浅述长城汽车海外新建涂装车间规划思路

浅述长城汽车海外新建涂装车间规划思路 浅述长城汽车海外新建涂装车间规划思路杜涛，田庆林，沈彦亭，田俊涛，郭定邦，梁昊（长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心，河北保定071000）摘要以俄罗斯图拉项目涂装车间为例，介绍了前期的规划思路和对主要工艺和设备的选择。 关键词海外涂装车间；前期规划；工艺；设备TQ639文献标志码B1007-9548 （xx）12-0043-03Brief Discussionon PreliminaryScheme ofOverseas PaintingWorkshopDU Tao,TIAN Qing-lin,SHEN Yan-ting,TIAN Jun-tao,GUO Ding-bang,LIANG Hao（Technology centerof GreatWall MotorCo.,Ltd.,Hebei AutomotiveEngineering andTechnology ResearchCenter,Baoding071000,Hebei,China）Abstract:With RussiaTula coatingworkshop projectas anexample,the prophase planning ideasand thechoiceof themain processand equipmentwere introduced.Key words:overseas coatingworkshop;prophaseplanning;process;equipmentxx-07-02作者简介杜涛（1988），男，涂装工艺师，主要从事涂装工艺和设备系统，以及新车型开发中的涂装技术策划工作。 E-maildutaowinqq.。 面对竞争日益激烈的国内市场，海外建厂成为汽车品牌自主创新的新途径。 长城汽车在俄建厂，实现本地化生产，不仅能够降低成本，减轻竞争压力，还能在全球树立良好的品牌形象，形成真正持续增长的国际竞争力。 长城汽车产品已远销到亚非拉美等五大洲，其中俄罗斯、澳大利亚、智利、中东地区等已经成为长城汽车的主要出口国家。 xx年3月，长城在俄罗斯建设的K D组装厂成为首家在海外开展组装业务的中国企业。 到目前为止，长城汽车已成为出口俄罗斯数量最多的中国汽车品牌。 涂装车间作为一个工艺技术复杂、非标设备比重大、环保要求高、工程建设周期长，而且投资巨大的系统性工程，需要一个策划周密的前期规划流程。 1设计基础资料调查1.1当地环境调查1.1.1自然条件自然条件包括涂装车间所在地的夏季室外平均气温及最高气温、冬季室外平均气温及最低气温、四季的空气相对湿度、全年主导风向等。 针对俄罗斯建筑成本高、气候寒冷的特性，工厂规划要注意以下2点1）采用紧凑布局、联合厂房及通廊自动化输送，减少室内外之间物流；2）工艺布局结构紧凑，尽量避免人员室外活动。 1.1.2地理位置调研新建涂装车间所在的地理位置及当地的地貌特征，并进行地质勘查，对可能出现的风险进行充分评估，调研道路交通状况，对工厂的物流路线和成本进行分析。 1.1.3动能能源水、电、蒸气、热水、煤气、天然气、燃油、压缩空气等可供使用量及相应的参数，工业水水质报告。 1.1.4国家及地方法规“三废”排放的环保法规、安全卫生及消防法规，如当地没有特殊规定，可采用国家标准。 俄罗斯法规要求设计必须由取得俄罗斯本土资质的设计单位完成，且俄方设计院对图纸的设计与转化费用（设计工期会增加23个月）基本一样。 因此，中方设计院只对工艺规划、工艺需求、非标设备等进行设计，其他由俄方设计院设计是一个较为可行的方法。 