淺談汽車涂裝成本管理

張念利 劉藝 張念星 王后永

摘 要：文章介紹了通過涂裝車間水、電、天燃氣、涂料等方面的精細化管控，采取多措并舉的科學涂裝管理方法，以降低能耗和涂裝材料，實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化。

關(guān)鍵詞：涂裝管理;降本增效;涂裝節(jié)水;能耗控制;涂料利用率;模塊化涂裝

中圖分類號：U445.58+5 ?文獻標識碼：B ?文章編號：1671-7988（2020）14-175-03

Abstract： Through the coating workshop water， electricity， natural gas， paint and other aspects of fine control， Scientific coating management method with multi-measures， Reduce Energy consumption and coating materials， To maximize economic benefits.

Keywords： Painting management; Reducing cost and increasing benefit; Water saving in painting; Energy consump -tion control; Paint utilization; Modular coating

CLC NO.： U445.58+5 ?Document Code： B ?Article ID： 1671-7988（2020）14-175-03

引言

由于受新型冠病毒影響，全球經(jīng)濟發(fā)展放緩，企業(yè)壓力進一步加大，各大車企都在困境中尋找突破，降本增效是永恒的主題。汽車涂裝費用巨大，年以幾千萬計，以我司商品車為例，單臺涂裝費占整車制造費的73%。涂裝成本控制需在車間設(shè)計初期根據(jù)產(chǎn)品市場定位，選擇簡潔合適的涂裝工藝和節(jié)能設(shè)備，涂裝行業(yè)低成本的工藝技術(shù)有取消PVC烘干、濕碰濕工藝、常溫脫脂、低溫電泳漆、無中涂工藝、π式烘房、烘干廢氣余熱回收、噴漆室送排風循環(huán)再利用、干式噴漆室漆霧捕集裝置、高能效電機、變頻技術(shù)等等。本文主要闡述在已有的涂裝設(shè)備、工藝條件下，結(jié)合四新技術(shù)通過涂裝管理來實現(xiàn)降本增效。

1 涂裝節(jié)水管理

普通陰極電泳工藝如下：高壓水洗→預脫脂→脫脂→水洗Ⅰ→水洗Ⅱ→表調(diào)→磷化→水洗Ⅲ→水洗Ⅳ→純水洗→陰極電泳→零次噴淋→UF1→UF2→泳后水洗→烘干。由此可見水洗工序較多，并且在日常生產(chǎn)中要溢流保持水質(zhì)，或者排空更換，我司汽車涂裝年用水約18.4萬噸，占總用水量的83.9 %，耗水量非常大，涂裝節(jié)水異常重要。

1.1 濃縮水再利用

電泳線較多工序使用純水，例如泳前純水洗工序生產(chǎn)中要溢流新鮮純水以保證槽液電導率≤30μs/cm。純水機組制備純水時產(chǎn)生的廢水，多數(shù)企業(yè)未利用就直接排放，電泳前處理水洗的主要作用是清洗車身表面及內(nèi)腔殘留的脫脂液，槽液PH值控制在6-8。實測純水制備產(chǎn)生的廢水無較大雜質(zhì)顆粒，PH值在6.9左右，通過安裝一個水箱進行收集，用于水洗Ⅰ、水洗Ⅱ的生產(chǎn)溢流，可節(jié)省純水機組約30%以上的水資源。

1.2 逆工序溢流

電泳線逆工序溢流工藝在行業(yè)內(nèi)應用的非常成熟，通常在水洗Ⅱ以及泳前純水槽后端增設(shè)噴淋管道或者直接補水，作為老電泳線也可以進行水管道改造來實現(xiàn)。泳前純水洗可以在槽體前端正常液位處加管道，引流到水洗Ⅳ。在泳前純水洗后端補加新鮮純水，溢流至前工序，以維持槽液清潔度和節(jié)約水資源。水洗Ⅱ也可鋪設(shè)管道引流到水洗Ⅰ，在水洗Ⅱ內(nèi)補加純水制備時的濃縮水進行溢流。

1.3 高壓水洗閉環(huán)利用

常規(guī)涂裝線的廢水經(jīng)過污水處理站處理后直接排放，水資源的再利用非常低。電泳線高壓水洗是第一道工序，車身表面的灰塵和油污會導致槽液非常臟，間隔2-3天就得換新，否則易造成堵塞洪流壓力降低。電泳線廢水經(jīng)過三級生化處理后cod<300mg/L，經(jīng)活性炭和石英砂過濾后可注入到高壓水洗槽使用，實現(xiàn)閉環(huán)利用。

