新聞中心

以涂裝工程設計的“先進、可靠、經濟、環保”，涂裝生產的“優質、高產、低成本、少公害”為基準，與引進的涂裝線工藝設計及技術對比，國內涂裝工藝設計還存在以下差距。a.工藝設計模式幾十年一貫制，缺少開拓創新精神。b.對工業涂裝的經濟規模缺乏研究，致使投資增大，運行成本偏高，償還期增加。c.涂裝工藝設計受保守的傳統觀念和習慣勢力影響較大。由作坊式的涂裝改變成流水式工業涂裝的阻力大；生產能力設計偏大。d.設備可靠性差，設備利用率偏低。e.涂裝工藝設計人員的專業素質有待提高。f.輸送被涂物的機械類型品種單一，缺少創新實力。
    為提高工業涂裝工藝設計水平，針對上述問題，提出以下建議。
    1、必須樹立新的工業涂裝觀念
    在計劃經濟時代，涂料往往供不上，靠增加涂料庫存來穩定生產，認為涂料的庫存期越長越好，不算經濟帳。涂料的穩定性與其干燥性是一對矛盾，越穩定干燥性越差。例如，A05-9氨基面漆的穩定性不差，可是其烘干規范要求120℃以下2h。耗熱能和庫存量大、資金周轉期長等造成涂裝成本增高。目前，涂料工業簡化了供應環節，根據用戶的生產計劃組織生產，確保涂料生產出來在1周或1個月內用完。
    在生產規模很小時采用作坊式的涂裝生產尚可理解。但當生產形成規模，在設計、建造新的涂裝車間時，仍按作坊式（或鋪地攤式）的作業方式，涂裝作業時被涂物不移動，不吸取流水式涂裝生產線的優越性，則勢必造成涂裝車間工藝水平落后、投資增大、生產效率低下。
    新的工業涂裝是按生產節拍組織流水作業式的涂裝生產線，被涂物在涂裝過程中間歇或連續地向前流動地通過各工序（工位）。這樣使各工序實現專業化、規模化的作業生產，有利于提高作業效率、設備的有效利用率和涂裝質量，降低涂裝成本。
    2、如何理解涂裝線的經濟規模
    工業產品在國內、國際市場競爭中取得優勢的惟一途徑是規模化、高質量和低成本。
    在20世紀80年代，世界上公認的轎車車身涂裝車間的經濟規模是年產25-30萬臺車身（車身長度以4.6~5.0m為基準）。這樣經濟規模的涂裝車間是由前處理磷化線、陰極電泳涂裝線和中涂噴涂線各1條；涂膠密封線、面漆噴涂線和底漆,PVC、中涂、面漆烘干線各2條。也可理解為轎車車身前處理、陰極電泳、中涂噴涂生產線的經濟規模為日產1000臺合格車身，鏈速≥6.0m/min；而PVC、面漆噴涂和烘干生產線的經濟規模為日產500臺合格車身，鏈速在3.0~3.5m/min范圍（最近歐洲的全自動面漆噴涂線的長度123m，鏈速達3.7m/min）。工藝投資約1億美元左右。前處理陰極電泳線的節距一般為6.0m，噴涂線的節距為6.4~7.0m，烘干室內呈積放狀態（節距5.0m左右）。
    工業制品的結構、材質、外形大小不同，在涂裝過程中的裝掛方式不同，不能像汽車車身那樣單一計算，但可參照上述少投人、多產出的原則設計符合自己實情的涂裝生產線。
    3、合理選用年時基數、生產能力、生產節拍、設備利用系數等工藝設計基礎參數
    基于每周6天工作制或每周5天工作制，各國（地區）的節假日數不同，年時基數相差很大。我國原為每周6天工作制，年工作日數為306天；現在每周5天工作制，年工作日數為251天。又如德國年工作日數為230天。還有每天兩班制(16h)或三班(20h)工作制。有些企業在提供設計資料時，要求年時基數按300天／年的三班工作制計算。另外，按國家頒布的老設計基準，年時基數打九五折。
    上述轎車車身面漆噴涂線的經濟規模，年生產能力為15萬臺。如按251天／年的兩班制計算，則生產節拍偏小，生產線的鏈速偏快，可能超過經濟規模上限；對噴涂面積大的車身其每站的噴涂時間不足，來不及噴涂，需增加機械手噴涂機和加長噴漆室，同時增加投資及涂裝成本。
    設備利用系數在國內工藝設計中一般選用偏低(80%-85%）的原因是設備及配套件的可靠性差，管理跟不上。國外在設計中選用93%左右。
