浅谈PVC塑料配方计算软件的设计

1， 配方设计与配方计算

题目是配方计算，不是配方设计，设计是需要有深厚的塑料知识才可以做的，即生产什么塑料产品，需要放各种原料是什么，各自比较是多少，遇到什么情况下就要多放什么，少放什么。配方设计不是软件的范畴，软件关注的是，如果有比较成型的设计模型后，怎样进行再抽象，并将抽象的结果形成软件模型，并使用代码来实现。

笔者是搞软件的，不是塑料配方设计，不过因缘际会下，对PVC，油，钙有了基本的认识，深深感到目前塑料配方软件的缺少，带来很多的不便。而软件开发员即使想开发一套配方计算软件，也要对塑料行业有一定认识才行。

本文中配方计算是指塑料生产过程中，如果配方工艺和生产线稳定的情况下，对产品生产时可复制，可计算的配方逻辑。用ERP的讲法是，生产固定时，计算出货物的物料清单。这样一说，很多人就想说了，“物料清单还要计算吗？在ERP中设置一下就行了。”但事实上真不是这么简单，下面是一个对比：

	常规商品生产	塑料膜、革、装饰材料生产
种类	商品种类固定，数量可数。	只有概念上的大分类，事实上每一个产品都不同。
物料清单	各原料组成固定。	每一个订单，各原料组成都不相同。
产品	产品名称明确，种类清晰。	只有大的产品名，把工艺和原料差不多的东西归纳为一个产品，事实上每一个订单都可以独立为产品。

由此可见，塑料产品常常不是标准的物料清单可以形容的，而每个产品都要经过配方设计和反复的研究，最后稳定下来的配方才能进行软件上面的计算。其常规的做法是：

产品研发->配方研发->小试生产->改进配方->大试生产->改进并稳定配方->生产->稳定配方->生产线运行正常->研发配方计算软件。

所以一般来说，生产产品数较多，产品稳定之后，才会考虑研发配方计算软件，但研发时往往都是从自身单位从发，不是走标准化的路。所以就难以形成产品，网上介绍配方计算的软件和资源都不多。

2， 塑料配方基本概念

要开发一个配方计算软件，认识塑料配方的基本组成是非常必要的，笔者不是科班出身，说法简陋，见笑了。最基本的塑料配方是由PVC，油，钙，助剂组成的。

组成项目	说明
PVC	聚氯乙烯，英文简称PVC（Polyvinyl chloride polymer = PVC 分子结构），是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。
油（术语）	增塑剂，好的是DINP，目前全球只有几家公司能够生产。差一点的是DOP，一种常用的塑化剂。产品高档的话，只能用DINP。 “增塑”顾名思义，可以简单理解为增加油性。DINP本身就是油状液体。
钙（术语）	Caco3等等粉状原料。
助剂	增强某种效果的原料。如防水，芳香，透气，除臭等。如果生产产品低端，也常常把助剂简单理解为钙的一种。

计量方法

最常用的是质量份数表示法，《塑料配方大全》一书中是这样描述的“以配方中主体成分树脂的加入量为基准(100质量份)，配方中其他组分以树脂的含量为参照物，用其占树脂质量的百分比来表示。如PVC的加入量100kg，Dop加入量40Kg，那么PVC为100份、DOP为40份。”

下面是从书中摘录出来的配方。

PVC	100
DOP	10
三碱式硫酸铅	3
二碱式硫酸铅	2
BaSt	1.5
PbSt	0.5
HSt	1

3， 配方计算模型

当配方设计已经有固定的模型之后，配方计算就可以提出其独特的模型了。建模过程如下：

序号	名称	说明
1	产品化	把生产工艺相同或相近的订单归纳总结，形成产品的概念。如产品名为“PName-00000X”。
2	特征化	把特点相近的配方归纳为一种特征编码。如防水特征的，归纳为A1，除臭特征的归纳为A2等等。
3	编码	把不同的原料进行编码，如上面提到的BaSt编码为“Code-00000X”。
4	抽取属性	如长度，宽度，厚度，密度，色号，花纹，层数等等属性
5	ISO文档化	ISO9000等标准，如果认真做的话，是很有用的。产品生产的技术积累可以通过文档化积累起来。

ISO文档化举例：

文档化一般都要描述配方的常规，特色，特殊三个方面。所谓常规情况，就是配方从教科书抄回来的，这些是原料（或物资清单）的基础，如上面从书中摘录的配方，这些数据通常是结构化；

特色就是从生产企业的特殊情况出发，增加一定的物质，如客户要求产品增加防水功能，就要增加防水剂了，这种情况通常是半结构化的，可以使用表格来描述；

最后是特殊，所谓特殊情况就是手写配方的特别要求，这些数据通常是非结构化的，前两个内容过于标准了，对于“天马行空”设计出来的配方是很难表达的，所以就要增加描述性的规定。如产品是a，色号是b，那么就增加d原料。

结构化情况举例

防水剂规范（因为笔者也不熟悉，为防贻笑大方，下面只能用编码代码，大家看个意思就行）。

防水剂编码	特征码	用量
Code-000001	A1	1
Code-000011	A2	0.5
Code-000021	A3	1.5

非结构化情况举例

如产品是A，色号是B，那么就是增加D原料2份。

看来非结构化的情况，你一定会疯掉，这个东西能做系统吗？答案是：能。这就是普通的表达式而已，只要设定好对象，该对象的属性足以覆盖配方过程中使用的属性，那使用表达式就可以非常简单地表达出非结构化情况。

从技术上，只讨论配方计算的话，平下心来，只有2个技术难点，半结构化规范和非结构化规定，如果是非常标准的结构化配方，那使用数据库就可以很好的处理了。

半结构化规范，就是一个表格，可以比较简单地让人理解规范，该表格的各列中一定有条件列和结论列，如特征码是条件，那么防水剂编码、用量就是结构。这个表格其实与停车场的按条件收费是一个道理。实现停车场表格式收费逻辑。

请参考：http://www.ckrule.com/cn/solution/business/188.html

而非结构化规范，就是表达式的编写，这样的编写方法跟工资公式的编写是一样的，都是有一定的属性，这些属性之间发生一定的计算逻辑，就产生了一个结果。

请参考：http://www.ckrule.com/cn/solution/business/189.html

写在后面：PVC塑料配方设计是大多数塑料企业的重中之重，但对于稳定运行成熟产品的大企业而言，PVC计算那可以大幅提高工作效率，减少出错，减少损耗。也提高了公司的知识积累能力。这一行对于一般软件开发工程师而言，比较难理解，而对于塑料配方设计高手而言，又不了解软件。希望此文章，对初入塑料行业软件开发的朋友有小小帮助，减少碰钉子的机会。