　根据设计要求要符合15000吨/年的PC/ABS共混料造粒生产线的条件，从必须的年产量、生产能力等各方面因素的综合考虑，本设计选择张家港市新利机械有限公司的JWP-135型的同向平行双螺杆挤出机作为主要的挤出设备。

　　共混造粒挤出辅机一般由拉丝冷却水槽、牵引辊、切粒机、干燥器、振动筛等组成。

　　（1）拉丝冷却水槽

　　水槽从下游进冷却水，上游出水，一条水槽只需一台水泵作为动力带动水循环。

　　（2）牵引辊

　　牵引辊不需要动力，只起导向作用，靠切粒机拉动丝条向前运动。

　　（3）切粒机

　　本设计采用泰州科佳橡塑机械有限公司LQ300悬臂立式塑料切粒机，与同类厂家相比具有最佳的成本效益、性价比优势。通过最佳的料条导入和料条定位进行精确的切粒，容易使用控制，引进德国装配技术和工艺制造，是目前国内进口塑料切粒机的替代产品，维护成本更低，更适合产品质量要求较高及高性价比的生产线，产品质量可靠、稳定，全方位人性化安全装置，确保开盖自动停机，保证操作人员的安全。主板镶304不锈钢板，有效防止塑料粒子遭受污染，软料龙门式切粒机滚刀与定刀之间的间隙小于0.0６mm，高精度精密轴芯可加工含玻纤不超过50%的材料，完全达到德国原产标准。所切塑料粒子长短更均匀，成品粒子外观更美观、漂亮，可根据客户的不同要求装顶级配置：NSK进口轴承、西门子电机、各种进口变频器、进口电器等。

　　（4）振动筛

　　本设计选用张家港市海宏机械有限公司的ZDS80-3型的塑料粒子震动筛颗粒筛选机。此种类型振动筛利用振动电机激振作为振动源，使物料在筛网上被抛起，同时向前作直线运动，物料从给料机均匀地进入筛分机的进料口，通过多层筛网产生数种规格的筛上物、筛下物、分别从各自的出口排出。具有耗能低、产量高、结构简单、易维修、全封闭结构，无粉尘溢散，自动排料，更适合于流水线作业。

　　表1.3 ZDS型振动筛的主要技术参数

　　依据设计任务书，要求设计年产量3000吨/年PC/ABS共混造粒生产线，生产时间设置为7200小时，则每小时产量为：3000/(300×24)=0.41kg/h，两条不同配方生产线平均是0.20kg/h。

　　选择的挤出机为JWP-135型的同向平行双螺杆挤出机，其生产能力为2000kg/h，则所需挤出机台数为：2216/2000=1.1台，实际中取为2台。既能完全符合产量要求，且留有增大产量空间，可减少机器满负荷运转的时段。并且该造粒生产线具有性能稳定，变频调速等多项特点。

　　根据物料衡算，SRL-Z 300/600型高速加热/冷却混合机组有效容积为225L，用于各种塑料的配料、混合、干燥、着色等工艺。该设备热混具有自摩擦和电加热及蒸汽加热功能，锅盖采用双道密封。冷混亦采用拱形锅盖，具有不易变形的特点。一次最大混合量：225×1.20=270kg。每条生产线配一套混合机组，所以车间共需二台混合机组。

　　选用ZDS80-3振动筛设备,生产能力0.3t/h。粒料的小时消耗量:

　　3000×1000/7200=416.7kg/h

　　所以两条生产线选择两台ZDS80-3振动筛设备能满足生产要求。该设备效率高、设计精巧耐用；换网容易，操作简单，清洗方便。杂质粗料自动排除，原料接触部分均用不锈钢制成,可以自动化作业。无机械动作保养简易，可单层或多层使用的特点。

　　两条生产线的年产量都是7500吨，每小时的产量是1108千克，本设计选择LQ300悬臂式切粒机，该机生产能力为1000~1300kg/h，完全满足生产的需要。

　　粉碎机因只在回收粉碎废品时使用，年需破碎量为797.87吨，全年需要破碎下脚料为834.72吨,选用XC-GY10HP型破碎机,破碎量为200-400kg/h,每小时破碎量为115kg/h,因此选用XC-GY10HP型破碎机即可满足生产；这些设备两条生产线选用一台就可满足生产要求。

