101淺析成都分廠車架涂裝線生產(chǎn)能力提高的改造措施

Comment u1 刪去此字 1 淺析成都分廠車架涂裝線產(chǎn)能提高的改造措施淺析成都分廠車架涂裝線產(chǎn)能提高的改造措施 徐青梅 一汽解放青島汽車廠 摘要 本文簡要介紹了一汽解放青島汽車廠成都分廠車架 小件混流涂裝線產(chǎn)能提高的改造措施 使車 架涂裝線的產(chǎn)能由原設計的單班 1 萬輛提高至單班 2 萬輛 首先 通過理論計算 找出影響生產(chǎn)線產(chǎn)能提高 的瓶頸環(huán)節(jié) 然后圍繞各繞瓶頸環(huán)節(jié)分別制定改造措施 逐步進行改造 本文主要從直流電源擴容 更換高 泳透力的陰極電泳漆 改造自行葫蘆系統(tǒng) 設計改造過線器具 優(yōu)化工藝過線方式等幾個方面進行論述 并 對改造后的工件質量及改造后所產(chǎn)生的效益進行了分析總結 關鍵詞 成都分廠 車架涂裝線 產(chǎn)能提高 改造措施 1 前言 成都分廠車架涂裝線為車架 小件的混流涂裝線 按 08 年 3 4 月份統(tǒng)計 平均日產(chǎn) 60 臺車架 6000 件小件 要完成這些生產(chǎn)任務 除白班外 夜班平均生產(chǎn)時間為 7 4 小時 而 且與鉚焊總裝等車間生產(chǎn)不同步 為了解決這些問題 適應工廠發(fā)展 降低能源消耗 急需 提高車架線產(chǎn)能 為進一步提高成都分廠車架涂裝線的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質量水平 通過分析 決定以最小 的改造投入 將車架 小件混流涂裝線由原來的兩班生產(chǎn) 改為單班生產(chǎn) 即 生產(chǎn)能力由 原來的單班 1 萬輛提高至單班 2 萬輛 通過改造 節(jié)省了人工成本及能源消耗 提高了產(chǎn)品 質量 滿足了生產(chǎn)需求 2 車架涂裝線工藝改造方案 對車架涂裝線進行產(chǎn)能改造 由兩班生產(chǎn)改為單班生產(chǎn) 涂裝線的單位時間工件的通過 量就要增加一倍 并且還要保證產(chǎn)品質量 要做到這一點 首先要對現(xiàn)有的工藝設備及各項 工藝參數(shù)進行計算與通過性驗證 根據(jù)計算與驗證結果 確定改造方案 2 12 1 各槽液工藝參數(shù)及烘干爐的通過性驗證 各槽液工藝參數(shù)及烘干爐的通過性驗證 2 1 12 1 1 前處理 電泳各槽液液位 前處理 電泳各槽液液位 各槽體有效液位均為 1600mm 工件最上面距離槽子上液面 200 mm 槽底噴射管高度 200 mm 掛具至槽底噴射管的距離 200 mm 即 工件過線最大高度為 1000 mm 成都分廠 現(xiàn)生產(chǎn)的所有車架均可以實現(xiàn)每吊點 2 根過線 2 1 22 1 2 前處理 電泳各噴嘴噴淋量 前處理 電泳各噴嘴噴淋量 改造后 各槽被處理工件的高度發(fā)生了變化 噴淋量重新計算如下 以水洗槽為例進行計算 原有噴管數(shù)為每側 41 支 每支噴管上有噴嘴 2 個 噴淋管數(shù)量計算 N V t P 1 12 1 0 3 1 41 噴管上噴嘴數(shù)計算 n1 H P1 1 1 0 3 1 4 其中 N 為噴管數(shù) V 為輸送鏈鏈速 m min t 為工藝處理時間 min P 為噴管相鄰間距 m