汽车涂装工艺设计对涂装成本的影响-电泳设备

汽车涂装工艺设计与成本

随着我国汽车工业的蓬勃发展,竞争日趋激烈,价格战不可避免,汽车工业的高利润时代将一去不复返了。降低成本、提高效益是汽车工业的必然选择。降低成本涉及到投资规划、产品设计、配套采购、生产工艺、产品销售、过程管理等多方面的因素。本文仅从汽车涂装工艺设计角度,谈谈怎样降低成本的体会。 汽车涂装是汽车制造的四大工艺之一,大规模汽车涂装线不仅工艺复杂、工程建设周期长,而且工程投资巨大。涂装工艺设计是涂装线建设的“龙头”,它不仅直接影响投资成本,而且还关系到涂装质量和生产成本,因此,从涂装工艺设计源头上考虑成本。对降成本工作非常重要。 2、生产纲领的确定

生产纲领是工艺设计的重要设计依据,直接关系到投资成本。新建涂装线生产纲领的确定,主要是根据企业发展规划及对市场的预测,由于存在诸多的不确定因素,所以生产纲领难以把握准确,太小可能完不成生产任务,造成市场损失,太大可能造成成本增加,不仅浪费建设投资成本,而且还会增加单件产品的生产成本。汽车产品的成本与产量的关系十分密切。在汽车涂装中尤其明显,未达到一定的批量,开动大规模涂装线,很可能会导致生产亏本。有公司曾经出现过大规模涂装线已经建成,但因无生产批量而不能开动生产线的教训,造成大量资产闲置,资金浪费。在确定生产纲领时,一定要十分慎重,避免投资不慎造成重大损失。笔者认为,若预期的产量不很明确。或预计产品市场需要一个较长的成长过程,在设计生产纲领时不妨相对保守一些,或采取滚动发展的策略。 对设计生产纲领偏小,造成生产能力过饱和的问题。可以采取一些应对措施,主要可以提高设备的年时基数及设备开动率。国内大多数生产线的年时基数及设备开动率计算留有相当的余量,年时基数计算扣除了所有双休日和节假日等,设备开动率计算也比国外偏低,因此,提高设备年时基数及设备开动率的空间很大。提高设备的年时基数,增加设备的负荷率,不但可以提高产量,还可以降低单件产品的生产成本。

涂装能力的滚动发展也有两种基本模式;一种是当一条生产线的生产能力难以满足生产需要时,重新建设一条生产线;另一种是在原有生产线的基础上进行补充、改造,提高其生产能力。尽管是滚动发展。但一次设计规划相当重要,特别是对于第二种模式。在一期设计中就应设计好二期的补充、改造方案。有利于降低改造成本及施工周期。以滚动发展的模式进行能力建设.如仅从单位生产能力的投资额考虑,可能要大于一次性投资,但若考虑投资风险、综合成本等因素,滚动发展是一种实用的能力建设模式。在国内汽车行业有不少这种成功的先例。 对商用车涂装而言。中涂及罩光漆的纲领也是影响投资成本的重要因素。在乘用车涂装中,必须有中涂,面漆中底色漆(含金属底色漆)加罩光清漆的涂装方式占大多数,而现在的商用车涂装中,中涂及罩光漆通常只占很小的比例,为节省成本,中涂一般共用面漆线。但随着用户对商用车涂层要求的不断提高,商用车中涂及加罩光的面漆有扩展之势,所以在新建商用车涂装线时应作好这方面的准备,可以一次规划,预留中涂、罩光等部分的阵地,分期实施。 3、工艺水平的确定

涂装生产线工艺水平的高低直接决定投资成本及以后的生产成本。确定工艺水平是一项复杂的工作。应对产品市场定位、涂层质量要求、企业的管理水平、企业的经济状况等进行综合分析,从低到高选择合适的水平档次。笔者认为确定工艺水平应尽量做到恰如其分,不必追求“锦上添花”。许多涂装工艺设计师,在确定工艺水平时,习惯采用宁高勿低的保险做法,往往导致不必要的成本增加。确定工艺水平的首要原则是工艺适合于产品涂层质量要求,再结合企业的管理水平、企业的经济状况、经济效益等综合考虑。

涂装车间厂房是支撑工艺水平的重要方面。对装饰性要求很高的车身涂装,涂装环境洁净非常重要。因此。要求采用封闭的空调厂房,要求地面及墙面(涂料)光滑,不容易积灰尘。这种厂房的成本及运行费用均很高,但它对涂层外观质量的保证是十分必要的.可以大幅度降低面漆的返修率,从节省返修费用的角度考虑也是值得的。但对装饰性要求不太高的涂装,如底盘件及载重车车厢涂装,可以采用普通的开放式厂房,以节省成本。

