30 JPH或以上的汽车车身涂装线分期规划方案

30 JPH或以上的汽车车身涂装线分期规划方案
黄国光;姚宇
【摘要】介绍了车身涂装生产线分期规划的不同方案,分析了不同方案在不同厂房布局、设备选型等条件下的优缺点.着重对比了不同分期规划方案在厂房中的布置、使用情况,以及能扩时面临的问题等.
【期刊名称】《涂料工业》
【年(卷),期】2016(046)003
【总页数】4页(P67-70)
【关键词】分期规划;能扩规划;涂装预留规划
【作者】黄国光;姚宇
【作者单位】沃尔沃路桥工厂沃尔沃成都工厂,浙江台州318000;沃尔沃路桥工厂
沃尔沃成都工厂,浙江台州318000
【正文语种】中文
【中图分类】TQ639
大型整车制造厂整体投资中涂装车间的规划建设占很大比例。

为了减少初期投资并在日后生产销售增长的情况下可以及时提升产能，满足柔性化生产的需求，汽车厂涂装车间常采用分期规划的方案[1]。

分期规划是指涂装车间厂房一次性建成，但
是设备、生产线等根据生产销售的情况分两期进行施工、建设。

一期投资60%～70%资金完成50%产能的涂装车间建设，同时预留二期扩产到100%的能力或空间。

本研究介绍了各个工艺段在不同的设备规划下的不同分期规划方案，并结合实际情况规划优化涂装线的工艺布置。

前处理电泳线的自动化程度高、槽体多，分二期规划存在一定的难度。

所以在规划前处理电泳线方案时，依照少改造的原则进行，尽量在一期规划时即把功能建设完全。

前处理电泳线的工艺流程如表1所示。

从表1可以看出，前处理电泳线中脱脂槽(喷+浸+喷，3 min)、磷化槽(浸+喷，3 min)和电泳槽(浸，4 min)为三大工艺槽，可以进行分期建设，以减少前期设备投资、材料初次投槽费用、液体循环加热或制冷等运行费用。

其他工艺槽很小或者仅作为过渡或沥水用，不需要分二期建设，采用一期完成整体规划功能的方式施工。

这里介绍3种前处理电泳工艺二期改造的实例。

方式一：一次建成、一次投槽方式。

部分涂装车间虽然整体采用二期规划的方案，但是前处理电泳线的规划仍采用一次建成、一次投槽的形式。

这种二期规划形式对于市场预期好、产能提升快的工厂来说，有利于在日后二期产能提升时缩短改造时间，但也存在以下缺点：一期投资大、在一期正式生产时前处理电泳线间歇性生产、槽液更新较慢、设备维护和运行等费用高、设备未能得到高效使用。

方式二：分二期建成，分两次投槽的方式。

脱脂槽、磷化槽、电泳槽在一期的施工中只完成一期的产能、工艺的长度要求，附属设备包括槽体、泵、过滤器、纯水设备、换热制冷设备、管道等预留二期的空间。

工艺输送链的施工按一期工艺槽体进行施工，输送链的速度是满产能设计的一半，并通过变频器实现。

工艺输送链二期改造的时候仅需要根据二期槽体的设计改造输送链的轨道即可，链条长度不变[2]。

前处理电泳区域的其他工艺段一次建设施工完成满足二期的产能需求，产能提升的时候不需要进行改造。

这种前处理电泳区域的二期规划方案的缺点是在二期施工的时候，需要把槽体切开并进行延伸(如图1中的槽体虚线部分所示)；二期的施工周期长，施工方式复杂。

优点是一期施工的时候设备投资少，设备利用率高，由于槽
体小，运营费用少，单台成本相对较少。

这种二期规划方案适用于汽车销售情况无法确定、灵活投资的企业。

方式三：槽体一期建成，设备二期导入。

如果二期改造的时候需要将槽体切割并进行延伸，工作量非常大。

有些汽车厂采用的是槽体一期全部建成，在槽体中间焊接间断钢板，把槽体一分为二的方式。

在一期生产期间虽然槽体已经全部施工完成，但仅使用一半的槽体也仅投入一期的辅助设备。

以这种方式进行二期改造的时候仅需要把槽体中间的隔断板切开并进行一些防护处理就能完成槽体的改造，电泳槽涂覆有玻璃钢材料需要在前期考虑好改造的方案。

工艺输送设备及辅助设备的施工与方式二类似。

这样既能满足一期的产能要求、减低单台成本，又能在需要二期改造的时候进行快速的施工改造，减少改造的工作量。

密封胶线、打磨线等手工作业线的分期规划一般有2种形式(如图2所示)，主要与厂房的面积与宽度规划有关。

实际情况下，可以在不同工艺段根据厂房或工艺安排的需求而采用不同的方案。

(1)直线布置方式
该方式在厂房长度足够的情况下使用。

一期施工为总体施工长度的一半，工艺输送链需要在一期的时候完成，但是仅在有室体的部分设置工艺链速，其他无室体的工艺段设置快速过渡链速，通过变频器调节，辅助的涂料输送设备需要一次投资设备及主管道预留二次规划的工艺接口。