n1為噴管上噴嘴個數(shù) H 為工件高度 m P1為噴嘴上噴管間距 由上述計算可見 改造后 鏈速及工藝時間不變 因此水洗槽每側面的噴管數(shù)沒有發(fā)生 2 變化 但由于過件高度增加 每支噴管上的噴嘴數(shù)由原來的 2 個增加為 4 個 噴管長度也相 應進行了加長改造 改造后泵容量的計算 泵容量 m3 h 噴嘴總數(shù) 噴嘴工藝壓力下的流量 L min 60 1000 41 4 2 5 6 60 1000 110m3 h 原來泵的流量為 100 m3 h 部分進行噴淋 部分進行槽底循環(huán) 為滿足改造后的噴淋量要求 該泵專門用于噴淋 另外一臺備用泵進行 槽底循環(huán) 其它水洗槽的改造也是如此 2 1 32 1 3 UFUF 系統(tǒng)系統(tǒng) UFUF 液產(chǎn)量 液產(chǎn)量 過線面積增加后 需要的 UF 液最大量重新計算為 UF 液量 m3 h 泳涂面積 m2 h 1 2 1 5 L m2 系數(shù) 一般取 1 2 1 3 90 10 1 5 1 3 1 76 m3 h 車架涂裝線原有 UF 設備 UF 液最大產(chǎn)量為 2m3 h 能滿足要 求 2 1 42 1 4 電泳烘干爐高度及熱量方面 電泳烘干爐高度及熱量方面 高度方面的通過性 烘干爐爐門起升最大高度為 1460 mm 經(jīng)實際測量 能滿足小 車架 截面 240 mm 以下 4 根 吊點過烘干爐 但大車架 240 mm 以上 3 根 吊點總高度為 1475mm 超出烘干爐門最大起升高度 15mm 本著以最小的改動得原則 將烘干爐門上框高 度上提 50mm 滿足了大車架 3 根 吊點通過烘干爐 熱量方面通過性 改造后工件烘干需要熱量計算如下 根據(jù)工件加熱所需要的熱量與散熱損失的熱量來計算出改造后工件烘干需要的熱量 按 最大的車架計算 改造后大車架 3 根一摞進烘干爐 一爐烘 6 根 所需要烘干爐的熱容量 計算如下 所需熱量 加熱所需熱量 散熱損失熱量 1 5 Q總 Q工件 Q掛具等 Q爐壁散熱 Q風管散熱 Q排氣散熱 Q開口熱損失 1 5 Q工件 M工件 C鐵 t2 t1 697728 KJ h Q掛具 M掛具 C鐵 t2 t1 58880 KJ h Q爐壁散熱 A爐壁外表面積 r1 t2 t1 31440 KJ h Q風管散熱 A風管表面積 r2 t2 t1 600KJ h Q排氣散熱 V排氣量 273 273 180 C空氣 t2 t1 14489 KJ h Q開口熱損失 A開口部分總面積 273 273 160 C空氣 t2 t1 10331 KJ h Q總 120 6 104 KJ h 現(xiàn)有烘干爐熱容量為 375 104 KJ h 直通式烘干爐 熱效率按 15 計算 實際有效熱量 為 Q實際 56 25 104 KJ h 不能滿足烘干要求 需要增加熱量為 Q不足 120 6 56 25 104 KJ h 64 35 104 KJ h 的熱量 考慮以最小的改動量及升溫加熱效果快的原則 決定新增部分采用遠紅外輻射器 64 35 104 KJ h 的熱量折算成電加熱功率為 P1 Q不足 860 64 35 104 0 24 860 180KW 因此在車架烘干爐兩側內(nèi)壁均勻增加了功 率為 180KW 的遠紅外輻射器 其中上述公式中各參數(shù)代表的意義如下 t2 工件烘干時最高溫度 180 C t1 