2.11　提高涂装工艺水平的措施

2.11.1　目前我国的涂装工艺状况

近几年，国内涂装工艺提高很大，有的已接近国际水平。但分布很不平衡，还有很多企业比较落后，具体表现如下。

① 在环保生产、经济性（投资和运行成本）、节能减排等方面无目标值，而是照搬原工艺，无明显改善。

② 维持在0.0平面平铺式的工艺布置，甚至在选用了先进的滑橇输送机系统场合，有的还是这样布置，造成涂装车间占地面积偏大，厂房的空间利用率低，车间内的人流、物流不畅通，增加喷漆室的地下工程。

③ 对涂装车间生产线的经济规模缺少研究，对涂装设备和输送设备的有效利用率缺少研究。如年产10万台驾驶室（生产线链速为2.5m/min左右）建一条经济规模的喷涂线即可，不需要建2～3条喷涂线（中涂、面漆和车头覆盖件线）。又如年产量已达千辆以上的大客车车厢涂装车间有的仍坚持抽屉式平面布置，造成设备有效利用率大幅度降低，人员增加，涂装车间的经济性下降。

④ 传统习惯的影响大，白车身的缺陷（如不平整度）还靠涂装来弥补。如年产上万台白车身的平整度不靠制造工艺（冲压、焊装、输送及精心管理）来保证，而要求新设计的涂装车间仍要有刮腻子和打磨工位。

⑤ 有的项目主管和工艺设计人员缺乏涂装设计经验，对涂装工艺平面布置设计一知半解，违背了一些基本设计原则，而随意更改或增减工序及更改工艺参数，如脱脂后水洗仅设一次，或由先喷后浸的两次水洗改为先浸后喷；磷化浸处理时间一般为3min，改为8min等。

以上现象在中小型涂装公司内普遍存在，影响严重。

2.11.2　提高涂装工艺设计水平的几点措施

① 工艺设计的水平（先进性和可靠性）和目标值。

在规划和制定涂装工程的设计原则时都会提到新涂装车间的工艺水平达到国内先进水平，有的还明确要求，10年不落后。但在实施过程中往往强调可靠性，总认为按现有的老工艺翻版设计“最可靠”。可是时代的要求（环保清洁生产、节能减排低碳经济、省资源可持续发展等）和市场竞争要求（优质、高产、低成本、性价比），按旧工艺翻版设计难实现。必须依靠技术进步，走创新之路，做好工艺设计，必须认真总结经验，确定工艺设计的目标值，做到工艺设计的先进性和可靠性兼得。

在实际工艺设计工作中思想观念和设计理念的转变，解放思想就能创新，产生较大的经济技术效益，就能克服风险。如改变生产方式和工艺处理方式（工序简化或合并淘汰落后工艺等），掌握工艺平面布置的设计技巧等。

涂装工程项目工艺设计在保质量、产量的前提下，环保安全性、生产经济性及节能减排等方面应有目标值（与现工艺对比有多少进步），不要简单翻版。新设计、建设涂装车间（线）是采用新工艺、新材料、新设备的最好机会，因此涂装工艺设计必须按产品涂装质量标准、产量、投资和清洁生产（国家或地区的环保法规）等来选用与它们相匹配的涂装工艺、涂装材料及设备，通过创新和依靠技术进步实现最佳的目标值。

目标值是根据企业或地区的现有水平（数据），国家或地区法规的要求，和参考国内外兄弟公司的数据等来确定的。例如环保方面，VOC的排放量35～55g/m2；耗水量5L/m2；节能减排较现工艺降10%～20%；依靠技术进步和科学管理，随着设备有效利用率、一次合格率、资源利用率和自动化程度等的提高，涂装成本较现生产降5%～10%。上述数据可作为现阶段汽车涂装工艺设计的参考目标值。