二期改造时需要增加工艺室体及增加涂料的工艺接口、阀组，输送链速通过变频调整后即可完成改造。

(2)双线并列布置方式
一期与二期的工艺室体采用双线并列设计，这种方式前期投入由于工艺输送链的减少而减少，但总投资没有太大差异。

二期改造时并列建一条同样的工艺线，即可满足产能提升的要求。

传统涂装车间喷涂线分为中涂线、面涂线2个区域。

这2个区域都是防爆区，在
二期改造中需要尽量避免在原有设备上的改造，减少改造量。

中涂线工艺较为简单也较短，一般采用一次建成的方式，仅导入一期机器人并完成二期机器人安装所需要的骨架结构，同时预留二期机器人安装空间。

面漆喷涂区域包括色漆喷涂、闪干炉、清漆喷涂工艺，普遍采用双线并列布置或一次建成的规划方式。

净产能20～30 JPH的生产线建议采用一次建成的模式，30 JPH或以上的生产线采用分期规划方式。

中涂喷房是一次建成的，喷房的空调器也需要一次建成；面漆喷房是双线分布的，可以先完成一期喷房空调的安装，预留二期喷房空调的安装位置、风管开口等。

其中墙面、地面的喷房空调开口应使用钢板进行封堵，以保证现场人员的安全。

有些汽车厂根据实际情况采用了其他二期规划方式。

例如，某汽车厂整体规划30 JPH，一期仅建10 JPH，采用不建造中涂工艺线，一期直接完成面漆线，利用面漆线完成中涂工艺及面漆工艺的规划方案。

上午4 h利用面漆线完成中涂工艺，并把车身储存在缓存区，下午调整烘干炉的温度并实现面漆工艺加工。

二期改造时直接新建一条中涂工艺线即可。

烘干炉的分期规划方案可以分成3种形式(如图3所示)：(1)直线分布形式。

一期施工中间部分，二期在两头进行延伸，这种方案前段预留段(用于加热炉体延长的部分)需要封闭，防止灰尘落入湿膜车身。

也可以一期施工前段部分，后段部分作为二期预留，这样的设计在二期改造的时候需要拆卸冷却区并移动到末端。

(2)带转弯的烘干炉分布。

(3)双线分布。

烘干炉分为预热区、升温区和保温区，为这些区域提供热量的燃烧方式有2种，一种采用一套TAR(废气处理及供热系统的简称)燃烧器自带废气回收利用功能的系统，欧美涂装车间大多采用这种燃烧方式，1个烘干炉、1套TAR系统完成所有热量的供给；另一种是各热区采用独立燃烧器加热的系统，多为日系汽车生产企业采用，每个烘干炉的每个区域采用不同的加热器进行加热[3]。

采用方式1和方式2对烘干炉进行分期规划时，一期建成一部分，二期施工时在一期的基础上进行延伸，增加升温区及保温区。

这2种方式适合各个热区采用独立燃烧器的设备方案。

采用方式3进行烘干炉分析规划时，则一期建成一条线，二期新增一条线。

这种二期规划方案适合采用TAR燃烧器或各个热区独立燃烧器的设备方案。

大多数汽车厂的精修线会采用双线布置。

所以精修线的二期规划也会显得很简单。

图4显示了精修、返修区的布局。

如图4所示，精修线为双线布置。

返修区域采用独立室体的布置，每个室体可以容纳1台车身进入并完成返修工作。

在二期改造的时候返修室可以更具品质的情况增加。

汽车涂装线可以采用的分期规划方案是灵活的，但必须满足产能规划的要求[4]。

随着汽车产能及新建工厂的增加，汽车涂装线的分期规划需要更深入细化、探讨、研究，以减少企业初期投资、满足企业长期发展的需要。

【相关文献】
[1] 洪慧.整车涂装生产线工艺规划对配套设施的要求[J].上海涂料， 2010， 48(3)：46-48.
[2] 陈茂江.汽车涂装线中机械化运输设备的规划思路[J].涂装工业，2006，36(9)：33-39.
[3] 王锡春.涂装车间设计手册[M].2版.北京：化学工业出版社，2013：315.
[4] 黄国光，武向军，陈茂江. 汽车涂装线产能规划[J].涂料工业，2014，44(12)：73-76.。