　　根据设备的耗水量技术参数:混合机组:5m3/h；造粒生产线:4m3/h。根据冷水机的技术参数：13.36m3/h,2台设备满足生产条件。同时，根据混合机组耗气量技术参数:0.4m3/min，两条生产线各1台设备满足生产条件。

　　3.6.1生产工艺要求

　　车间布置的选择原则有以下几个方面：

　　⑴车间内总体上要符合国家安全防火与环境保护的规定，各装置的位置应尽量按工艺生产过程的顺序进行布置，尽可能避免物料管道、运输和人行路线相互交叉；

　　⑵各装置之间的距离要严格按照规定布置；

　　⑶投料装置应靠近原料仓库或运输线，产出成品装置应靠近产品仓库或运输线；

　　⑷配电设备应尽可能靠近用电量大的装置，以减少电压降和电能损耗；

　　⑸从发展远期或近期考虑，由生产规划所确定，要考虑预留扩建余地；

　　⑹经济效果要好，在满足工艺要求的情况下，尽量减少占地面积，充分利用空间，以减少建设总投资费用，降低成本。

　　3.6.2设备安转、检修

　　（1）由于生产设备运动机械多，需要经常进行维护检修甚至更换其设备、机头和模具。因此，在进行车间布置时，必须考虑到设备安装、检修和拆卸的方法。

　　（2）必须考虑设备进出车间。设备运入或搬出次数较多时宜设大门。大门的规格应比设备高0.6～1m，比设备宽0.2～0.5m，若属于一次性搬运，可考虑在安装位置的外墙预留墙洞，待设备安装后再砌封。

　　（3）应有一定的面积和空间供设备检修、拆卸和运送物料用。

　　综上所叙，生产车间平面布置总原则应该是简单实用、顺畅安全、经济效果要好。完整的PP保险杠专用粒料共混造粒生产车间应包括原料仓库、混料房、生产车间、成品仓库、配电房、维修间等。

　　本设计中，根据布置的原则，各个空间应该互相联通，从而节省空间并降低成本，同时增大了操作的安全系数。厂房平面轮廓选用长方形，因为长方形厂房便于通道的布置，使设备可以紧凑，集中，经济效果好，便于生产管理，操作方便，采光通风也较好。原料仓库位于前端，正中连接混料房，而配电房和工具房处于混料房两翼位置，中间最长空间作为生产车间，总共有二条生产线，最后是成品仓库。

　　在这样布置中，可以将运输距离缩至最短，节省生产时间与人力消耗；配电房生产车间相邻，则方便操作，更减短电缆线布置长度，降低成本。车间中生产线直线排列，前端预留3m和左边4m的安全距离，而由于产品具有一定长度(4m或6m)，生产线的末端也预留了1.5m的安全距离。另外生产车间的宽度也为扩建需要预留了多一条生产线的空间。

　　在生产过程中，对产品质量的控制必须从源头抓起，对入库原材质量必须严格管理，根据配方表，各组分要要求的规格如下：

　　4.2.1混合

　　经精确计量过的树脂、助剂必须进行混合，混合效果的好坏直接影响产品质量。其主要影响因素有加料量、加料顺序、温度及时间。经验表明，当加料量为50-70%时，效果最佳；加料量小于50%时，升温速度最慢、耗能多；加料量大于70%时，物料翻腾变慢、设备负荷增加、转速下降，不利于混合均匀。为使各组分发挥效能，共混改性生产线的投料顺序为PC树脂、ABS树脂、相容剂（PE-g-MAH）、增强剂（短玻璃纤维）、抗静电剂、阻燃剂、增韧剂（EMA和ABS-HRP）、抗氧剂（168）。

　　4.2.2共混造粒

　　在成型过程中，物料要经历三态变化，即玻璃态、高弹态和黏流态，所以温度的变化要符合要求。其中加料段的温度最低，以后逐渐升高，到最后物料以黏流态进入机头。为促使物料致密均匀，使挤出后的粒料的物理力学性能满足要求。