② 关于年时基数（工作制）、生产能力、设备利用率等设计基础资料的科学合理选定。

选定年时基数时应充分考虑涂装车间的以下生产特点：涂装设备是热非标设备，每天都应留有一定时间检修维护；减少设备故障率，以保证设备的开动率；高装饰性涂装的一次合格率需靠高质量的设备，工位环境的清洁度也应保障，每天需留一定的保洁时间；为确保汽车车身的涂装质量，前处理、电泳线、喷涂线和烘干室生产线启动后，无特殊情况下，不允许停线和生产结束时“跑空”。

根据上述特点，涂装工艺设计时选用250～300天/年、两班工作制（16h/天）较科学合理。在满负荷生产场合，可在两班制生产作业时间外，再加跑空时间。

在工艺设计计算生产能力时，还需考虑设备利用率，备件和可换件产量比，大返修率等，因此设计时按生产能力，要略大于规划目标产量（合格品）。现今设备利用率国际水平为93%～95%，根据国内现况，设计选取用90%为宜。

③ 涂装工艺设计应重视涂装车间的生产经济性和经济规模生产。

涂装车间经济性的总目标是在保证质量、安全性和环保性的基础上节省投资及降低运作成本。其技术措施是在优化工艺设计的基础上提高资源利用率，减少污水和废弃物排放量及处理费用，借助自动化和智能化来降低劳动成本，加强管理，提高涂装的一次合格率和设备的有效利率等。

以轿车车身（车身长度以4.5～5.0m为基准）的前处理、电泳涂装线为例，在连续式生产场合，链速由≥2.0m/min增加到6.0m/min（20台/h增加到60台/h或生产节拍由3min/台加快到1min/台左右），水洗的喷洗工序的处理时间由1min缩短到20s（仍在工艺许可的范围内），浸洗仍为浸入即出，沥水段长度仍为大于一个车身的长度，上下坡长度不需增长，仅需按脱脂、磷化和电泳等工序所需工艺时间，增加设备长度，因此每台车身分摊的工艺投资和运行成本会随产量的成倍增长而大幅度下降。

由喷漆室、晾干、烘干室及强冷组成的喷涂线有同样的经济规模的概念。

现今已实现的经济规模汽车车身涂装线如下。

对于前处理、阴极电涂装线，在连续式生产场合，链速≥6m/min，生产节拍1min/台左右；在间歇式生产场合（以程控自行葫芦输送为例），生产节拍一般为≥5.0min/台（单工位型），若脱脂、磷化、电泳等工序为双工位，生产节拍可缩短到3.5min/台左右。

对于喷涂线，在手工喷涂场合，链速为2.0m/min左右；在手工喷涂车身内表面补喷和采用机器人自动静电喷涂车身外表面的场合，面漆喷涂线（底色漆+罩光工艺）链速为3.0～3.5m/min（生产节拍为1.5～2.0min/台）；而中涂喷涂线（换色次数少，或配套两套机器人喷涂站），链速可达为5.0～6.0m/min，生产节拍为0.8～1min/台（年产25万～30万台）。

其他手工作业线（如密封胶线、打磨作业、检查修饰线等）链速为3.0m/min左右。

在设计年产6万～7万台轿车车身（或年产10万台驾驶室）涂装车间，按传统的工艺设计时一般都设计中涂和面漆两条线（链速都在1.5m/min以下），如果采纳“转两圈”办法，设计一条链速为3.0～3.5m/min的经济规模喷涂线（尤其在采用机器人自动静电喷涂车身外表面场合），则与两条线方案比较，要经济得多。不仅可节省投资和占地面积，且可大幅度提高设备的有效利用率和削减作业人员，在节能减排方面也有明显效果。

④ 适应时代的要求（环保、低碳经济），涂装工艺设计应依靠技术进步提高涂装车间的安全性和环保性。

涂装车间的安全性：消除或减少火灾危险性，消除职业病（如苯中毒）和人身伤害事故源，使操作人员远离有害作业区。

涂装车间的环保性：不用或少用对人类和环境有害的物质；减少或消除VOC的排放量；节能减排，减少污水排放量；综合利用、减少工业废弃物量等。

保护作业人员的健康卫生安全，是促进社会和谐的需要；高污染、高能耗的工艺及设备按国家政策要淘汰；涂装工程的环保和消防安全要达标。