024淺談涂裝車間動(dòng)能成本控制

1、淺談涂裝車間動(dòng)能成本控制張國(guó)忠（奇瑞汽車有限公司 蕪湖 241009） 【摘要】本文圍繞涂裝工藝、涂裝材料、涂裝設(shè)備淺談涂裝動(dòng)能成本控制?！娟P(guān)鍵詞】工藝 材料 設(shè)備 動(dòng)能成本隨著轎車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，提高質(zhì)量、降低成本是適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的重要手段。涂裝成本占整車制造成本中可控制成本的比例較大，降低涂裝制造成本已成為各大廠商成本控制的重點(diǎn)。動(dòng)能成本一般占整個(gè)涂裝制造成本（不含設(shè)備和廠房折舊）的25%左右，涂裝一輛車動(dòng)能成本年平均約260元/車。本文主要從涂裝工藝、涂裝材料、涂裝設(shè)備的角度，淺談涂裝車間的動(dòng)能成本控制。一、涂裝工藝選擇不同的涂裝工藝，對(duì)涂裝動(dòng)能成本影響很大。涂裝工藝設(shè)計(jì)取決于油漆車身

2、的產(chǎn)品定義和質(zhì)量要求。常見(jiàn)的較完整的涂裝工藝流程如圖 1 所示。前處理電泳電泳烘干強(qiáng)冷粗密封底板防護(hù)細(xì)密封PVC烘干PVC強(qiáng)冷電泳打磨中涂人工擦凈鴕鳥(niǎo)毛自動(dòng)擦凈機(jī)擦凈人工噴中涂（內(nèi)表面）自動(dòng)涂裝機(jī)噴中涂(外表面)檢查補(bǔ)漆晾干中涂烘干中涂強(qiáng)冷中涂打磨面漆人工擦凈鴕鳥(niǎo)毛自動(dòng)擦凈機(jī)擦凈人工噴色漆（內(nèi)表面）自動(dòng)涂裝機(jī)噴色漆(外表面)空氣站自動(dòng)噴金屬漆(外表面)檢查補(bǔ)漆晾干人工噴清漆（內(nèi)表面）自動(dòng)涂裝機(jī)噴清漆(外表面)檢查補(bǔ)漆面漆烘干面漆強(qiáng)冷修飾檢查裝飾噴蠟送總裝車間。 圖 1 涂裝工藝流程圖關(guān)于涂層結(jié)構(gòu)目前概括起來(lái)主要有四種：豪華型涂層結(jié)構(gòu)（電泳1820m+中涂3035m+色漆1825m+清漆3545

3、m）、普通型涂層結(jié)構(gòu)（電泳1820m+中涂3035m+面漆3545m）、經(jīng)濟(jì)型涂層結(jié)構(gòu)（電泳1820m+高效中涂2535m+清漆3545m）、節(jié)約型涂層結(jié)構(gòu)（電泳1820m+面漆4060m）。針對(duì)四種不同的涂層結(jié)構(gòu)，電泳打磨后工藝差別較大，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用影響很大，比如取消中涂線運(yùn)行（適合于經(jīng)濟(jì)型和節(jié)約型涂層結(jié)構(gòu)），動(dòng)能消耗每輛車年平均可節(jié)約60元/車左右。另外，目前還有下列一些新工藝應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)：1、中涂打磨后設(shè)水洗和烘干 中涂打磨后，通過(guò)毛刷輥和噴淋水洗進(jìn)一步洗凈車身內(nèi)外表面的灰塵和污物。然后，通過(guò)烘干去除車身內(nèi)外表面殘留的水份。目前，國(guó)內(nèi)有兩條涂裝線采用了此工藝，綜合效益有待驗(yàn)證。2、

4、3C1B（三噴一烘）工藝 3C1B工藝就是通常所說(shuō)的濕噴濕三噴一烘工藝，三道涂層一次烘干，可節(jié)約兩次烘干能耗。3C1B工藝在轎車車身涂裝方面應(yīng)用較少，在汽車用塑料件（如保險(xiǎn)桿等）涂裝方面應(yīng)用廣泛。3、雙電泳涂層工藝采用兩次電泳工藝，用第二層電泳涂層代替中涂，電泳相對(duì)中涂噴漆合格率高，材料利用率高，不需給中涂噴漆室供排風(fēng)，可節(jié)約部分能耗。4、取消鈍化工藝 目前歐美體系大多采用鈍化工藝（有鉻鈍化或無(wú)鉻鈍化），日韓系大多不采用鈍化工藝。若不采用鈍化工藝，不僅可減少設(shè)備投資和鈍化材料費(fèi)用，還可減少設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用。5、取消PVC烘干工藝電泳打磨設(shè)在PVC線之前，完成粗密封、車底PVC、細(xì)密封后不烘干，直接