    涂裝設備是熱非標設備，每天應留有一定的時間檢修維護，為保持涂裝車間、工位和設備整潔，每天也需有一定時間清掃。另外，涂裝生產線的特點要求生產線啟動后在無特殊情況下不停線（一般是息人不停車）及生產結束時需“跑空”，以確保涂裝質量。作者認為，在涂裝工藝設計中年時基數按251天／年的兩班制（16h）、設備利用系數選用≥90%計算較合理；采用自動噴涂為主，手工噴涂內表面的轎車車身面漆涂裝線生產能力以25~30臺/h(生產節拍2.0min/臺左右和鏈速3.0m/min左右）較經濟合適。按市場需要可增加班次（倒三班，年工作日300天以上），實現年產15~18萬臺生產能力。
    在生產滿負荷時，可增加設備持續運行時間，將生產線“跑空”時間排在生產時間以外，即設備持續運行時間＝生產時間＋跑空時間。在兩班制場合生產作業時間為16h，再加1.5~2.0h跑空時間；在三班制場合生產作業時間為20h，設備持續運行時間為22h。
    學習先進的管理經驗，提高管理水平，提高生產作業時間的利用率和設備利用系數，提高涂裝的一次合格率，從而降低涂裝成本。
    4、涂裝潔凈度（清潔度、污染度）的重要性
    涂裝清潔度系指涂裝環境的清潔度（含塵量）、被涂物面的清潔度、涂裝用水的水質、清洗水的污染度、空調供風和壓縮空氣的潔凈度等。尤其是在高裝飾性涂裝（如轎車車身、家用電器和塑料件涂裝）場合顯得更加重要。要得到優質的涂層，必須注意涂裝的潔凈度。可是涂裝生產本身是較臟的，許多工序產生塵埃和廢渣（如打磨、拋光工序產生打磨拋光灰、噴涂工序產生過噴涂漆霧、磷化工序產生沉渣、烘干工序產生油煙等），如果不能及時清除，則將污染環境和造成被涂物的二次污染，直接影響涂裝質量和作業環境。
    目前，引進的高水平的涂裝生產線和已注意到涂裝潔凈度重要性的設計人員（單位）設計的涂裝生產線，都采取了必要的防塵、除塵措施（設立帶風浴的潔凈間、靜電除塵、供風和用水的凈化設備等），在工藝設計中按高級潔凈、潔凈和一般潔凈分區布置，確保各工序都在專用設備中進行。清潔衛生管理也得到加強，有的公司為確保涂裝車間的整潔，將涂裝生產線清潔工作委托專業的清潔公司來做。
    在工業涂裝工藝設計時，必須充分重視涂裝潔凈度，采取必要措施實現之，確保產生塵埃、揮發性有機化合物(VOC)的工序一定在專用設備中進行，以確保涂層質量和作業人員的身體健康。
    涂裝潔凈度的具體控制基準為涂裝用自來水的水質≤200μS;磷化后、電泳后的最后一道水洗和濕打磨后用的純水水質≤10μS；按工藝要求應嚴格控制各道水洗用水的污染度。按不同等級涂裝要求的供風清潔度提供凈化過的空調風；涂裝車間的廠房換氣≥3次/h夏季≥3次/h;冬季為節能供排風量1次/h，其余為循環風）。
    5、改變生產方式，降低大型被涂件噴涂設備的投資和運行費用
    大型被涂件（如大客車車箱、客車車箱、載貨車車箱、工程機械、專用車車箱、集裝箱等）的噴涂生產方式（除其中集裝箱產量大、生產節拍小，已采用流水作業生產方式外）習慣于采用固定式噴涂（噴涂時工件不移動），且配置大型化的噴漆室。
    噴漆室又寬又高，長度為在被涂物長度基礎上增加2-3m。如12m長的大客車車箱選用噴漆室的尺寸L為15m，W為5-6m，H為8.0m；為27m左右長的客車車箱設計噴漆室，其長度應為30m。這樣大型噴漆室的造價約為5-6萬元/m；每米長的噴漆室的供排風都需6000~9000m3/h，其耗能很大。
    在這種固定式噴涂生產場合，靠噴漆工走動（或靠三維升降工作平臺）進行噴涂，有的企業采用機械手自動噴涂機和門式自動噴涂機，仍是被涂物靜置卜而自動噴涂機走動。在這種大型噴漆室中只有2-4支噴涂槍工作，造成供、排風能源極大的浪費。
