汽車涂裝工藝設計對涂裝成本的影響

　　1、前言

　　隨著我國汽車工業的蓬勃發展，競爭日趨激烈，價格戰不可避免，汽車工業的高利潤時代將一去不復返了。降低成本、提高效益是汽車工業的必然選擇。降低成本涉及到投資規劃、產品設計、配套采購、生產工藝、產品銷售、過程管理等多方面的因素。本文僅從汽車涂裝工藝設計角度，談談怎樣降低成本的體會。

　　汽車涂裝是汽車制造的四大工藝之一，大規模汽車涂裝線不僅工藝復雜、工程建設周期長，而且工程投資巨大。涂裝工藝設計是涂裝線建設的“龍頭”，它不僅直接影響投資成本，而且還關系到涂裝質量和生產成本，因此，從涂裝工藝設計源頭上考慮成本。對降成本工作非常重要。

　　2、生產綱領的確定

　　生產綱領是工藝設計的重要設計依據，直接關系到投資成本。新建涂裝線生產綱領的確定，主要是根據企業發展規劃及對市場的預測，由于存在諸多的不確定因素，所以生產綱領難以把握準確，太小可能完不成生產任務，造成市場損失，太大可能造成成本增加，不僅浪費建設投資成本，而且還會增加單件產品的生產成本。汽車產品的成本與產量的關系十分密切。在汽車涂裝中尤其明顯，未達到一定的批量，開動大規模涂裝線，很可能會導致生產虧本。有公司曾經出現過大規模涂裝線已經建成，但因無生產批量而不能開動生產線的教訓，造成大量資產閑置，資金浪費。在確定生產綱領時，一定要十分慎重，避免投資不慎造成重大損失。筆者認為，若預期的產量不很明確。或預計產品市場需要一個較長的成長過程，在設計生產綱領時不妨相對保守一些，或采取滾動發展的策略。

　　對設計生產綱領偏小，造成生產能力過飽和的問題。可以采取一些應對措施，主要可以提高設備的年時基數及設備開動率。國內大多數生產線的年時基數及設備開動率計算留有相當的余量，年時基數計算扣除了所有雙休日和節假日等，設備開動率計算也比國外偏低，因此，提高設備年時基數及設備開動率的空間很大。提高設備的年時基數，增加設備的負荷率，不但可以提高產量，還可以降低單件產品的生產成本。

　　涂裝能力的滾動發展也有兩種基本模式；一種是當一條生產線的生產能力難以滿足生產需要時，重新建設一條生產線；另一種是在原有生產線的基礎上進行補充、改造，提高其生產能力。盡管是滾動發展。但一次設計規劃相當重要，特別是對于第二種模式。在一期設計中就應設計好二期的補充、改造方案。有利于降低改造成本及施工周期。以滾動發展的模式進行能力建設．如僅從單位生產能力的投資額考慮，可能要大于一次性投資，但若考慮投資風險、綜合成本等因素，滾動發展是一種實用的能力建設模式。在國內汽車行業有不少這種成功的先例。

　　對商用車涂裝而言。中涂及罩光漆的綱領也是影響投資成本的重要因素。在乘用車涂裝中，必須有中涂，面漆中底色漆(含金屬底色漆)加罩光清漆的涂裝方式占大多數，而現在的商用車涂裝中，中涂及罩光漆通常只占很小的比例，為節省成本，中涂一般共用面漆線。但隨著用戶對商用車涂層要求的不斷提高，商用車中涂及加罩光的面漆有擴展之勢，所以在新建商用車涂裝線時應作好這方面的準備，可以一次規劃，預留中涂、罩光等部分的陣地，分期實施。

　　3、工藝水平的確定

　　涂裝生產線工藝水平的高低直接決定投資成本及以后的生產成本。確定工藝水平是一項復雜的工作。應對產品市場定位、涂層質量要求、企業的管理水平、企業的經濟狀況等進行綜合分析，從低到高選擇合適的水平檔次。筆者認為確定工藝水平應盡量做到恰如其分，不必追求“錦上添花”。許多涂裝工藝設計師，在確定工藝水平時，習慣采用寧高勿低的保險做法，往往導致不必要的成本增加。確定工藝水平的首要原則是工藝適合于產品涂層質量要求，再結合企業的管理水平、企業的經濟狀況、經濟效益等綜合考慮。

