摘要：本文論述了涂裝工藝設(shè)計對涂裝設(shè)備投資、涂裝生產(chǎn)成本的影響。
1前言
隨著我國汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，競爭日趨激烈，價格戰(zhàn)不可避免，汽車工業(yè)的高利潤時代將一去不復(fù)返了。降低成本、提高效益是汽車工業(yè)的必然選擇。降低成本涉及到投資規(guī)劃、產(chǎn)品設(shè)計、配套采購、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)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(shè)計角度，談?wù)勗鯓咏档统杀镜捏w會。
汽車涂裝是汽車制造的四大工藝之一，大規(guī)模汽車涂裝線不僅工藝復(fù)雜、工程建設(shè)周期長，而且工程投資巨大。涂裝工藝設(shè)計是涂裝線建設(shè)的“龍頭”，它不僅直接影響投資成本，而且還關(guān)系到涂裝質(zhì)量和生產(chǎn)成本，因此，從涂裝工藝設(shè)計源頭上考慮成本。對降成本工作非常重要。
2生產(chǎn)綱領(lǐng)的確定
生產(chǎn)綱領(lǐng)是工藝設(shè)計的重要設(shè)計依據(jù)，直接關(guān)系到投資成本。新建涂裝線生產(chǎn)綱領(lǐng)的確定，主要是根據(jù)企業(yè)發(fā)展規(guī)劃及對市場的預(yù)測，由于存在諸多的不確定因素，所以生產(chǎn)綱領(lǐng)難以把握準確，太小可能完不成生產(chǎn)任務(wù)，造成市場損失，太大可能造成成本增加，不僅浪費建設(shè)投資成本，而且還會增加單件產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。汽車產(chǎn)品的成本與產(chǎn)量的關(guān)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(guī)模涂裝線，很可能會導致生產(chǎn)虧本。有公司曾經(jīng)出現(xiàn)過大規(guī)模涂裝線已經(jīng)建成，但因無生產(chǎn)批量而不能開動生產(chǎn)線的教訓，造成大量資產(chǎn)閑置，資金浪費。在確定生產(chǎn)綱領(lǐng)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(yù)期的產(chǎn)量不很明確?；蝾A(yù)計產(chǎn)品市場需要一個較長的成長過程，在設(shè)計生產(chǎn)綱領(lǐng)時不妨相對保守一些，或采取滾動發(fā)展的策略。
對設(shè)計生產(chǎn)綱領(lǐng)偏小，造成生產(chǎn)能力過飽和的問題?？梢圆扇∫恍?yīng)對措施，主要可以提高設(shè)備的年時基數(shù)及設(shè)備開動率。國內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)線的年時基數(shù)及設(shè)備開動率計算留有相當?shù)挠嗔?，年時基數(shù)計算扣除了所有雙休日和節(jié)假日等，設(shè)備開動率計算也比國外偏低，因此，提高設(shè)備年時基數(shù)及設(shè)備開動率的空間很大。提高設(shè)備的年時基數(shù)，增加設(shè)備的負荷率，不但可以提高產(chǎn)量，還可以降低單件產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
涂裝能力的滾動發(fā)展也有兩種基本模式；一種是當一條生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力難以滿足生產(chǎn)需要時，重新建設(shè)一條生產(chǎn)線；另一種是在原有生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上進行補充、改造，提高其生產(chǎn)能力。盡管是滾動發(fā)展。但一次設(shè)計規(guī)劃相當重要，特別是對于第二種模式。在一期設(shè)計中就應(yīng)設(shè)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(fā)展的模式進行能力建設(shè)．如僅從單位生產(chǎn)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(fā)展是一種實用的能力建設(shè)模式。在國內(nèi)汽車行業(yè)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(lǐng)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(shù)，而現(xiàn)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(jié)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(yīng)作好這方面的準備，可以一次規(guī)劃，預(yù)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(chǎn)線工藝水平的高低直接決定投資成本及以后的生產(chǎn)成本。確定工藝水平是一項復(fù)雜的工作。應(yīng)對產(chǎn)品市場定位、涂層質(zhì)量要求、企業(yè)的管理水平、企業(yè)的經(jīng)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(yīng)盡量做到恰如其分，不必追求“錦上添花”。許多涂裝工藝設(shè)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(chǎn)品涂層質(zhì)量要求，再結(jié)合企業(yè)的管理水平、企業(yè)的經(jīng)濟狀況、經(jīng)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(huán)境潔凈非常重要。因此。要求采用封閉的空調(diào)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(zhì)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(jié)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(jié)省成本。
