工业中涂装工艺设计的问题及建议

以涂装工程设计的“先进、可靠、经济、环保”，涂装生产的“优质、高产、低成本、少公害”为基准，与引进的涂装线工艺设计及技术对比，国内涂装工艺设计还 存在以下差距。a.工艺设计模式几十年一贯制，缺少开拓创新精神。b.对工业涂装的经济规模缺乏研究，致使投资增大，运行成本偏高，偿还期增加。c.涂装 工艺设计受保守的传统观念和习惯势力影响较大。由作坊式的涂装改变成流水式工业涂装的阻力大；生产能力设计偏大。d.设备可靠性差，设备利用率偏低。e. 涂装工艺设计人员的专业素质有待提高。f.输送被涂物的机械类型品种单一，缺少创新实力。

为提高工业涂装工艺设计水平，针对上述问题，提出以下建议。

1、必须树立新的工业涂装观

在计划经济时代，涂料往往供不上，靠增加涂料库存来稳定生产，认为涂料的库存期越长越好，不算经济帐。涂料的稳定性与其干燥性是一对矛盾，越稳定干燥性越 差。例如，A05-9氨基面漆的稳定性不差，可是其烘干规范要求120℃以下2h。耗热能和库存量大、资金周转期长等造成涂装成本增高。目前，涂料工业简 化了供应环节，根据用户的生产计划组织生产，确保涂料生产出来在1周或1个月内用完。

在生产规模很小时采用作坊式的涂装生产尚可理解。但当生产形成规模，在设计、建造新的涂装车间时，仍按作坊式（或铺地摊式）的作业方式，涂装作业时被涂物不移动，不吸取流水式涂装生产线的优越性，则势必造成涂装车间工艺水平落新的工业涂装是按生产节拍组织流水作业式的涂装生产线，被涂物在涂装过程中间歇或连续地向前流动地通过各工序（工位）。这样使各工序实现专业化、规模化的作业生产，有利于提高作业效率、设备的有效利用率和涂装质量，降低涂装成本。

2、如何理解涂装线的经济规模

工业产品在国内、国际市场竞争中取得优势的惟一途径是规模化、高质量和低成本。

在20世纪80年代，世界上公认的轿车车身涂装车间的经济规模是年产25-30万台车身（车身长度以4.6~5.0m为基准）。这样经济规模的涂装车间是 由前处理磷化线、阴极电泳涂装线和中涂喷涂线各1条；涂胶密封线、面漆喷涂线和底漆,PVC、中涂、面漆烘干线各2条。也可理解为轿车车身前处理、阴极电 泳、中涂喷涂生产线的经济规模为日产1000台合格车身，链速≥6.0m/min；而PVC、面漆喷涂和烘干生产线的经济规模为日产500台合格车身，链 速在3.0~3.5m/min范围（最近欧洲的全自动面漆喷涂线的长度123m，链速达3.7m/min）。工艺投资约1亿美元左右。前处理阴极电泳线的 节距一般为6.0m，喷涂线的节距为6.4~7.0m，烘干室内呈积放状态（节距5.0m左右）。

工业制品的结构、材质、外形大小不同，在涂装过程中的装挂方式不同，不能像汽车车身那样单一计算，但可参照上述少投人、多产出的原则设计符合自己实情的涂装生产线。

3、合理选用年时基数、生产能力、生产节拍、设备利用系数等工艺设计基础参数

基于每周6天工作制或每周5天工作制，各国（地区）的节假日数不同，年时基数相差很大。我国原为每周6天工作制，年工作日数为306天；现在每周5天工作 制，年工作日数为251天。又如德国年工作日数为230天。还有每天两班制(16h)或三班(20h)工作制。有些企业在提供设计资料时，要求年时基数按 300天／年的三班工作制计算。另外，按国家颁布的老设计基准，年时基数打九五折。

上述轿车车身面漆喷涂线的经济规模，年生产能力 为15万台。如按251天／年的两班制计算，则生产节拍偏小，生产线的链速偏快，可能超过经济规模上限；对喷涂面积大的车身其每站的喷涂时间不足，来不及 喷涂，需增加机械手喷涂机和加长喷漆室，同时增加投资及涂装成本。

设备利用系数在国内工艺设计中一般选用偏低(80%-85%）的原因是设备及配套件的可靠性差，管理跟不上。国外在设计中选用93%左右。

涂装设备是热非标设备，每天应留有一定的时间检修维护，为保持涂装车间、工位和设备整洁，每天也需有一定时间清扫。另外，涂装生产线的特点要求生产线启动 后在无特殊情况下不停线（一般是息人不停车）及生产结束时需“跑空”，以确保涂装质量。作者认为，在涂装工艺设计中年时基数按251天／年的两班制 （16h）、设备利用系数选用≥90%计算较合理；采用自动喷涂为主，手工喷涂内表面的轿车车身面漆涂装线生产能力以25~30台/h(生产节拍 2.0min/台左右和链速3.0m/min左右）较经济合适。按市场需要可增加班次（倒三班，年工作日300天以上），实现年产15~18万台生产能 力。

在生产满负荷时，可增加设备持续运行时间，将生产线“跑空”时间排在生产时间以外，即设备持续运行时间＝生产时间＋跑空时间。在两班制场合生产作业时间为16h，再加1.5~2.0h跑空时间；在三班制场合生产作业时间为20h，设备持续运行时间为22h。

学习先进的管理经验，提高管理水平，提高生产作业时间的利用率和设备利用系数，提高涂装的一次合格率，从而降低涂装成本。

4、涂装洁净度（清洁度、污染度）的重要性

涂装清洁度系指涂装环境的清洁度（含尘量）、被涂物面的清洁度、涂装用水的水质、清洗水的污染度、空调供风和压缩空气的洁净度等。尤其是在高装饰性涂装 （如轿车车身、家用电器和塑料件涂装）场合显得更加重要。要得到优质的涂层，必须注意涂装的洁净度。可是涂装生产本身是较脏的，许多工序产生尘埃和废渣 （如打磨、抛光工序产生打磨抛光灰、喷涂工序产生过喷涂漆雾、磷化工序产生沉渣、烘干工序产生油烟等），如果不能及时清除，则将污染环境和造成被涂物的二 次污染，直接影响涂装质量和作业环境。

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