　　5.1.2车间定员及人员工资

　　生产车间操作工人采用三班二运转制，将车间人员分为三个班，其中每个班都是工作12h,体息24h，总的工作时间没有超过国家规定的工作时间，机械总是连续运转。

　　(1)生产管理人员

　　生产管理人员主要包括：车间主任，技术员，统计核算员。

　　车间主任：主要负责车间生产、技术、质量、设备及劳动纪律的管理工作，负责下达生产任务和人员按排，督促检查其他人员及班组长的工作，完成车间的各项工作任务，做好职工的思想工作，调好各方面积极性。

　　技术员：主管车间的生产工艺管理，制定合理的生产工艺，执行工艺规格及主管车间的计量工作，对产品质量进行分析，负责车间工人的技术教育各技术培训，与有关部门研究有关改进和提高产品质量等问题。

　　统计核算员：主管车间的统计工作，对原料及产品的出入库、产品的成品率、生产完成情况进行统计，完成成本核算，并统计车间人员考勤情况。

　　(2)直接生产人员

　　主要指车台间生产操作人员。生产操作人员必须经过培训上岗，要严格按操作规程进行操作并对产品质量进行检验，认真填写生产记录卡，对生产中的出现的问题及时反映给有关人员，做好交接班工作。

　　(3)间接生产人员

　　主要包括维修工、电工、检验员。

　　维修工：做好设备的维修工作，保证生产正常进行。平时要准备好各种备件，做到少停机，并建立大修、中修计划及设备检修卡，督促工人进行设备保养，建立设备管理制度。

　　电工：做好车间的供电工作，并根据车间布置合理安排供电线路，保证正常生产、保证操作工人的人身安全。

　　检验员：按质量指标对车间所生产的产品进行抽样检查，把质量问题反映给车间主任和技术员：帮助分析质量问题，并做好产品质量记录。

　　确定车间主人员如下：

　　a.班制：确定为三班制。

　　b.直按生产人员：挤出生产线2人每台，配料1人每台，混合2人每台，破碎及包装各1人，则总需要42人。

　　c.间按生产人员：维修工、电工、检验员、司机各2人，共需8人。

　　d.生产管理人员主要包括：车间主任，技术员，统计核算员各2人，共需6人。

　　表5.4车间定员表

　　职务人数月薪（元/人）年薪（元/人）年总支出（元）

　　车间主任2 3800 45600 91200

　　技术员3 2800 33600 100800

　　统计核算员2 2300 27600 55200

　　直接生产人员42 1800 21600 907200

　　间接生产人员8 1800 21600 172800

　　合计57————1327200

　　生产工人的工资及附加费，根据成本核算条例规定，按工资总额的11%提取，此部分费用不包括在工资总额内。

　　生产工资及附加工资=1327200（1+11%）/（5000×1000）=0.29元/kg

　　5.1.3车间选址及厂房投资

　　厂房采用单层厂房,虽然占地面积多，但厂房的投资低。长方形的布置,这样对于节约用电，便于设备的管理，缩短管道的安装，便于安排交通运输和出入口，有较多的可供自然采光和通风的墙面。厂房的设计面积为:30×50=1500m2,取厂房建设的平均费用为800元/m2,则：

　　车间的建设成本为：1500×800=1200000元

　　其他建设包括大门、厂区道路和围墙、绿化建设等估计20万元。

　　土地的购置成本为：

　　除了生产车间占地外，另外要考虑道路、绿化、以及扩大生产规模用地，取1500m2。

　　本车间采用一次性投资购买地皮来建工厂，经过各个地区的比较，本设计的造粒生产线选址茂名市滨海新区。同时茂名市人民XX以茂府[2000]23号《茂名市工业园区投资优惠办法》专门制定了配套发展的优惠政策，明确规定进园区投资者可享受的各项优惠政策，鼓励外商兴办企业和投资建设园区基础设施。地价为180元/m2，则土地成本：

