淺談涂裝車間的動能成本控制
隨著涂裝市場競爭的日益加劇,提高質(zhì)量、降低成本是適應(yīng)市場競爭的重要手段。涂裝成本占工件制造成本中可控制成本的比例較大,降低涂裝制造成本已成為各大廠商成本控制的重點,而降低涂裝中的動能成本是一條行之有效的途徑。本文主要從涂裝工藝、涂裝材料、涂裝設(shè)備的角度,淺談涂裝車間的動能成本控制。
一、涂裝工藝
選擇不同的涂裝工藝對涂裝動能成本影響很大。涂裝工藝設(shè)計取決于油漆車身的產(chǎn)品定義和質(zhì)量要求。
關(guān)于涂層結(jié)構(gòu),目前概括起來主要有四種:豪華型涂層結(jié)構(gòu)(電泳18~20mm 中涂30~35mm 色漆18~25mm 清漆35~45mm)、普通型涂層結(jié)構(gòu)(電泳18~20mm 中涂30~35mm 面漆35~45mm)、經(jīng)濟型涂層結(jié)構(gòu)(電泳18~20mm 高效中涂25~35mm 清漆35~45mm)、節(jié)約型涂層結(jié)構(gòu)(電泳18~20mm 面漆40~60mm)。針對四種不同的涂層結(jié)構(gòu),電泳打磨后的工藝差別較大,對設(shè)備的運行費用影響很大,比如取消中涂線運行(適合于經(jīng)濟型和節(jié)約型涂層結(jié)構(gòu)),每輛車年平均動能消耗可節(jié)約60元/車左右。
另外,目前還有下列一些新工藝應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn):
1、中涂打磨后設(shè)水洗和烘干
中涂打磨后,通過毛刷輥和噴淋水洗進一步洗凈車身內(nèi)外表面的灰塵和污物,然后,通過烘干去除車身內(nèi)外表面殘留的水份。目前,國內(nèi)有兩條涂裝線采用了此工藝,綜合效益有待驗證。
2、3C1B(三噴一烘)工藝
3C1B工藝就是通常所說的濕噴濕(三噴一烘)工藝,三道涂層一次烘干,可節(jié)約兩次烘干能耗。3C1B工藝在轎車車身涂裝方面應(yīng)用較少,在汽車用塑料件(如保險桿等)涂裝方面應(yīng)用廣泛。
3、雙電泳涂層工藝
采用兩次電泳工藝,用第二層電泳涂層代替中涂,電泳相對中涂噴漆合格率高,材料利用率高,不需給中涂噴漆室供排風(fēng),可節(jié)約部分能耗。
4、取消鈍化工藝
目前歐美體系大多采用鈍化工藝(有鉻鈍化或無鉻鈍化),日韓系大多不采用鈍化工藝。若不采用鈍化工藝,不僅可減少設(shè)備投資和鈍化材料費用,還可減少設(shè)備運行費用。
5、取消PVC烘干工藝
電泳打磨設(shè)在PVC線之前,完成粗密封、車底PVC、細密封后不烘干,直接進入中涂線。
6、兩道中涂或兩道清漆工藝
有些廠中涂或清漆設(shè)兩站濕碰濕噴涂,增加中涂或清漆涂層膜厚,提高漆膜相關(guān)性能。
7、灌蠟工藝
內(nèi)大部分廠家采用噴注蠟工藝,也有少數(shù)廠家采用灌蠟工藝,但這種工藝能耗相對較高。
二、涂裝材料
質(zhì)量和成本的雙重壓力,使得材料供應(yīng)商在確保質(zhì)量的前提下,不僅要考慮涂裝材料本身的成本,還要考慮主機廠的綜合施工成本,推動了成本節(jié)約技術(shù)在涂料開發(fā)及應(yīng)用方面的進一步發(fā)展。對于油漆材料,工藝溫度和工藝時間是影響動能消耗的最主要因素。目前國內(nèi)使用較多的低能耗材料主要有下列幾種:
1、低溫少渣磷化液
低溫少渣磷化液磷化膜性能與常規(guī)磷化液相同,工藝溫度為35℃,渣少,比常規(guī)低25左右;磷化液在同等條件下升溫時間會縮短,相應(yīng)能耗會降低。
2、低密度低烘烤陰極電泳涂料