    為降低運行成本，長春客車廠采用分段供、排風技術。將30m長噴漆室分為5個區段，借助供風閥和變頻風機按程序承擔機械手噴涂機行走的噴涂區段的供、排風。使噴漆室的供、排風量由20多萬m3/h降到5-6萬m3/h。設備投資仍然很大。
    采用工業涂裝的流水作業生產方式，固定噴涂工位，工件在噴涂過程中按工藝所需的速度向前移動。按每件被涂物的噴涂時間、生產節拍（鏈速）和噴涂定額時間（每支槍噴2-13m2/min)來確定工位數；再按應設的工位、數來選定噴漆室的長度。在大型工件的兩側布置工位，如果是2-4個工位，則可選用6-8m長度的噴漆室；如果是4-6個工位，則可選用8-10m長的噴漆室。在噴漆室進出口配置漆前準備室和所需長度的晾干室（它們的作用是除防塵外，在噴漆室出人口形成風幕，防止噴涂漆霧串人車間；另外起緩沖作用）。漆前準備室和晾＋室需按溶劑的揮發量達到一定的換氣次數（≥30次/h）。因結構簡單其造價約1萬元/m左右。這種流水作業生產方式不僅能節省設備投資和運行成本，也能較大幅度地提高噴漆室和自動噴涂機的有效作業時間。
    設備的有效作業時間（或稱設備的有效使用率）系指設備運轉時間＝有效作業時間＋空運轉時間。例如噴漆室啟動運行后，有噴涂作業的時間為有效作業時間，無噴涂作業的場合為空運轉時間。在同一生產節拍中有效作業時間長，則設備的有效利用率就高。又如在有一定經濟規模的汽車車身涂裝線上裝備的自動靜電噴涂站（ESTA），原用9個杯的往復式自動靜電涂裝機，現已被3-4臺（3-4杯）機械手組成的自動靜電噴涂站所取代，大幅度地提高了杯式靜電噴槍的有效作業時間，從而節省投資和運行成本。因此，在進行涂裝工藝設計時，應在盡量提高設備的有效使用率的基礎上計算選用設備（工位數、臺數或長度）。
    6、科學、合理地選用輸送機系統是涂裝工藝設計的關鍵
    輸送被涂物的機械設備是工業涂裝線的重要組．成部分，它貫通連接各涂裝線，是涂裝生產線的動脈。它的類型、結構和被涂工件的裝掛及輸送方式等的選用，在涂裝工藝設計中占十分重要位置。它直接影響工藝設計水平及其經濟技術指標；直接影響涂裝線的機械化和自動化程度。
    輸送設備的每一次革新都推動著涂裝技術的進步，以汽車車身前處理和陰極電泳涂裝線為例，由普通懸掛式輸送鏈→懸掛式推桿積放鏈→擺桿式輸送鏈→旋轉浸漬式輸送機（以Rodip-3為代表）革新歷程的每一步都使漆前處理、陰極電泳涂裝工藝得到改進。涂裝質量提高、設備長度縮短、被處理面積的百分比增加，尤其是旋轉浸漬輸送技術投產應用，以全新的理念徹底解決了車身漆前處理和電泳涂裝工藝中存在的問題。使被處理面積達到100%，消除了氣包，克服磷化和電泳過程中的“L”效應；使車身的外觀水平面更平滑、減少打磨工作量；使漆前處理和電泳設備進一步縮短；使浸漬處理槽容積達到最小；瀝水更干凈，使車身的帶液量由傳統輸送方式的8-12L/臺降到0.3L/臺，提高材料利用率，降低了用水量和污水處理量。
    在工業涂裝領域中采用的地面輸送機械的品種、類型更多。如普通的（水平或垂直）地面鏈、倒置式地面推桿積放鏈、滑撬輸送機系統及其變型地面輸送機械，需結合實際科學、合理地選用。
    在車身涂裝和塑料件涂裝工藝中，應用滑撬輸送技術在國內已得到認可。與地面反向積放鏈相比，具有較多的優越性。但在滑撬輸送技術應用（作出的工藝平面布置）中仍存在線路偏長、占地面積偏大、涂裝車間空間利用率偏低、升降機和橫向轉移單元使用量偏多等情況導致投資增大。分析原因是設計人員對滑撬輸送機的基本單元的功能、特性研究不夠，滑撬輸送機系統的工藝布置技巧掌握不夠，還留有采用地面輸送鏈那種平鋪的設計觀念。在滿足工藝需求的功能和生產能力的前提下，滑撬輸送機線路應盡可能短，各工序間應盡可能緊湊銜接；升降機和橫向轉移單元也應盡可能少用；以減少投資和故障點。
    在研究收集德國公司設計的多條車身涂裝線的平面布置圖時發現，烘干室入口仍采用“II”型烘干室升降機結構，不采用風幕保溫；烘干室出口采用直通式，風幕保溫段，直接與強冷室連接。同時，可利用強冷室下部面積布置其他工序。