　　（1500+1500）×180=54万元。

　　固定资产总投资=生产设备+厂房=74.84+120+20+54=268.84万元

　　5.2.1原料费用计算

　　（1）根据产品配方

　　表5.5原料消耗表

　　原料名称配料份数百分率(%)每年需要量(t)单价

　　万元/t年耗用成本/万元生产厂家

　　PC 70 43.40 6925.53 3.25 22507.97日本出光

　　ABS 30 18.60 2968.08 1.61 4778.61X奇美

　　相容剂（PE-g-MAH）5 3.10 494.69 1.70 840.973东莞中商

　　抗静电剂（二价烷基苯磺酰盐）5 3.10 494.69 10 4946.9东莞市菲亚特静电科技有限公司

　　阻燃剂APP 22 13.64 2176.60 1.65 3591.39合肥皖燃新材料有限公司

　　PER 8 4.96 791.49 0.9 712.341广州市中业化工有限公司

　　增强剂（短玻璃纤维）15 9.30 1484.04 0.42 623.30盐城环铭玻纤制品有限公司

　　增韧剂（EMA和ABS-HRP）6 3.72 593.62 1.4 831.07X杜邦

　　抗氧剂（168）0.3 0.18 28.72 3.1 89.03德国巴斯夫

　　合计——-38921.584—–

　　年总原料成本：38921.584万元

　　5.2.2水电费用计算

　　（1）产品中的电费

　　电价以0.8元/度计算

　　电费=13706414.67×0.8=10965131.2元

　　（2）产品中水费

　　生产过程中的冷却水循环使用为了节水应使用循环水冷却。在循环水系统中应设冷水机。蓄水池在条件允许的情况应当容量尽量越大越好，蓄水池容量中存放的水量至少要保证供全部生产设备每班循环不多于一次。容量太小就必须加大冷水机的能力，增大电力消耗。根据计算平均每条生产线的耗水量为14.4吨/时(包括混料设备)。蓄水池的水路口上设置装有适量明矾的网篮，使水中污物、杂质在蓄水池中沉淀，然后定期清洗蓄水池和更换新水(一般每1～2年换一次水)。

　　设计水池的蓄水量满足一天的使用要求，根据物料衡算结果耗水量344.9m3/d，水池大小350m3，水价以1.8元/吨计算，则年水费为：350×1.8=630元

　　5.3.1制造费用

　　(1)固定资产折旧

　　固定资产折旧包括设备折旧、建筑物折旧、办公用品折旧、土地摊销等[19]。折旧费与设备的服务寿命及残值有关，若不计投资的利息，且假设资产的价值随着时间作线形的降低，则年折旧费可用下式表示：

　　d=（Vo-Vs）/n

　　式中：d表示年折旧费；Vo表示该资产服务寿命开始时的初值（单位：元）；Vs表示资产的残值（单位：元）,一般在原价的5%以内，可由企业自行确定；n表示服务寿命。基本折旧费详情如下：

　　a.建筑物折旧

　　建筑物折旧包括厂房、办公楼等设施的折旧，其折旧年限为30年，残值为原价的5%，计算如下：d1=[120×（1-5%）]÷30＝3.8万元/a

　　b.固定资产

　　设备折旧包括生产设备、办公设备的折旧，其折旧年限为10年，残值为原价的5%，计算如下：d2=[74.84×（1-5%）]÷10＝7.1万元/a

　　c.土地摊销

　　土地的使用期限为50年，无残值计算如下：

　　d3=54/50=1.08（万元）

　　因此，基本折旧费=d1+d2+d3=3.8+7.1+1.08＝11.98万元

　　(2)维修费

　　维修费按固定资产投资的一定比例如5%计取，故维修费=268.84×5%＝13.44万元

　　(3)其他费用

　　其他费用也可按基本折旧额的一定比例计取。若按50%来计算，则其它费用＝11.98×50%＝5.99万元。

　　根据以上分析可知:

　　制造费用=基本折旧费+维修费+其他费用

　　=11.98+13.44+5.98＝31.4万元

　　5.3.2管理费用

　　主要为车间管理和组织生产所发生的各种费用，通过车间成本的百分率计：

　　车间管理费=车间成本×管理费用百分率

　　车间成本=5550.85+132.7+240.1+0.04+231.4=6155.1万元

　　取百分率为1%,则管理费用=6155.1×1%=61.6万元

　　5.3.3销售费用

　　销售费用：具体包括包装费、广告费、运输费、装卸费、产品保险费、展览费、以及企业销售机构的费用，如职工工资、福利费、差旅费、办公费等。销售费可按销售收入的一定比例估算。