 
　涂裝車間廠房是支撐工藝水平的重要方面。對裝飾性要求很高的車身涂裝，涂裝環境潔凈非常重要。因此。要求采用封閉的空調廠房，要求地面及墻面(涂料)光滑，不容易積灰塵。這種廠房的成本及運行費用均很高，但它對涂層外觀質量的保證是十分必要的．可以大幅度降低面漆的返修率，從節省返修費用的角度考慮也是值得的。但對裝飾性要求不太高的涂裝，如底盤件及載重車車廂涂裝，可以采用普通的開放式廠房，以節省成本。

　　涂裝車間的自動化程度是工藝水平的主要體現。也是影響投資及生產成本的關鍵因素。涂裝車間自動化主要包括物流輸送自動化、噴涂(噴膠、噴漆)自動化、工藝參數自動控制、工件自動識別與控制、數字化管理等內容。確定其水平高低主要是根據產品檔次、生產綱領、資金狀況、管理水平、經濟效益等方面的情況。一般，產品檔次較低，產量不大(年產小于2000輛車身)的情況下，工藝手段主要以人工為主：產品檔次較高，年產量(5000—20000)輛車身，可以采用機械化自動運輸，各線之間人工過渡，采用人工噴涂；產品檔次較高，年產量(30000一-60000)輛車身，可以采用涂裝過程全部自動化運輸，關鍵的工藝參數自動控制，噴涂以人工為主，自動輸調漆，人工換色：產品檔次高，產量大(年產量大于十萬輛車身)。可以實現涂裝車間自動化的全部內容。在涂裝工藝設計中，因地制宜，選擇合適的自動化水平，對成本控制非常重要。

　　涂裝工藝設計中，跟隨涂料及涂裝技術的進步，利用新技術，可以降低涂裝成本。例如：傳統的中涂、底色漆、罩光漆應用“三涂兩烘”工藝，近年來，有汽車涂料公司開發了中涂、底色漆、罩光漆“三涂一烘”的材料及工藝。可以用于商用車及中低檔乘用車，這項技術的推廣應用，可以節省涂裝設備的投資及占地面積。降低生產成本。但利用新技術之前，應進行充分的調查研究，注意新技術的應用條件，保證應用的可靠性。例如：利用遠紅外烘干技術，可以節省能源．用在粉末等底漆烘干中比較適合，但若在面漆烘干中全部采用遠紅外烘干，可能會影響面漆的外觀質量。涂料及涂裝技術在不斷發展，依靠技術的進步。降低涂裝成本，是涂裝技術發展的方向之一。

　　4、工藝平面布置

　　工藝平面布置是工藝設計的重要組成部分，是所有數據計算的綜合體現，同時也是一項復雜的工作，對平面布置方案應優化，再優化，選擇最佳效果。若平面布置不合理，可能造成長期生產不便，質量問題難以解決，產生無效勞動，增加生產成本。對大型涂裝線的平面布置，除要完成整個工藝過程外，還應注意物流、分區、跑空、返修和廠房結構等多方面的內容：物流應避免過多交叉、過多不必要的往返，銜接應良好；為更好地保證涂裝環境，平面布置中盡量將車間分隔成潔凈區、產塵區、高溫區、輔助區等若干個區域；為保證涂裝質量，涂裝線停線前，前處理、電泳、烘干等設備內工件必須跑空；對裝飾性要求高的涂裝。特別是轎車涂裝，設計中要留出足夠的返修場地：對大型車身涂裝線，采用多層結構廠房較先進合理，便于空間利用和車間分區，并減少地下結構，但多層結構廠房較單層廠房成本高。