目前國際上低溫固化、低加熱減量、低VOC揮發(fā)量型陰極電泳涂料已被廣泛使用,烘干時間短,烘干溫度低,目前常見的為160℃(10min),但有車身鋼板廠家建議涂裝過程中應(yīng)設(shè)一工序溫度達170℃,有利于車身鋼板鋼化和整體強度提升,若是必須的,電泳烘干溫度定為170℃較為合適。
3、與中涂一道烘干的PVC材料
目前這種材料在國際上已開始使用,國內(nèi)也有少數(shù)廠家使用,上海通用新廠就采用這種材料,取消PVC烘干室,每臺車的成本可節(jié)約15元左右。
4、低烘烤、烘干時間短的中涂面漆材料
這種中涂面漆材料開發(fā)應(yīng)用的速度較快,目前已被廣泛使用。目前PPG、BASF、DUPONT、KANSAI等都可提供這種涂料。
5、適合于濕噴濕的材料
這種材料3C1B工藝廣泛采用,取消一道烘干可大大降低能耗。
6、快干底漆涂料
這種涂料在塑料件涂裝中應(yīng)用較廣泛,快干塑料件底漆噴涂不需烘烤,表干后可直接噴涂色漆。
三、涂裝設(shè)備
涂裝設(shè)備的規(guī)劃、設(shè)計、選型、運行程序編制等對動能消耗影響甚大。
1.從規(guī)劃上要考慮當(dāng)?shù)氐哪茉垂┙o現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢:
能源種類的選擇對涂裝來講主要是熱源,目前主要有電、油、空混液化氣、天然氣、蒸汽等,使用這些熱源的設(shè)備主要有空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)、烘干室、工藝加熱或制冷設(shè)備等。規(guī)劃時一定要結(jié)合當(dāng)?shù)氐哪茉礂l件進行動能成本分析。如奇瑞汽車有限公司涂裝二車間在選擇烘干室的熱源時,結(jié)合當(dāng)時的狀況及西氣東輸項目進度,認真地進行了相關(guān)成本分析,選擇了熱值與天然氣相當(dāng)?shù)目栈煲夯瘹?,要求燃燒器滿足可直接切換成天然氣的要求,現(xiàn)已完成了直接切換,不需增加任何費用,切換后,單車動能費用下降25元,相對使用電能,其成本大約下降30~35元/車。
2.選擇節(jié)能型、熱能回收型的設(shè)備
涂裝設(shè)備絕大數(shù)在生產(chǎn)過程中連續(xù)運行,選擇節(jié)能型設(shè)備非常重要。涂裝生產(chǎn)過程中熱能消耗較大,若能回收再利用,將可節(jié)約部分動能。下面舉例說明:
⑴前處理、電泳換熱器應(yīng)選擇換熱效率高、換熱面積合適的,對滿足槽液溫度要求而消耗的熱質(zhì)量影響較大。
⑵大型涂裝線前處理、電泳機械化運輸方式主要有四種類型:積放式推桿鏈輸送機(Power&FreeChain)、擺桿鏈?zhǔn)捷斔蜋C(ChainPendulumConveyor)、全旋反向浸漬輸送系統(tǒng)(RODIPSystem)、多功能穿梭機(VarioShuttle)。積放式推桿鏈輸送機出入槽角度為30,擺桿鏈?zhǔn)捷斔蜋C出入槽角度為45,相對于全旋反向浸漬輸送系統(tǒng)、多功能穿梭機,擺桿鏈?zhǔn)捷斔蜋C浸槽長度約長30,體積約大20;積放式推桿鏈輸送機比擺桿鏈?zhǔn)捷斔蜋C浸槽長度約長10,體積約大10.槽體體積不僅影響化學(xué)品材料的消耗,還影響泵等設(shè)備的運行成本。
⑶涂裝車間對照度的要求非常高,用于照明的電耗較大,選用節(jié)能型燈具非常必要。另外不同工位或區(qū)域的照明合理分塊控制對節(jié)約用電也非常重要。
⑷烘干室廢氣的二次換熱:烘干室廢氣在排放前若與新鮮空氣進行充分換熱,排放溫度可降到160℃,通過直燃或催化燃燒直接排放,一般排放溫度在320℃左右。