Modern Finishing现代涂装第19卷第12期xx年12月M PF431.2市场及产品策略要对俄罗斯汽车市场及产品深入调研，包括车型价格分布、车型尺寸特性、车型配置特性、车型品牌特性以及长城的拳头产品SUV的市场发展等方面，进而做出产品定价策略及竞品分析，最后决定最优的俄罗斯项目产品组合。 相对于国内市场，俄罗斯市场容量较小，紧凑型SUV区间竞争激烈，竞争产品（如日产逍客、奇骏，三菱劲炫、欧蓝德）自身差异化较大，为了避免在俄罗斯市场出现内部竞争及海外工厂产品投入的风险，建议产品的配置和价格都要拉开差距。 1.3年生产纲领确定要根据俄罗斯市场现状与SUV中长期发展趋势，分析、预测该车间的年生产量。 xx年，恶化的经济环境严重拖累俄罗斯车市，SUV同比下滑41%，预期2018年俄罗斯实现经济复苏，车市预计在2022年恢复至危机前水平，伴随着明显高于行业的增速，SUV销量市场份额将进一步增长。 故新建涂装车间分两期建成，待车市好转后再增加设备和产量。 1.4年工作制度确定俄罗斯年工作天数为231233d，假期分布如表2所列。 根据当地国家雇佣政策、工人技能水平、工作效率、年工作时间等因素，合理确定年工作制度。 俄罗斯年工作时间为250d，涂装车间采用2班制，同时考虑电泳备件率为5%，面漆返工率为5%，设备开动率为95%，就能计算出车间的净产能。 2涂装车间工艺及设备设计涂装车间考虑俄罗斯环保趋势、平台设备开发和涂层品质的一致性，尽量采用与国内相同或相近的工艺和供应商配套体系。 在保证产品品质的前提下，平衡建筑成本与设备成本，减少工厂投资，降低项目风险。 2.1主要工艺设计目前俄罗斯没有关于VOC排放的相关法规要求（表3为调研俄罗斯境内采用水性和溶剂型工艺的工厂统计结果），只有工业废弃物排放限额（工厂、涂装车间），但是根据国际环保流行趋势和俄罗斯环保发展趋势，在可预见的将来低VOC排放的涂装工艺将被采用。 因此，从环保法规趋势、生产运行、设备投入进行分析，并保持和国内生产工艺的一致性，为避免图拉工厂因环保法规要求的提高而产生改造浪费，故建议直接采用水性免中涂涂装工艺。 喷漆室及烘干室的排气采用废气浓缩焚烧后排放，大大降低了涂装车间的VOC排放。 调漆间排风采用活性炭吸附处理，不进行浓缩和焚烧，降低了运行成本。 2.2主要设备设计综合考虑当地人力资源政策、环保、经济、节能、国内外产品一致性等因素，涂装车间采用连续式滑橇输送系统，尽可能多地使用机器人技术，使用余热回收、中水回用、喷漆室循环风等先进环保的工艺。 2.2.1喷漆室空调设备在涂装车间的各种设备能耗中，喷漆室能耗占46%，烘干占18%，其他占36%。 而在喷漆室能耗中，空调加热占59.5%，电力占39.2%。 由此可见喷漆室空调表3俄境内采用水性和溶剂型工艺的工厂统计项目水性工艺溶剂型工艺GM丰田标致/雪铁龙奔驰大众德尔维斯沃尔沃表1针对俄罗斯当地特征进行综合分析特征物流成本高人工成本高建筑成本高土地便宜天然气便宜具体说明平均单台物流成本1663元/台平均40006000元月平均13001400元/m3平均10008000元/亩约合0.8元/m3，国内价格的1/3应对策略结合物流成本、关税、工艺特点、投资回报等因素，整体进行本地化策划合理的自动化及信息化工厂设计整体规划分期建设、厂房面积紧凑原则一次购买，预留后期规划用地工厂工艺用热优先用天然气政策不稳定入世后马上出台报废税政策减少前期投资，滚动发展降低风险但需要注意的是，选择的俄方设计院最好要有涂装车间的设计经验，否则可能会造成因中外技术人员语言不通、翻译不顺畅而造成设计延期、方案反复更改的风险。 1.1.5综合分析对调研的俄罗斯当地特征进行分析，用于工厂策划的思路上，具体见表1所列。 注1）全年按照365d进行计算；2）法定假日是指新年、圣诞节、祖国保卫者日、妇女节、劳动节、胜利日、俄罗斯日、民族联合日共14d，其中新年假为7d；3）法定假日不与周末叠加；带薪假可与周末叠加（企业与员工协议）。 