2 能耗控制方案

涂裝車間更是能耗大戶，我司車身涂裝線的天燃氣年消耗量在200多萬立方，在涂裝費用中占比22.7%，電費年用量在600多萬KW.h，在涂裝費用中占比21.2%。涂裝車間能源消耗主要是烘房產(chǎn)生的，而在140℃以上，每降低10℃，能耗就節(jié)省10%左右，能源管理的成效是非常可觀的。

2.1 精準化開停機

涂裝線體通常比較長，從產(chǎn)品上線到出成品要經(jīng)過3-4個小時，電泳線及各烘房每次開機都要提前升溫，因此涂裝設(shè)備持續(xù)運行時間越長，生產(chǎn)效率越高，單臺成本越低。

2.1.1 開停機的精準控制

涂裝線在開機時要提前準備使各工序滿足工藝條件，有溫度、壓力、濕度等技術(shù)要求，然而實際生產(chǎn)中準備過早會導致能源浪費，準備過晚會影響質(zhì)量。因此初次生產(chǎn)時間確定后，先根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍推算出首件到達各工序的時間，再根據(jù)各工序達到工藝條件的準備時間，精確各工序的開機時間。各工序開機時間還要根據(jù)季節(jié)和室溫進行不斷測量并積累經(jīng)驗實現(xiàn)精準化?？煞侄?、夏季、春秋三檔標準，例如首件到達前，冬季常溫脫脂提前90min升溫，常溫磷化提前180min升溫（每小時約提高1.5℃），電泳烘房提前30min開燃燒機機，面漆烘房提前25min升溫;而夏季脫脂和磷化不需升溫，電泳烘房提前25min開機，面漆烘房需提前20min。涂裝線的停機是根據(jù)末尾件的節(jié)拍進行依次及時關(guān)閉設(shè)備，例如磷化熱水槽冬季可提前停止加溫。（脫脂磷化需根據(jù)槽液容積驗證升溫準備時間，不可照搬）

2.1.2 停機時跑空管控

涂裝線在停機跑空也要進行精準管控。例如我司車身電泳線每工位可掛兩臺車身，在生產(chǎn)締途雙排車身時只能單掛，造成面漆線空一個工位，產(chǎn)生能源浪費。通過計劃管控，每次停機前集中掛締途雙排車身，到電泳下件進入放空區(qū)，面漆線和電泳線同時跑空，再次開機時電泳開線掛常規(guī)車身，同時面漆線可以生成締途雙排車身，避免了跑空時空線等待問題，每工位節(jié)省近百元燃動費。

2.2 液體常溫脫脂應用

中溫粉末脫脂工藝，在生產(chǎn)中車身夾縫部位槽液無法瀝凈，在烘烤時極易排出，導致白色流痕影響質(zhì)量，其次中溫粉末脫脂劑含磷，污水處理難度大。升級為常溫液體脫脂工藝，除油效果好，無析出流痕，無磷配方滿足環(huán)保要求，并且常溫液體脫脂平常不需加溫，只在冬季升溫至25-35℃即可，相對溫度需要50-60℃的中溫粉末脫脂蒸汽用量節(jié)約40%左右。

2.3 鍋爐余熱回收

涂裝線有蒸汽鍋爐的一般都會安裝余熱回收器?；厥掌鞯臒崴苏羝麪t自身使用以外，也可以鋪設(shè)管道給予磷化熱水槽使用，節(jié)省單獨升溫的能耗。

2.4 生產(chǎn)效率管理

抓實涂裝設(shè)備管理，降低異常停機時間。涂裝車間生產(chǎn)效率和工位利用率越高，單臺能耗就越低，非計劃停機的能耗損失不可忽視，涂裝設(shè)備的預防保全就要做細、做全。

提高工位利用率。近年來受環(huán)保政策影響，一些小型涂裝廠和鍍鋅廠關(guān)停，導致許多供應商生產(chǎn)的零部件直接送我司進行底面合一電泳涂裝。由于小件品種多，形狀復雜，對工位利用率提出較大考驗，對此通過制作專用或通用掛具，充分利用掛具空間，提升產(chǎn)能，每減少一個工位就節(jié)省了能耗。

