浅谈涂装车间节能降耗——精细化管理生产方式

前言

汽车车身涂装车间是汽车制造厂的耗能大户，其耗能占车厂总能耗的55%（冲压7%、车身焊装12%、总装13%，厂房办公室13%）和占生产制造工艺能耗的73%（白车身制作和总装的能耗分别占17%和10%）。其中能耗最多的是喷漆室系统设备，其次是烘房。[1]

本文浅谈精细化管理生产方式在涂装车间的具体应用，重点在烘房启停时间的精细化管理上，以及喷漆室空调温湿度控制模式的精细化管理上。以达到降低天然气、电能以及冷冻水等方面的能源消耗。

1 精细化管理在烘房生产中的能耗节约

1.1 烘房启动方式介绍

1.1.1 传统生产方式烘房的启动

如图1所示，传统生产方式，烘房开启方式为：电泳烘房随前处理电泳生产线一同开启并升温至工艺参数设定的温度值；面漆烘房随喷漆室一同开启并升温至工艺参数设定的温度值。生产线全线准备完备后开始进车生产。

图1 传统烘房启动方式

1.1.2 现行生产方式烘房的启动

如图2所示，现行生产方式，烘房开启方式为：电泳烘房在前处理电泳生产线进车生产时开启并升温至工艺参数设定的温度值；面漆烘房在喷漆室进车生产时开启并升温至工艺参数设定的温度值。在第一台车未出前处理电泳线/喷漆室前，烘房完成升温准备。

图2 现行烘房启动方式

1.1.3 精细化管理烘房的启动

如图3所示，精细化管理，烘房开启方式为：精确计算烘房升温至工艺参数设定的温度值的时间t，将升温时间t固化进入生产开机时间顺序程序中。每班次烘房生产开机后，可保证在第一台车身即将进入烘房时烘房完成升温至工艺参数设定的温度值。

图3 精细化烘房启动方式

1.2 烘房关闭方式介绍

1.2.1 现行生产方式烘房的关闭

如图4所示，现行生产方式，烘房关闭方式为：最后一台车身出烘房后，烘房开始关闭。

图4 现行烘房关闭方式

1.2.2 精细化管理烘房的关闭

如图5所示，精细化管理，烘房关闭方式为：烘炉一般都分段（图5示意典型的5段式），精确监控车身所处位置，最后一台车身出烘房某一分段后，该烘房分段开始关闭。精确监控车身所处位置的方式有：通过输送系统上的行程（到位）开关监控、通过计算每一分段车身通过时间来反算车身所处位置等。

图5 精细化烘房关闭方式

1.3 烘房热损耗量计算分析

计算原理与公式参考烘房设计手册。

1.4 烘房各种启停方式比较

1.4.1 烘房各种开启方式的计算基准

烘房计算结果采用的基准数据如表1：

1.4.2 电泳烘房各种开启方式的比较

前处理开始进车至第一台车到达电泳烘房前的时间约为89min（前处理电泳线生产节拍60JPH）。通过表2计算结果比较发现，精细化管理下电泳烘房升温完成后的等待时间可降低至0，比现行生产方式电泳烘炉升温完成后的等待时间节约14.73分钟。相对应的减少等待时间的天然气消耗99.79m3、电能消耗109.53Kw·h。

1.4.3 面漆烘房各种开启方式的比较

喷漆室开始进车至第一台车到达面漆烘房前的时间约为86min（喷漆室两线生产节拍60JPH，单线生产节拍为30JPH）。通过表3计算结果比较发现，精细化管理下面漆烘房升温完成后的等待时间可降低至0，比现行生产方式面漆烘炉升温完成后的等待时间节约27.77分钟。相对应的减少等待时间的天然气消耗177.67m3、电能消耗186.96Kw·h。

1.4.4 烘房各段通过时间

1.4.5 电泳烘房各种关闭方式的比较

通过表5计算结果比较发现，精细化管理方式下电泳烘房各区段等待关闭的时间可降至0，比现行生产方式下电泳烘炉各区段等待关闭的时间节约详见表5。相对应的减少等待时间的天然气消耗54.26m3、电能消耗114.26Kw·h。

1.4.6 面漆烘房各种关闭方式的比较

通过表6计算结果比较发现，精细化管理方式下面漆烘房各区段等待关闭的时间可降至0，比现行生产方式下面漆烘炉各区段等待关闭的时间节约详见表6。相对应的减少等待时间的天然气消耗99.34m3、电能消耗87.26Kw·h。

1.5 密封胶烘房各种关闭方式的比较

1.5.1 密封胶烘房计算基准

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