表2俄罗斯全年假期分布项目天数/d法定假日14带薪假15周末工作日104106231233现代涂装Modern Finishing第19卷第12期xx年12月M PF44所占能耗比重巨大，为适应清洁生产、节能减排、降成本的要求，须对喷漆室的能耗高、运行成本高等不足进行改进。 喷漆室空调风循环的使用可降低喷漆室运行成本。 针对免中涂、内外板自动喷涂、文丘里喷漆室的工艺组合，采用全循环风方案如下喷漆线人工作业区域采用全新风，排风一部分进入空调间，一部分进入混风室；自动作业区域采用循环风，排风一部分重新进入混风室循环使用，一部分废气焚烧处理后排放。 另外，考虑到当地冬季温度太低（平均温度-27，最低-42），空调区取风不采用过滤幕墙方式，而采用屋面或侧墙直接取风方式，从室外直接取风的空调风口加电加热器防冻装置。 喷漆室全循环风原理见图1。 2.2.2纯水设备由于汽车涂装产生的废水具有持续稳定输出的特点，且经处理后的中水水量是工厂日常用于冲厕、绿化、景观、洗车、道路保洁水量的数倍，导致了大量中水不能得到有效利用。 为节约水资源，可在纯水设备中采用中水回用技术，可提高中水回用效率，实现水资源的循环利用。 纯水制备的原水主要采用污水处理站所供中水，不足的部分补充自来水，经石英砂过滤器、活性炭过滤器、中空纤维超滤膜组、反渗透模组后制成一级、二级纯水供涂装车间各设备及工位使用。 2.2.3余热回收设备涂装车间可为余热回收提供高温烟气的设备共有4处电泳烘干室、胶烘干室、面漆烘干室及废气浓缩燃烧装置。 高温烟气经余热回收器后排放，在余热回收器内烟气与水进行热交换，将烟气温度降低到120，将水循环加热后用于涂装车间前处理设备的加热，经核算余热利用量为2055k W。 前处理设备正常生产时的加热量为3050k W/h，不足部分由厂区热水锅炉房提供热源补充，前处理设备班前加热量为6000k W（最大使用量），这时由于烘干室设备尚未开启运行，因此无余热可利用，此情况下前处理加热热量全部由厂区热水锅炉房提供。 此系统配置了自动控制系统，自动运行保证水槽恒温。 2.2.4设备采购及安装模式考虑到海外建厂设备运输、人员成本的特殊性，设备的采购及安装调试要区别于国内建厂的设备模式。 经调研对比分析，海外设备采用设备分包的形式。 设备分包采购整合了设备分类，减少设备厂家数量和合同签订数量以及界面划分数量，便于现场统一协调和管理。 结合在建项目供应商能力，对设备类别进行划分，共划分为4个包包一为涂装非标室体设备，包括前处理电泳、喷漆、烘干、人工线、空调等大型非标设备，风机、水泵等标准件和废气焚烧装置等以及控制系统；包二为涂装输送设备，包括地面输送和前处理电泳输送设备以及控制系统；包三为涂装机器人设备，包括喷漆、涂胶机器人、自动擦净机以及控制系统；包四为涂装漆胶蜡设备，包括漆、胶、蜡供给设备以及控制系统。 结合设备厂家在俄罗斯当地考察情况，明确运作模式。 从劳务派遣、预制安装的质量控制、国内及国外设备的运输、钢结构制作安装、人员培训、陪产、特种设备等方面进行策划，找出最优的解决方案，确保项目的顺利进行。 3涂装车间工艺平面布置图设计工艺平面布置是涂装工艺设计的最关键项，它要将涂装工艺、各种涂装设备及辅助装置、物流人流、涂装材料、五气动力供应等优化组合，并标示在平面图和截面图上。 俄罗斯涂装车间采用多层立体分区布置，此种方式占地面积小，厂房空间利用率高，喷漆室无地下工程，物流和作业环境较为合理先进。 人工密集的作业（焊缝密封、打磨、检查精修等）及洁净度要求稍低的作业布置在一层，环境洁净度要求较高的喷涂作业布置在二层，烘干布置在二层，空调供风设备布置在二层半（底标高为17.5m），实现分区（洁净区、一般作业区、高温区等）集中布置。 面漆喷涂线采用B C与C C喷涂段平行布置