涂裝車間的自動化程度是工藝水平的主要體現(xiàn)。也是影響投資及生產(chǎn)成本的關(guān)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(shù)自動控制、工件自動識別與控制、數(shù)字化管理等內(nèi)容。確定其水平高低主要是根據(jù)產(chǎn)品檔次、生產(chǎn)綱領(lǐng)、資金狀況、管理水平、經(jīng)濟效益等方面的情況。一般，產(chǎn)品檔次較低，產(chǎn)量不大(年產(chǎn)小于2000輛車身)的情況下，工藝手段主要以人工為主：產(chǎn)品檔次較高，年產(chǎn)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(chǎn)品檔次較高，年產(chǎn)量(30000一-60000)輛車身，可以采用涂裝過程全部自動化運輸，關(guān)鍵的工藝參數(shù)自動控制，噴涂以人工為主，自動輸調(diào)漆，人工換色：產(chǎn)品檔次高，產(chǎn)量大(年產(chǎn)量大于十萬輛車身)?？梢詫崿F(xiàn)涂裝車間自動化的全部內(nèi)容。在涂裝工藝設(shè)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(shè)計中，跟隨涂料及涂裝技術(shù)的進步，利用新技術(shù)，可以降低涂裝成本。例如：傳統(tǒng)的中涂、底色漆、罩光漆應(yīng)用“三涂兩烘”工藝，近年來，有汽車涂料公司開發(fā)了中涂、底色漆、罩光漆“三涂一烘”的材料及工藝?？梢杂糜谏逃密嚰爸械蜋n乘用車，這項技術(shù)的推廣應(yīng)用，可以節(jié)省涂裝設(shè)備的投資及占地面積。降低生產(chǎn)成本。但利用新技術(shù)之前，應(yīng)進行充分的調(diào)查研究，注意新技術(shù)的應(yīng)用條件，保證應(yīng)用的可靠性。例如：利用遠紅外烘干技術(shù)，可以節(jié)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(zhì)量。涂料及涂裝技術(shù)在不斷發(fā)展，依靠技術(shù)的進步。降低涂裝成本，是涂裝技術(shù)發(fā)展的方向之一。
4工藝平面布置
工藝平面布置是工藝設(shè)計的重要組成部分，是所有數(shù)據(jù)計算的綜合體現(xiàn)，同時也是一項復(fù)雜的工作，對平面布置方案應(yīng)優(yōu)化，再優(yōu)化，選擇最佳效果。若平面布置不合理，可能造成長期生產(chǎn)不便，質(zhì)量問題難以解決，產(chǎn)生無效勞動，增加生產(chǎn)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(yīng)注意物流、分區(qū)、跑空、返修和廠房結(jié)構(gòu)等多方面的內(nèi)容：物流應(yīng)避免過多交叉、過多不必要的往返，銜接應(yīng)良好；為更好地保證涂裝環(huán)境，平面布置中盡量將車間分隔成潔凈區(qū)、產(chǎn)塵區(qū)、高溫區(qū)、輔助區(qū)等若干個區(qū)域；為保證涂裝質(zhì)量，涂裝線停線前，前處理、電泳、烘干等設(shè)備內(nèi)工件必須跑空；對裝飾性要求高的涂裝。特別是轎車涂裝，設(shè)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(jié)構(gòu)廠房較先進合理，便于空間利用和車間分區(qū)，并減少地下結(jié)構(gòu)，但多層結(jié)構(gòu)廠房較單層廠房成本高。
5設(shè)備選型
關(guān)鍵設(shè)備的選型，體現(xiàn)工藝水平的高低，也直接影響投資成本、產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)成本。例如：車身前處理、電泳設(shè)備采用步進式，還是連續(xù)式對設(shè)備投資影響很大。步進式前處理、電泳設(shè)備占地面積小，設(shè)備投資小，但生產(chǎn)綱領(lǐng)不能太大，一般，年綱領(lǐng)在三萬輛以下。采用步進式前處理、電泳設(shè)備，年綱領(lǐng)在
三萬輛以上。采用連續(xù)式。現(xiàn)在有廠家提出，為節(jié)省設(shè)備投資，年綱領(lǐng)在六萬輛以下，前處理、電泳設(shè)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(shè)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(xiàn)代最先進的噴涂設(shè)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(jié)省大量的油漆材料及廢漆處理費用，并且涂裝質(zhì)量明顯優(yōu)于其它噴涂方式，但這種自動噴涂系統(tǒng)價格非常昂貴。采用哪種噴涂設(shè)備綜合成本更低，主要根據(jù)生產(chǎn)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(chǎn)量小于三萬的生產(chǎn)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(nèi)外表面，隨著機器人技術(shù)的發(fā)展，價格下調(diào)，噴涂機器人將會逐步擴大應(yīng)用。
設(shè)備選型的內(nèi)容很多，大到一個系統(tǒng)，小到一臺設(shè)備，根據(jù)實際情況，比較綜合成本，應(yīng)是設(shè)備選型工作的重要內(nèi)容。
6工藝材料的選用
工藝材料與生產(chǎn)成本密切相關(guān)。在保證涂層質(zhì)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(yīng)比較材料的消耗量、生產(chǎn)費用(能耗等)，甚至還包括環(huán)保費用等。盡量選用低能耗、環(huán)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(guān)的，性能指標越高，價格越高，根據(jù)產(chǎn)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(fù)雜，有腔形結(jié)構(gòu)，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(shè)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(shè)計應(yīng)根據(jù)實際情況，選擇供應(yīng)充足，較經(jīng)濟的能源。用于前處理設(shè)備及空調(diào)設(shè)備較經(jīng)濟的加熱能源是蒸汽或熱水。用于烘干及廢氣處理較經(jīng)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(yīng)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(jīng)濟。許多地方。不一定有充足的天然氣或煤氣供應(yīng)，但現(xiàn)在各地的石油供應(yīng)都很充足，與電能相比，以石油作烘干能源可能也要經(jīng)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(jù)當?shù)氐挠图半姷膬r格，就可大概計算燃油節(jié)省的能耗成本。與用電相比，使用燃燒設(shè)備還有另一優(yōu)點，它可以結(jié)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(jié)省了廢氣處理裝置及運行費用。關(guān)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(jié)束語
成本關(guān)系到企業(yè)的生命，降低成本涉及到諸多方面，設(shè)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(shè)計，精打細算，一定會為整車降成本作出重要貢獻。
