浅谈汽车涂装工艺设计对涂装成本的影响活节螺丝

浅谈汽车涂装工艺设计对涂装成本的影响

浅谈汽车涂装工艺设计对涂装成本的影响 2011： 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。1 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。2 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(30000一-60000)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。3 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。 4 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。5 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。例如，对车身的电泳涂装而言，因其形状复杂，有腔形结构，所以要求电泳漆的泳透力高，但对形状简单的汽车零件，其电泳漆的泳透力要求不高。价格也较低。6 能源策略涂装车间是耗能大户，工艺设计中选择的能源政策直接影响车间的运行成本。涂装工艺设计应根据实际情况，选择供应充足，较经济的能源。用于前处理设备及空调设备较经济的加热能源是蒸汽或热水。用于烘干及废气处理较经济的能源是天然气或煤气。老的涂装车间中。由于天然气或煤气供应不足的缘故，多以电能作为烘干热源，从能耗成本的角度考虑，很不经济。许多地方。不一定有充足的天然气或煤气供应，但现在各地的石油供应都很充足，与电能相比，以石油作烘干能源可能也要经济得多，可以简单算一笔帐。一公升轻柴油的热值相当于十一度左右的电，根据当地的油及电的价格，就可大概计算燃油节省的能耗成本。与用电相比，使用燃烧设备还有另一优点，它可以结合废气处理，将废气进行直接燃烧处理。不但综合利用了烘干炉废气。还节省了废气处理装置及运行费用。关于两者的一次性投资，若计算废气处理装置的费用，基本相当，所以，以石油作烘干的能源，也可以降低涂装成本。 7 结束语成本关系到企业的生命，降低成本涉及到诸多方面，设计是源头，从源头开始算成本帐，一定会取得积极的降成本效果。汽车涂装是汽车制造的重要工艺之一，围绕涂装工艺的精心设计，精打细算，一定会为整车降成本作出重要贡献。(end)

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