5、進(jìn)入中涂線。6、兩道中涂或兩道清漆工藝有些汽車廠中涂或清漆設(shè)兩站濕碰濕噴涂，增加中涂或清漆涂層膜厚，提高漆膜相關(guān)性能。7、灌蠟工藝國(guó)內(nèi)大部分汽車廠家采用噴注蠟工藝，也有少數(shù)廠家采用灌蠟工藝，灌蠟?zāi)芎南鄬?duì)較高。二、涂裝材料質(zhì)量和成本的雙重壓力，使得材料供應(yīng)商在確保質(zhì)量的前提下，不僅要考慮涂裝材料本身的成本，還要考慮主機(jī)廠的綜合施工成本，推動(dòng)了成本節(jié)約技術(shù)在涂料開(kāi)發(fā)及應(yīng)用方面的進(jìn)一步發(fā)展。對(duì)于油漆材料，工藝溫度和工藝時(shí)間是影響動(dòng)能消耗的最主要因素。目前國(guó)內(nèi)使用較多的低能耗材料主要有下列幾種：1、 低溫少渣磷化液低溫少渣磷化液磷化膜性能與常規(guī)磷化液相同，工藝溫度為35，渣少，比常規(guī)低25%左右；磷化

6、液在同等條件下升溫時(shí)間會(huì)縮短，相應(yīng)能耗會(huì)降低。2、 低密度低烘烤陰極電泳涂料目前國(guó)際上低溫固化、低加熱減量、低VOC揮發(fā)量型陰極電泳涂料已被廣泛使用，烘干時(shí)間短，烘干溫度低，目前常見(jiàn)的為160（10min），但有車身鋼板廠家建議涂裝過(guò)程中應(yīng)設(shè)一工序溫度達(dá)170，有利于車身鋼板鋼化和整體強(qiáng)度提升，若是必須的，電泳烘干溫度定為170較為合適。3、 與中涂一道烘干的PVC材料目前這種材料在國(guó)際上已開(kāi)始使用，國(guó)內(nèi)也有少數(shù)廠家使用，上海通用新廠就采用這種材料，取消PVC烘干室，每臺(tái)車可節(jié)約15元左右。4、 低烘烤、烘干時(shí)間短的中涂面漆材料這種中涂面漆材料開(kāi)發(fā)應(yīng)用的速度較快，目前已被廣泛使用。目前PPG、

7、BASF、DUPONT、KANSAI等都可提供這種涂料。5、 適合于濕噴濕的材料這種材料3C1B工藝廣泛采用，取消一道烘干可大大降低能耗。6、 快干底漆涂料這種涂料在塑料件涂裝中應(yīng)用較廣泛，快干塑料件底漆噴涂不需烘烤，表干后可直接噴涂色漆。三、涂裝設(shè)備涂裝設(shè)備的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、選型、運(yùn)行程序編制等對(duì)動(dòng)能消耗影響甚大。1、 從規(guī)劃上要考慮當(dāng)?shù)氐哪茉垂┙o現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)：能源種類的選擇對(duì)涂裝來(lái)講主要是熱源，目前主要有電、油、空混液化氣、天然氣、蒸汽等，使用這些熱源的設(shè)備主要有空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)、烘干室、工藝加熱或制冷設(shè)備等。規(guī)劃時(shí)一定要結(jié)合當(dāng)?shù)氐哪茉礂l件進(jìn)行動(dòng)能成本分析。如奇瑞汽車有限公司涂裝二車間在選擇烘干

8、室的熱源時(shí)，結(jié)合當(dāng)時(shí)的狀況及西氣東輸項(xiàng)目進(jìn)度，認(rèn)真地進(jìn)行了相關(guān)成本分析，選擇了熱值與天然氣相當(dāng)?shù)目栈煲夯瘹?，要求燃燒器滿足可直接切換成天然氣的要求，現(xiàn)已完成了直接切換，不需增加任何費(fèi)用；切換后，單車動(dòng)能費(fèi)用下降25元，相對(duì)電約下降3035元/車。2、 選擇節(jié)能型、熱能回收型的設(shè)備涂裝設(shè)備絕大數(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中連續(xù)運(yùn)行，選擇節(jié)能型設(shè)備非常重要。涂裝生產(chǎn)過(guò)程中熱能消耗較大，若能回收再利用，將可節(jié)約部分動(dòng)能。下面舉例說(shuō)明：前處理、電泳換熱器應(yīng)選擇換熱效率高、換熱面積合適的，對(duì)滿足槽液溫度要求而消耗的熱質(zhì)量影響較大。大型涂裝線前處理、電泳機(jī)械化運(yùn)輸方式主要有四種類型：積放式推桿鏈輸送機(jī)（PowerFree