　　销售费用＝销售收入×2%

　　根据市场PC/ABS共混料的价格为3万元/吨，,则全年的销售收入为：

　　3×15000=45000万元

　　销售费用＝销售收入×2%=45000×0.02

　　=900万元

　　5.3.4财务费用

　　一般建设项目的资金总额中，就是资本金（自有资金）和借款两部分，试行资本金制度后，按规定最低资本金比例为30%左右（按不同行业划分为35%、25%、20%及以上），其余70%左右就是借款总额。本设计项目拟定贷款2500万元（不考虑外汇贷款），借期为五年。根据中国银行的同期利率三至五年（含五年）期为6.75%。

　　财务费用只考虑利息净支出，可以按照以下公式计算：利息净支出=本金×贷款年利率=15000×6.75%=1687.5万元。

　　表6.6生产成本估算表

　　生产成本单位：万元

　　直接原料费原材料费用38921.584

　　工资132.72

　　燃料和动力费用电费1096.51312

　　水费0.0630

　　制造费用基本折旧费11.98

　　维修费13.44

　　其他费用5.98

　　管理费用61.6

　　销售费用900

　　财务费用1687.5

　　合计42831.38012

　　产品的生产成本=直接原料费+工资+燃料和动力费用+制造费用

　　=38921.584+132.72+1096.51312+0.0630+11.98+13.44+5.98

　　=40182.28012万元

　　产品的单位成本=40182.28012×10000/（15000×1000）=11.9元/kg

　　5.4.1销售收入

　　根据市场PC/ABS共混料的价格为3万元/吨，,则全年的销售收入为：

　　3×15000=45000万元

　　5.4.2税金

　　(1)增值税

　　应交增值税＝增值税销项税—增值税进项税

　　销项税＝含税销售收入—不含税销售收入

　　＝45000—45000/1.17＝6538.46万元

　　进项税＝含税原材料价-不含税原材料价

　　＝6538.46×17%＝1111.54万元

　　应交增值税＝6538.46—1111.54＝5426.92万元

　　(2)附加税

　　附加税：是一种交给地方XX的税收，包括城乡维护建设附加税（7%）和教育附加税（5.5%）。附加税=增值税×12.5%。

　　附加税＝5426.92×12.5%＝678.365万元

　　(3)企业所得税

　　企业所得税：是一种对有盈利的企业所征收的税款。应纳税额等于企业的一切收入减去准予扣除项目后的余额(简称毛利)，税率为33%。

　　税前利润=销售收入-生产成本-费用-税金

　　准予扣除的项目：

　　A、成本:即生产、经营成本，是指纳税人为生产、经营商品和提供劳务等所发生的各项直接费用和各项间接费用。

　　成本＝各项直接费用+各项间接费用＝40182.28012万元

　　B、费用，即纳税人为生产、经营商品和提供劳务等所发生的销售（经营）费用、管理费用和财务费用。

　　费用总计＝销售（经营）费用+管理费用+财务费用=900+61.6+1687.5＝2649.1万元

　　5.4.3利润

　　利润分为税前利润和净利润。

　　税前利润＝销售收入—生产成本—费用—税金

　　＝45000—40182.28—2649.1—678.365＝1490.255万元

　　说明：上述销售税金包括增值税、城市维修建设税、教育附加及其他税等。若税前利润出现负值，则企业出现亏损。企业所得税实际上是对有盈利的企业征收的。

　　净利润＝销售利润—所得税

　　＝1490.255-1490.255*33%＝998.47万元

　　5.4.4主要经济指标

　　（1）利润率＝销售利润/销售收入（不含税）

　　＝998.47/45000×100%＝2.2%

　　（2）投资利润率＝年利润总额或年平均利润总额×100%/项目总投资

　　=998.47/（2500/0.7）×100%＝28.0%

　　（3）投资回收期

　　投资回收期＝第一年项目总投资/年平均净利润总额＝（2500/0.7）/998.47＝3.6≈4年

　　安全生产是工业生产的首要条件，也是发展生产的关键。生产规模的大型化、生产过程的连续化，无疑是工业发展的方向。要充分发挥现代化生产的优越性，必须实现安全生产，以确保设备能够长期、连续、安全的运行和确保人身安全。