涂装车间的自动化程度是工艺水平的主要体现。也是影响投资及生产成本的关键因素。涂装车间自动化主要包括物流输送自动化、喷涂(喷胶、喷漆)自动化、工艺参数自动控制、工件自动识别与控制、数字化管理等内容。确定其水平高低主要是根据产品档次、生产纲领、资金状况、管理水平、经济效益等方面的情况。一般,产品档次较低,产量不大(年产小于2000辆车身)的情况下,工艺手段主要以人工为主:产品档次较高,年产量(5000—20000)辆车身,可以采用机械化自动运输,各线之间人工过渡,采用人工喷涂;产品档次较高,年产量(30000-60000)辆车身,可以采用涂装过程全部自动化运输,关键的工艺参数自动控制,喷涂以人工为主,自动输调漆,人工换色:产品档次高,产量大(年产量大于十万辆车身)。可以实现涂装车间自动化的全部内容。在涂装工艺设计中,因地制宜,选择合适的自动化水平,对成本控制非常重要。

涂装工艺设计中,跟随涂料及涂装技术的进步,利用新技术,可以降低涂装成本。例如:传统的中涂、底色漆、罩光漆应用“三涂两烘”工艺,近年来,有汽车涂料公司开发了中涂、底色漆、罩光漆“三涂一烘”的材料及工艺。可以用于商用车及中低档乘用车,这项技术的推广应用,可以节省涂装设备的投资及占地面积。降低生产成本。但利用新技术之前,应进行充分的调查研究,注意新技术的应用条件,保证应用的可靠性。例如:利用远红外烘干技术,可以节省能源.用在粉末等底漆烘干中比较适合,但若在面漆烘干中全部采用远红外烘干,可能会影响面漆的外观质量。涂料及涂装技术在不断发展,依靠技术的进步。降低涂装成本,是涂装技术发展的方向之一。

4、工艺平面布置

工艺平面布置是工艺设计的重要组成部分,是所有数据计算的综合体现,同时也是一项复杂的工作,对平面布置方案应优化,再优化,选择最佳效果。若平面布置不合理,可能造成长期生产不便,质量问题难以解决,产生无效劳动,增加生产成本。对大型涂装线的平面布置,除要完成整个工艺过程外,还应注意物流、分区、跑空、返修和厂房结构等多方面的内容,物流应避免过多交叉、过多不必要的往返,衔接应良好;为更好地保证涂装环境,平面布置中尽量将车间分隔成洁净区、产尘区、高温区、辅助区等若干个区域;为保证涂装质量,涂装线停线前,前处理、电泳、烘干等设备内工件必须跑空;对装饰性要求高的涂装。特别是轿车涂装,设计中要留出足够的返修场地:对大型车身涂装线,采用多层结构厂房较先进合理,便于空间利用和车间分区,并减少地下结构,但多层结构厂房较单层厂房成本高。 5、设备选型

关键设备的选型,体现工艺水平的高低,也直接影响投资成本、产品质量及生产成本。例如:车身前处理、电泳设备采用步进式,还是连续式对设备投资影响很大。步进式前处理、电泳设备占地面积小,设备投资小,但生产纲领不能太大,一般,年纲领在三万辆以下。采用步进式前处理、电泳设备,年纲领在三万辆以上。采用连续式。现在有厂家提出,为节省设备投资,年纲领在六万辆以下,前处理、电泳设备仍可以采用步进式,采取的措施是用一个吊具装两个工件,或在工艺时间较长的磷化工序采用两个工位。 车身涂装线中喷涂设备的选型,采用最简单的空气喷枪人工喷涂,投资成本最小,但喷涂效率很低,油漆利用率一般在30%一40%左右;而现代最先进的喷涂设备是高速静电旋杯自动喷涂机或机器人.喷涂效率可以达到85%以上,可以节省大量的油漆材料及废漆处理费用,并且涂装质量明显优于其它喷涂方式,但这种自动喷涂系统价格非常昂贵。采用哪种喷涂设备综合成本更低,主要根据生产批量等因素确定,对大批量高档次流水线,采用喷涂效率高的自动喷涂机更合算,对年产量小于三万的生产线。采用价格高昂的自动喷涂机可能就不合算。机器人可以喷涂车身的内外表面,随着机器人技术的发展,价格下调,喷涂机器人将会逐步扩大应用。

设备选型的内容很多,大到一个系统,小到一台设备,根据实际情况,比较综合成本,应是设备选型工作的重要内容。 6、工艺材料的选用

工艺材料与生产成本密切相关。在保证涂层质量的前提下,比较工艺材料成本,不仅要比较材料的价格,还应比较材料的消耗量、生产费用(能耗等),甚至还包括环保费用等。尽量选用低能耗、环保型的材料,是降低成本的有效途径。例如:选择中低温磷化材料,选择烘烤温度较低的电泳漆,可以降低能耗。 通常,材料的价格与其性能指标是相关的,性能指标越高,价格越高,根据产品的类型、档次,恰如其分地确定材料的性能指标,也是影响成本的重要方面。

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@) 苏ICP备20003344号-4