平均室溫 20 C C鐵 鋼材的比熱容 0 46 C空氣 空氣的比熱容 1 026 3 r1 爐壁散熱系數(shù) 一般取 1 5 r 風管散熱系數(shù) 一般取 1 5 M工件 車架質量 1580 6 9480 Kg M掛具 車架器具質量 400 2 800 Kg A爐壁外表面積 28 2 2 5 2 28 2 5 2 131 m2 A風管表面積 2 5 m2 V排氣量 28 2 2 5 140 m2 P1 遠紅外加熱器的最大功率 千瓦 Q不足 需要增加部位的熱量 千卡 小時 860 1 千瓦小時的熱當量 2 22 2 電泳泳透力及陰 陽極面積比例 電泳泳透力及陰 陽極面積比例 2 2 12 2 1 電泳漆泳透力 電泳漆泳透力 改造后 因單位時間內(nèi)過線工件面積增加 為保證電泳質量 電泳漆的泳透力需要提高 為此 除增加了陽極的面積量外 車架電泳漆由原來的 EH2092 更換為其升級換代產(chǎn)品 EK3000 EH2092 的泳透力為 18cm Ford 法 EK3000 的泳透力為 20cm 另外 EK3000 陰極電泳漆的固化溫度為 150 160 為低溫產(chǎn)品 可以大大節(jié)省烘干成本 2 2 22 2 2 陰 陽極面積比例 陰 陽極面積比例 陽極面積計算 改造后電泳槽過件面積最大為 90m2 按照陰 陽極的面積比 4 1 計算 出陽極的面積為 90 4 22 5m2 車架電泳槽改造前實際陽極面積為 70 支 0 2 m2 支 14 m2 需要增加 8 5 m2的陽極面積 同時結合提高工件底部的電泳效果 增加了 25 支 L 型陽 極 每支面積 0 33 m2 滿足了改造后陰 陽極的面積比例要求 2 2 32 2 3 直流電源擴容改造 直流電源擴容改造 改造前 車架涂裝線直流電源為原青島總廠車架涂裝線更換下來的 最大容量為 700 A 至今服務年限已超過 15 年 改造后直流電源容量計算 車架涂裝線最大過件面積為 90 m2 按照經(jīng)驗 每平方米泳 涂面積的電流強度為 10 20 A 可以計算出直流電源容量的容量需要增加至 900 A 1800 A 本著既能滿足生產(chǎn)需要 又能降低設備投資費用的角度 成都分廠直流電源改造后容量 擴展為 1200 A 2 32 3 自行葫蘆系統(tǒng)改造 自行葫蘆系統(tǒng)改造 對車架涂裝線進行產(chǎn)能改造 由兩班生產(chǎn)改為單班生產(chǎn) 涂裝線的單位時間工件的通過 量就要增加一倍 自行葫蘆的裝掛起重量也要增加一倍 因此自行葫蘆也要進行相應改造 改造前 自行葫蘆起重量為前后各 1000 Kg 超過 1000 Kg 的車架每吊點只能單掛一根過線 通過改造 要滿足所有車架都實現(xiàn)每吊點 2 根過線 成都分廠現(xiàn)生產(chǎn)的車架重量范圍為 420 Kg 1580 Kg 車架最大重量為 1580 Kg 過線器具與鏈條的總重量為 400 Kg 二者總重 1980 Kg 因此 選擇新葫蘆的起重量為 2000 Kg 行走電機的改造 單位吊點工件重量增加后 需要相應增加行走部分的驅動力 一般有 兩種辦法 一種是更換驅動力大的電機 但成本較高 而且更換下來的行走電機沒有其他用 途 造成了設備閑置 另外一種方案是增加一臺與現(xiàn)有行走電機相同型號的行走電機 改為 雙驅動模式 第二種方案投資小 而且原有設備參數(shù)保持不變 相比之下更為有利 因此 