⑸強冷室強冷風(fēng)的來源一般有三種情況:車間內(nèi)、室外、室外與排風(fēng)按一定比例。若采用室外與排風(fēng)按一定比例,在不同的季節(jié)選擇合適的比例,在維持車間內(nèi)溫度方面可節(jié)約能耗。
⑹空調(diào)送排風(fēng)系統(tǒng)中部分排風(fēng)量回收使用:關(guān)于部分排風(fēng)量回收利用余熱,要針對不同地區(qū)分析綜合成本,特別是北方地區(qū),冬季空調(diào)機組送風(fēng)加熱量非常大,若回收利用部分排風(fēng)量,可大大降低能耗。
⑺烘干室入口密封門:生產(chǎn)結(jié)束時,烘干室內(nèi)有車需連續(xù)運行,為防止熱風(fēng)竄入晾干間和噴漆室,導(dǎo)致自動滅火系統(tǒng)誤報警或誤噴,其供排風(fēng)系統(tǒng)需繼續(xù)運行;若在烘干室入口設(shè)密封門,車全進入烘干室后,密封門關(guān)閉,噴漆室和晾干間供排風(fēng)系統(tǒng)可提前關(guān)閉。
3.設(shè)備運行程序?qū)幽艿挠绊?/span>
設(shè)備的運行程序、開關(guān)機時間、相互聯(lián)鎖關(guān)系等對能耗影響較大,先可理論計算,通過生產(chǎn)實踐積累經(jīng)驗數(shù)據(jù)逐步驗證和優(yōu)化。下面舉例說明:
⑴設(shè)備開關(guān)時間的程序設(shè)定:大型流水生產(chǎn)線設(shè)備不同工段、工位、單臺開關(guān)機時間的確定對動能消耗影響非常大,如預(yù)脫脂、脫脂、磷化槽液升溫時間,要積累不同生產(chǎn)班次不同氣候條件下經(jīng)驗數(shù)據(jù),針對不同的具體條件設(shè)定合理的開關(guān)機時間。電泳及電泳烘干室的開機時間,要考慮到從前處理進車到車到電泳和電泳烘干室入口的時間,原則上要求車到其入口,電泳開始起動或烘干室溫度剛達到工藝要求。中涂面漆烘干室開機時間要考慮到從噴漆室進車到車到烘干室入口的時間,原則上要求車到其入口,烘干室溫度剛達到工藝要求。生產(chǎn)結(jié)束時,也要根據(jù)各工段的具體情況,來尋求合理的關(guān)機時間。
⑵設(shè)備及時運行的設(shè)定:有些設(shè)備在有車時需運行,沒車時不需運行,若一直連續(xù)運行,將浪費動能。如前處理、電泳部分噴淋系統(tǒng)可設(shè)定為有車時噴淋;某些機械化運輸系統(tǒng)滾床同樣可設(shè)定為有車時運行。
四、結(jié)束語
目前,國家大力號召共建節(jié)能型社會,同時提高質(zhì)量、降低成本是提高企業(yè)綜合競爭力的重要法寶。技術(shù)和管理雙管齊下,是降本增效的重要手段。若從涂裝工藝、材料、設(shè)備的角度挖掘降本技術(shù)的潛力,將有利于涂裝動能成本的有效控制。
五、夢能科技
夢能科技是一家致力于涂料的銷售、方案設(shè)計、涂裝施工為一體的科技公司,夢能科技專長于EMI行業(yè)、工業(yè)裝備制造、橋梁鋼結(jié)構(gòu)、石油石化、特種氣體行業(yè)、火電、風(fēng)電、水電能源行業(yè)等重防腐領(lǐng)域。夢能科技為廣大用戶提供全方位的服務(wù),包括在設(shè)計階段向您推薦合理的油漆配套方案,在合作當(dāng)中提供高質(zhì)量的產(chǎn)品和高水平的施工服務(wù)以及完善的現(xiàn)場施工技術(shù)指導(dǎo)與優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)。