    大客車車箱和專用車的罐、槽、底盤，其涂裝采用抽屜式布置和地溝（深-0.3-0.5m）式橫向轉運車輸送被涂物。轉運車地溝占地面積大（約占≥1/3車間面積），且破壞了車間的地平面，影響物流通道；不能構成正規的流水作業的噴涂生產線，有的噴漆室與烘干室不連接在一起，車箱從噴漆室運到烘干室要靠轉運車；抽屜式布置，使車箱往返進出噴漆室和烘干室，而不是一臺接一臺向前運行。因而增加了設備臺數，降低了設備的有效使用率。
    集裝箱產銷量保持世界第一的中集集團的12m和6m長的集裝箱涂裝生產線的輸送方式先進、實用、簡便。它是在集裝箱底四角上緊固4個(φ250mm左右的鐵輪，放置在雙鐵軌上，靠鐵軌一側輕型鏈牽引。可按工藝需要自動停止（脫鉤），手工掛鉤牽引前進；橫向轉移（轉線）采用坦克式的平板鏈，全線都在0.0平面上、無地溝。在大跨度的廠房內布置2-3條集裝箱噴涂生產線。可以借鑒這種輸送方式來改進大客車涂裝的輸送方式及平面布置。
    7、涂裝工藝設計必須符合安全、衛生、消防、環保的法規及標準要求
    在涂裝作業中火災事故是重患，職業病（苯中毒、白血病，急性中毒等）危害嚴重。在工藝設計時，應盡可能推進涂裝安全標準體系，杜絕燃、爆事故隱患，其基本控制要點如下。
    8、節省資源及減少CO2排放量
    提高材料利用率、降低能源消耗是降低涂裝成本的主要手段之一。涂裝車間是工業產品制造的耗能大戶，節能顯得更突出。節能伺時也就減少C02排放量。據資料介紹，在具有一定經濟規模的轎車車身涂裝過程中的柴油能源消耗為100L／臺左右；其中烘干總耗熱量大于4.18x108J/a；C02發生量62.0kgC/臺；耗水量約0.5t/臺（轎車車身面積以80m2/臺計）。
    在設計工藝方案和選用涂裝材料時應充分考慮采用節省資源的新材料、新工藝、新技術。如預清洗、逆工序補水、清洗水再生等節水技術；低溫快速、低渣磷化處理工藝；全封閉RO-OF液電泳后清洗工藝；符合節能要求的新型涂料及涂膜固化新方法；簡化的“濕碰濕”烘干工藝（如2CIB，3ClB工藝），雙組分低溫烘干涂料及其噴涂技術，機械手自動靜電噴涂技術；噴漆室、晾干室供風循環使用技術等。
    9、涂裝工藝設計人員應掌握消除或減輕涂裝公害的技術
    近幾十年引進的現代化的轎車車身涂裝線（車間）的工藝水平，自動化程度、涂裝質量、涂裝管理等方面已與國際接軌，所存在的最大差距是環保問題（涂裝公害）。如德國轎車涂裝線的VOC排放量(35g/m2)已達到環保標準；我國目前汽車車身涂裝還是采用有機溶劑型汽車涂料為主，VOC排放量為100~120g/m2。我國環保法規暫時要求不嚴，在絕對量上無限制，稀釋到許可濃度即可。所采取的措施是大煙囪高空排放。
    隨著世界各國對工業廢棄物（如VOC,C02,污水、廢渣等）的限制逐年嚴格，我國也將頒布法規限制VOC、CO2等的排放量。根據世界工業涂料的發展趨勢和我國環保法規要求的提高，預測今后5-15年中我國工業涂料也將采用環保型涂料（粉末涂料、水性涂料和高固體分涂料等）逐步替代現用的有機溶劑型涂料。
    10、通過對比、考核，評價工藝設計水平
    建議將下列具體的經濟技術指標作為同類型涂裝線（車間）工藝設計的先進性、合理性、經濟性等工藝水平對比、評價的依據。
    10.1涂裝線（車間）的基礎數據
    10.2經濟技術指標
        在調查研究國內外各類涂裝生產線的上述經濟技術指標的基礎上建立數據庫，作為比較工藝設計方案、工藝設計水平及合理性評定的依據。每項涂裝工藝設計說明書中應有上述經濟技術指標，在對比中提高設計水平。工藝及設備的設計人員應具有開拓創新、精心設計的精神，處處精打細算，并善于總結經驗教訓。只有這樣，才能設計出高水平的少投入多產出的優秀的工藝設計；才能使企業在市場競爭中戰勝對手，具有競爭實力。