9、 Chain）、擺桿鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)（Chain Pendulum Conveyor）、全旋反向浸漬輸送系統(tǒng)（RODIP System）、多功能穿梭機(jī)(VarioShuttle)。積放式推桿鏈輸送機(jī)出入槽角度為30°，擺桿鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)出入槽角度為45°，相對(duì)于全旋反向浸漬輸送系統(tǒng)、多功能穿梭機(jī)，擺桿鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)浸槽長(zhǎng)度約長(zhǎng)30%，體積約大20%；積放式推桿鏈輸送機(jī)比擺桿鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)浸槽長(zhǎng)度約長(zhǎng)10%，體積約大10%。槽體體積不僅影響化學(xué)品材料的消耗，還影響泵等設(shè)備的運(yùn)行成本。涂裝車間對(duì)照度的要求非常高，用于照明的電耗較大，選用節(jié)能型燈具非常必要。另外不同工位或區(qū)域的照明合理分塊控制對(duì)節(jié)

10、約用電也非常重要。烘干室廢氣的二次換熱：烘干室廢氣在排放前若與新鮮空氣進(jìn)行充分換熱，排放溫度可降到160，通過(guò)直燃或催化燃燒直接排放，一般排放溫度在320左右。強(qiáng)冷室強(qiáng)冷風(fēng)的來(lái)源一般有三種情況：車間內(nèi)、室外、室外與排風(fēng)按一定比例。若采用室外與排風(fēng)按一定比例，在不同的季節(jié)選擇合適的比例，在維持車間內(nèi)溫度方面可節(jié)約能耗?？照{(diào)送排風(fēng)系統(tǒng)中部分排風(fēng)量回收使用：關(guān)于部分排風(fēng)量回收利用余熱，要針對(duì)不同地區(qū)分析綜合成本，特別是北方地區(qū)，冬季空調(diào)機(jī)組送風(fēng)加熱量非常大，若回收利用部分排風(fēng)量，可大大降低能耗。烘干室入口密封門(mén) 生產(chǎn)結(jié)束時(shí)，烘干室內(nèi)有車需連續(xù)運(yùn)行，為防止熱風(fēng)竄入晾干間和噴漆室，導(dǎo)致自動(dòng)滅火系統(tǒng)誤報(bào)警

11、或誤噴，其供排風(fēng)系統(tǒng)需繼續(xù)運(yùn)行；若在烘干室入口設(shè)密封門(mén)，車全進(jìn)入烘干室后，密封門(mén)關(guān)閉，噴漆室和晾干間供排風(fēng)系統(tǒng)可提前關(guān)閉。3、 設(shè)備運(yùn)行程序?qū)?dòng)能的影響設(shè)備的運(yùn)行程序、開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間、相互聯(lián)鎖關(guān)系等對(duì)能耗影響較大，先可理論計(jì)算，通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐積累經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)逐步驗(yàn)證和優(yōu)化。下面舉例說(shuō)明：設(shè)備開(kāi)關(guān)時(shí)間的程序設(shè)定：大型流水生產(chǎn)線設(shè)備不同工段、工位、單臺(tái)開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間的確定對(duì)動(dòng)能消耗影響非常大，如預(yù)脫脂、脫脂、磷化槽液升溫時(shí)間，要積累不同生產(chǎn)班次不同氣候條件下經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，針對(duì)不同的具體條件設(shè)定合理的開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間。電泳及電泳烘干室的開(kāi)機(jī)時(shí)間，要考慮到從前處理進(jìn)車到車到電泳和電泳烘干室入口的時(shí)間，原則上要求車到其入口，電泳開(kāi)始起動(dòng)或烘干室溫度剛達(dá)到工藝要求。中涂面漆烘干室開(kāi)機(jī)時(shí)間要考慮到從噴漆室進(jìn)車到車到烘干室入口的時(shí)間，原則上要求車到其入口，烘干室溫度剛達(dá)到工藝要求。生產(chǎn)結(jié)束時(shí)，也要根據(jù)各工段的具體情況，來(lái)尋求合理的關(guān)機(jī)時(shí)間。設(shè)備及時(shí)運(yùn)行的設(shè)定： 有些設(shè)備在有車時(shí)需運(yùn)行，沒(méi)車時(shí)不需運(yùn)行，若一直連續(xù)運(yùn)行，將浪費(fèi)動(dòng)能。如前處理、電泳部分噴淋系統(tǒng)可設(shè)定