　　（1）要创造良好的采光条件。在设备布置时应避免妨碍门窗的开启；通风和采光尽可能做到工人背光操作。

　　（2）由于原料的混合过程产生较多的粉尘，所以应单独布置在单间厂房内，还应加强除尘和通风，等以使粉尘降低到最小极限。操作工人还应该佩戴相关的防护用具。

　　（3）在车间布置时应留有运输和紧急疏散的安全通道，以防止发生火灾时，能及时地疏散车间内所有的人员。此外,任何一个工厂最基本的是做好防火措施,如灭火器、消防水带、水枪等。必须在厂房门口的角落处放有防火栓,以防不时之需;而且,厂房尽量做到通风,在每间车间都必须有排气扇,而且要多台。

　　另外，加强全体职工的消防知识教育和消防能力。以防为主、减少损失。

　　挤出车间产生的三废（废渣、废水、废气）问题比较少，因为制造出来的粒料不合格和下脚料可以通过破碎机破碎后回收使用，废品率比较低，所以产生的环境污染比较少，一般没什么污染，偶尔有一些破碎后的粉末飘落，可能会产生一定的污染，但问题不大。

　　生产过程中产生很大的噪音，这是一个不容忽视的问题。所以建厂时应该考虑到不要在住宅房的旁边，以免给人家带来难以忍受的噪音污染。对噪声与振动防护应该做到以下五点：

　　(1)生产车间及作业场所的噪声和局部振动，必须分别符合GBJ87《工业企业噪声控制设计规范》和GB1O434《作业场所局部振动卫生标准》的规定。

　　(2)应尽量选用低噪声的工艺设备，并合理布置，充分利用地形、声源指向性、绿化带等的降噪作用，尽量使高噪声区与低噪声区分开。

　　(3)应采取措施降低噪声超过标准的噪声源的噪声危害。高噪声的通风机、压缩机和排气、放风等设备，应配备消声器或采取其他降噪措施。电机、破碎机、切粒机、振动筛等噪声超标的设备，应采取降噪措施。在同一厂房内的高噪声源与其相邻的低噪声源之间应进行隔声处理。

　　(4)采取措施后难以使噪声降到90分贝（A）的作业区，应采用自动化设备或遥控。工作8小时、噪声值超过90分贝（A）的操作岗位，应戴耳塞。

　　经过两个星期的努力，我终于完成了《3000吨/年PC/ABS共混料生产工艺设计》这个课程设计，这是我上这个专业以来第一次做是关于这么系统地做一个设计，做这个设计考验了我很多，让我在这两周里获益匪浅，让我学会了怎么去查找资料以及分析数据的能力。

　　在这段时间里，我学到了很多知识也有很多感受，从对配方设计与助剂的选择到工艺流程的选择，设备的选型和物料衡算、能量衡算等方面我重新温习一下书本，查看相关的资料和书籍，让自己头脑中模糊的概念逐渐清晰，使自己的作品一步步完善起来，每一次改进都是我学习的收获，每一步骤的完成让我有成就感。虽然我的设计还有很多不足之处，虽然在成本、利润计算方面有所欠缺，并且年利润不够好，但都是我努力完成的，这里面的每一段文字与数据，都有我的劳动。当看着自己的论文的每一部分，真是莫大的成就感。我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。我相信，经过我的努力，下一次我的毕业设计会比这一次的课程要好的多的，下一次，我一定谨慎选择设备与原料，尽量将成本降低以提高利润。这次做论文的经历也会使我终身受益，我感受到做论文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己学习的过程和研究的过程，这次课程设计圆满结束，。使我深刻掌握了所学的专业理论知识，并且开发了自己的思维，同时对文献检索、计算机、CAD作图等相关知识的掌握也更深一步。

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