　　5、設備選型

　　關鍵設備的選型，體現工藝水平的高低，也直接影響投資成本、產品質量及生產成本。例如：車身前處理、電泳設備采用步進式，還是連續式對設備投資影響很大。步進式前處理、電泳設備占地面積小，設備投資小，但生產綱領不能太大，一般，年綱領在三萬輛以下。采用步進式前處理、電泳設備，年綱領在三萬輛以上。采用連續式。現在有廠家提出，為節省設備投資，年綱領在六萬輛以下，前處理、電泳設備仍可以采用步進式，采取的措施是用一個吊具裝兩個工件，或在工藝時間較長的磷化工序采用兩個工位。

車身涂裝線中噴涂設備的選型，采用最簡單的空氣噴槍人工噴涂，投資成本最小，但噴涂效率很低，油漆利用率一般在30％一40％左右；而現代最先進的噴涂設備是高速靜電旋杯自動噴涂機或機器人．噴涂效率可以達到85％以上，可以節省大量的油漆材料及廢漆處理費用，并且涂裝質量明顯優于其它噴涂方式，但這種自動噴涂系統價格非常昂貴。采用哪種噴涂設備綜合成本更低，主要根據生產批量等因素確定，對大批量高檔次流水線，采用噴涂效率高的自動噴涂機更合算，對年產量小于三萬的生產線。采用價格高昂的自動噴涂機可能就不合算。機器人可以噴涂車身的內外表面，隨著機器人技術的發展，價格下調，噴涂機器人將會逐步擴大應用。

　　設備選型的內容很多，大到一個系統，小到一臺設備，根據實際情況，比較綜合成本，應是設備選型工作的重要內容。

　　6、工藝材料的選用

　　工藝材料與生產成本密切相關。在保證涂層質量的前提下，比較工藝材料成本，不僅要比較材料的價格，還應比較材料的消耗量、生產費用(能耗等)，甚至還包括環保費用等。盡量選用低能耗、環保型的材料，是降低成本的有效途徑。例如：選擇中低溫磷化材料，選擇烘烤溫度較低的電泳漆，可以降低能耗。

　　通常，材料的價格與其性能指標是相關的，性能指標越高，價格越高，根據產品的類型、檔次，恰如其分地確定材料的性能指標，也是影響成本的重要方面。例如，對車身的電泳涂裝而言，因其形狀復雜，有腔形結構，所以要求電泳漆的泳透力高，但對形狀簡單的汽車零件，其電泳漆的泳透力要求不高。價格也較低。

　　7、能源策略

　　涂裝車間是耗能大戶，工藝設計中選擇的能源政策直接影響車間的運行成本。涂裝工藝設計應根據實際情況，選擇供應充足，較經濟的能源。用于前處理設備及空調設備較經濟的加熱能源是蒸汽或熱水。用于烘干及廢氣處理較經濟的能源是天然氣或煤氣。

　　老的涂裝車間中。由于天然氣或煤氣供應不足的緣故，多以電能作為烘干熱源，從能耗成本的角度考慮，很不經濟。許多地方。不一定有充足的天然氣或煤氣供應，但現在各地的石油供應都很充足，與電能相比，以石油作烘干能源可能也要經濟得多，可以簡單算一筆帳。一公升輕柴油的熱值相當于十一度左右的電，根據當地的油及電的價格，就可大概計算燃油節省的能耗成本。與用電相比，使用燃燒設備還有另一優點，它可以結合廢氣處理，將廢氣進行直接燃燒處理。不但綜合利用了烘干爐廢氣。還節省了廢氣處理裝置及運行費用。關于兩者的一次性投資，若計算廢氣處理裝置的費用，基本相當，所以，以石油作烘干的能源，也可以降低涂裝成本。 8結束語

　　成本關系到企業的生命，降低成本涉及到諸多方面，設計是源頭，從源頭開始算成本帳，一定會取得積極的降成本效果。汽車涂裝是汽車制造的重要工藝之一，圍繞涂裝工藝的精心設計，精打細算，一定會為整車降成本作出重要貢獻。

 來源：中國表面處理涂裝網