3 涂料利用率管理

采用機器人靜電噴涂、粉末涂裝工藝等可大幅度提高材料利用率，在自動化程度低的生產(chǎn)線，需加強涂裝管理來提高涂料利用率。

3.1 噴粉工藝方案

環(huán)衛(wèi)裝備等特種車輛，行業(yè)內(nèi)常采用底漆+中涂+面漆的低溫油性漆涂裝工藝，效率和涂料利用率都不高，如采用粉末涂裝替代，可簡化工藝流程，以20立方環(huán)衛(wèi)廂為例，粉末工藝比噴油性漆在涂裝材料、人工費、燃動費以及三廢處理等能節(jié)省50%的成本，特種車輛涂裝選用粉末工藝，產(chǎn)品質(zhì)量和成本會更勝一籌。

3.2 模塊化涂裝方案

在農(nóng)機或特種車輛行業(yè)，會有許多附屬零部件，往往品種多、形狀不規(guī)則、大小不一，在涂裝時占用工位多，并且涂料利用率非常低，涂裝后防護和周轉(zhuǎn)需要大量的人力物力。除了專用工裝提高涂裝效率，還可以推行模塊化涂裝方案，把零部件在涂裝前進行焊接或裝配，隨主體進行涂裝，減少工位占用，節(jié)省燃動費、人工成本，提高涂料利用率。需要注意不能影響主體產(chǎn)品在涂裝線的通過性，不影響周轉(zhuǎn)后工序工作。

3.3 噴涂施工管理

涂料利用率是人工噴涂的一大難題，手工靜電噴涂的利用率在55%左右，普通空氣噴槍的利用率40%左右，噴涂管類、條形等產(chǎn)品的利用率會更低。除了需要高技能的涂裝工人以外還要注意以下兩點。

第一選對噴槍。如用口徑大的噴小面積會浪費油漆，用口徑小的噴大面積又影響生產(chǎn)效率。一般修補漆選擇0.5-0.8mm口徑，涂裝面積較大就選用1.3-1.7mm，面積更大對外觀要求不高的可以選2.0-2.5mm，汽車涂裝一般選擇1.3mm口徑的噴槍，要根據(jù)涂裝面積和涂料種類、用途選擇合適的噴槍。

第二嚴格控制施工參數(shù)。例如人工噴涂施工參數(shù)：油性漆涂料壓力要控制在0.25-0.4Mpa，空氣壓力控制在0.3- 0.5Mpa，水性漆涂料壓力0.45-0.55Mpa，空氣壓力0.45- 0.55Mpa。噴涂距離要控制在20-30cm，太遠易造成干噴，漆霧飛散損耗，太近又易造成漆膜厚流掛，噴霧圖樣搭幅要控制在1/3-1/2，噴槍運行方式要與被涂物面呈直角、平行運行，移動速度30-60cm/s。

3.4 合格率提升方案

涂裝質(zhì)量受工藝、設(shè)備、環(huán)境、人員、材料、管理影響較大，不良品的返工返修都是成本損失，一般涂裝合格率會控制在95%以上，每臺車數(shù)千元的涂裝費用，對于5%左右的不良品成本不可小覷。

一要加強電泳質(zhì)量管理。任何涂裝施工，底材要符合涂

裝要求，產(chǎn)品表面的電泳質(zhì)量要光滑平整，無顆粒、無污染物，涂裝前的打磨要仔細認真，否則以微米計的漆膜很難遮住底層缺陷。

二要加強涂裝工人的技能培訓?？梢越⑴嘤柕缊觯脟娝姆绞桨凑諊娡咳剡M行強化訓練，技能強則效率高質(zhì)量好。

三要強化成本意識，加強涂料管理。在涂裝車間推行涂料消耗日報管理制度，每班統(tǒng)計產(chǎn)量和油漆消耗，根據(jù)油漆實耗與定額進行對比，找出偏差重點管控。

4 結(jié)束語

目前國內(nèi)自動化程度低的涂裝線管理大部分較為粗放，只有通過精細化的智慧管理方式，不斷升級工藝技術(shù)，不斷深挖潛力，向管理要效益，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，開源節(jié)流降低涂裝材料成本、能耗成本、制造費用，增強企業(yè)競爭優(yōu)勢。

涂裝車間是能耗大戶，也是產(chǎn)生廢水、廢氣、廢渣的大戶，作為涂裝工程技術(shù)人員和管理人員，在節(jié)能減排、涂裝成本管理工作中任重而道遠。

參考文獻

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