改造時車架自行葫蘆行走系統(tǒng)采用了雙驅動模式 2 42 4 過線器具設計改造及工藝優(yōu)化 過線器具設計改造及工藝優(yōu)化 4 改造前過線方式為 車架放在器具上 葫蘆吊著器具過線 器具高度 700 mm 因烘干 爐高度限制 截面大于 240 mm 的大車架一個吊點只能放一根過線 兩個吊點一摞 2 根車 架 過烘干爐 烘干爐節(jié)拍為 17 分鐘 單根大車架節(jié)拍為 8 5 分鐘 改造后 車架器具高度提高 500 mm 同時在葫蘆懸鏈上設計掛鉤 可以直接掛在車架 縱梁的孔內(nèi)過線 實現(xiàn)了大車架 截面大于 240 mm 3 臺份 吊點過烘干爐 小車架 截面 小于 240 mm 4 臺份 吊點過烘干爐 過線方式為 前一個吊點用器具吊 2 臺車架過線 緊 接著后一個吊點不用器具 自行葫蘆單掛 1 臺車架 小車架 2 臺 過線 在烘干爐前轉掛工 位 后一個吊點的車架直接落到前一個吊點的器具上 一起進烘干爐烘干 單根大車架節(jié)拍 為 5 67 分鐘 17 3 5 67 小車架為 4 25 分鐘 17 4 4 25 具體過線方式見下圖 前一個吊點 用器具吊 2 臺車架過線 見圖 1 圖 2 圖 1 車架裝掛 圖 2 葫蘆吊著器具進入前處理線 緊跟的下一個吊點 不用器具 自行葫蘆單掛 1 臺車架過線 見圖 3 圖 4 圖 5 本圖片為 Q142A 大車架 圖 3 裝掛 新增掛鉤 直接掛在縱梁孔內(nèi) 圖 4 上件 葫蘆直接掛單根車架上件 圖 5 單根上件時 為防止脫落 圖 6 后面吊點單根車架落到前一吊點上 兩掛鉤之間采用彈簧和細鐵鏈裝掛 5 烘干爐前的轉掛工位 后一個吊點的單臺車架直接落到前一個吊點的器具上 一起 進烘干爐烘干 見圖 6 圖 7 圖 8 圖 7 烘干前轉掛工位 圖 8 三根車架一摞進烘干爐 2 52 5 小件掛具改造 小件掛具改造 根據(jù)車架改造經(jīng)驗 小件器具借鑒車架器具進行了改造 改造前 掛具高度 700 mm 長度 8000 mm 單層掛鉤 掛件數(shù)量平均約為 300 件 掛 見下圖 9 10 圖 9 單層掛鉤掛具 圖 10 單層掛鉤掛具掛件情況 改造后 將現(xiàn)用小件掛具的高度增加 500 mm 由原來的單層掛鉤改為上下兩層 寬度 不同以降低屏蔽 掛件數(shù)量平均約為 600 件 掛 小件生產(chǎn)能力提高 2 倍 見圖 11 12 圖 11 改造后掛具 下層為新增部分 上層 下層 圖 12 改造后掛具掛件情況 6 3 改造總投資 約 50 萬元 4 改造后的效果 4 14 1 產(chǎn)品質量得到提高 產(chǎn)品質量得到提高 改造后 通過實際驗證 脫脂 磷化 水洗 電泳 烘干等各道工序質量均達到工藝 要求 工件外觀質量及漆膜厚度均有了明顯提高 具體數(shù)據(jù)如下 漆膜厚度 由以前的 18 um 提高至 22 2 um 光澤 60 由以前的 40 70 提高至 60 90 4 24 2 生產(chǎn)能力提高 生產(chǎn)能力提高 單臺大車架生產(chǎn)節(jié)拍由現(xiàn)在的 8 5 分鐘 臺提高到 5 67 分鐘 臺 小車架由 6 分鐘提高 至 4 25 分鐘 每掛小件數(shù)量由平均 300 件提高至 600 件 實現(xiàn)了大車架生產(chǎn)能力提高 1 5 倍 小車架生產(chǎn)能力提高了 1 3