烟花爆竹机械化自动化减人增效更安全
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机械化自动化生产线不仅能大大减少操作工人、提升生产效率、节约企业成本，更能让生产过程更加安全、大大降低安全事故发生。湖南省浏阳市华冠出口花炮有限公司，完成了组合烟花13个生产工序智能化、自动化、远程控制方面的升级。
湖南省浏阳市华冠出口花炮有限公司（以下简称＂华冠花炮＂）成立于2003年，系浏阳市华冠花炮集团核心母公司，集烟花科研、生产、销售于一体，年产量6 000万发组合烟花，是浏阳市花炮销售、燃放二十强企业，产品主销山东、辽宁、内蒙古、河北、江苏、浙江、湖南、云南、广西等9省自治区。
传统工艺 升级改造
传统的组合烟花制作工艺采用的是手工卷筒、筑泥底、组筒插引、装填发射药、压纸片，效果内筒插引线压泥底、装填效果药、开炸药、填充物、封口剂、内外筒组装、封装等工序。
人工操作需要耗费大量的时间，工作效率低，需要人工直接接触药物操作，危险性高，且手动操作失误率较高。完成这样一套生产工序，至少需要操作工人400人、管理人员60人。
为实现组合烟花生产自动化，华冠花炮投入8 500万元用于生产线改造，完成了组合烟花13个生产工序智能化、自动化、远程控制方面的升级，改变了传统生产工艺操作产能效率低下、产品质量不稳定、需要大量工人手工操作、人员伤亡安全事故时有发生的局面，实现了组合烟花生产＂机械化换人、自动化减人＂的目标，工人使用总数、土地占用面积、厂房建造面积均节省了95%，仅需操作工人20人、管理人员6人。
亮珠生产工艺中的称单药、粉碎、混合、亮珠芯制造、制作亮珠、亮珠干燥、收、凉、入库等环节是组合烟花生产工序中涉药量相对较大、危险性较高、生产安全事故发生最为频繁的环节，通过自动化改造，将人工操作改为化工原材料粉碎、筛药和药造粒干燥机，解决了烟花亮珠生产中普遍存在的药物混合不均匀、亮珠干燥效率低、亮珠生产过程的防爆隔爆等问题。
在内外筒切纸机和分纸机使用环节、外筒打泥底、外筒连点火引、组装成盆、内筒打泥底、运输、储存等工序，均改用内、外筒模压机生产，单班工作人员由245人减少至10人，减少比例达到95.92%。
内筒装亮珠、开苞炸药、开苞炸药粉碎、筛、混合等环节，改用有药内筒灌装机，内筒点防潮剂、点尾药、点军工硝粉末等环节改用内筒效果点尾机。这2处改造共减少37名员工，解决了国内现有组合烟花内筒装药普遍存在的药物输送与添料的高危性、推拉板与药物直接摩擦、装药工序劳动力需求大等问题，解决了组合烟花生产工序中最复杂、劳动力依赖最大环节的机械化、自动化问题。
外筒内上发射药，由人工操作改为发射药灌装机操作；外筒内装有孔纸隔环节，改用外筒下纸隔填装机；外筒内填装有药效果内筒工序，由人工操作改为内筒填装机自动填装；外筒填装无孔纸隔固定内筒并运输到包装车间，改用外筒上纸隔填装机。这4处工序原需70名操作人员，经改造后，仅需要4名员工即可完成全部操作。
在组装成型后的烟花包装、组合烟花包装，直到最终封装成箱，均将人工操作改为包装贴标机操作，员工数量由30人减少至1人，减少比例高达96.67%，有效降低了组合烟花生产中人药直接接触产生的安全风险。
安全管理 初见成效
华冠花炮组合烟花自动化生产线的所有工序均实现了远程智能化控制、人药分离、人机分离。所有涉药工序均采用安全监控点、安全报警及联锁、设备故障自诊断及安全防护等安全设计，PLC控制系统（可编程控制器：PROGRAMMABLE CONTROLLER，简称PC，与个人计算机的PC相区别，用PLC表示）作为控制核心，搭配人机界面，通过采集外部的各种传感器信号来控制液压马达、防爆电机和气缸的自动化运行，完成各工序制作。
整条生产线上的各工序都安置高清防爆摄像头，通过显示屏监控每道工序是否有异常情况，特别是装药工序由防爆泄爆墙体分隔，并加装了温度、湿度及热光源红外线等传感器检测，当生产线任何一道工序出现异常时，都会自动停机，且监控室控制处理器有报警器闪烁并发出蜂鸣声，以提醒操作员。设备运行时，如有人进入抗爆区域内，红外线感应器会自动报警，切断整机电源，立即自动停机。
针对烟花外筒中火药有无、纸板有无、纸板倾斜及包装缺陷，在线检测系统设计了全自动多相机机器视觉监测系统，进行在线监测和分拣。系统在不影响原有生产线的运行速度的情况下，使用多套工业相机加近同轴照明系统进行目标图像采集，通过高速图像处理计算机进行分析处理，计算机通过IO控制卡将最终得出的处理结果发送给分拣执行机械手，机械手将包装缺陷的产品从生产线上可靠分离。
组合烟花全自动化装药生产工序是整个组合烟花生产过程中一个至关重要的涉药工序。机械化生产线作业产量大、产品质量稳定，但是操作人员违规作业就会带来安全隐患，要从根本上杜绝组合烟花生产各环节违规行为，该生产线各工序采用网络摄像机通过互联网进行远程监控、管理。
它利用了移动宽带网络来实现远程视频传输，通过互联网的传输，监控人员可以在值班室对生产企业实行实时监控，一旦发现有安全隐患，还可以通过系统中的通话功能予以警示；对恶意违规生产岗位，可以采取远程控制停机及锁机功能。
从成本效益来看，一条组合烟花自动化生产线的预计售价为1 000万元。按传统生产工艺，年产6 000万发组合烟花至少要400名工人，需要管理人员60余人。使用此全自动化生产线后，每条线只需20名工人和6名管理人员。如每个工人按3万元/年工资计算，每年可节省工人工资1 140万元。每名管理人员按5万元/年工资计算，可减少管理人员工资270万元。再加上员工福利等开销，使用全自动化组合烟花全自动生产线后，一条生产线每年可为企业节省工资、保险、福利开支1 953万元。企业可以在一年时间内，除收回购买生产线的投入外，还增加了953万元的利润，经济效益非常可观。
此外，自动化生产线的投入可以减少占地面积95%，减少厂房建筑面积90%，降低企业的厂房建造投入。而且组合烟花自动化生产线生产的产品质量更穩定、效果更好、包装更美观。
编辑 毕文婷