涂裝車間車型周轉規劃的分析思路

王云飛，謝國菊，郭振亞

（吉利汽車集團有限公司，浙江 寧波 315336）

隨著人們生活水平的逐步提升，汽車逐步從奢侈品發生了轉型。近幾年汽車工業得到快速的發展，各整車廠加大新工廠的建設，以擴大產能，同時對老舊的工廠及老舊的車型進行更新換代，以便實現生產布局和產品結構的調整規劃，占領市場，促使系列產品的拓展和延伸。要實現布局調整，保證產品質量，前期的過程研究及可行性分析是重點。本文以涂裝車間為例，闡述涂裝車間車型周轉過程中需要注意的細節以及車型導入的評估流程，以便提高生產設備的使用效率，為保證產品質量打下良好的基礎。

1 信息整理

在做車型周轉規劃方案之前，需統籌分析車型的相關信息，包括年度規劃銷量、周轉車型產品質量要求(如車型尺寸、硬點數據、特殊工藝、漆膜厚度、顏色數量及類型)等。

1.1 產能數據用以分析周轉基地的產能容納情況

以表1 錄入的年產24 萬輛的工廠為例，現生產A、B 兩種車型，若將C 車型導入，該工廠將出現產能不足的情況。在做導入規劃分析時，需因應工廠的產能給出對應的措施，從原有車型分流、導入車型分流、調整工作模式等方面加以解決。

表1 產能分析Table 1 Capacity analysis

1.2 車型尺寸數據用以分析車型的的通過性

每個工廠規劃初期均依據規劃車型設定最大通過尺寸及硬點尺寸，用以規劃線體長度、滑橇/吊具定位尺寸等，作為規劃的初始依據之一，如表2 所示。

表2 車型尺寸Table 2 Model size

通過產品數據的分析，并結合涂裝過程的特點(五門一蓋需加持限位工裝，保證開閉件的牢固及限位)，確定兩大類工序的通過性，如涂裝線前處理電泳通過能力按掛件4 800 mm(長)× 2 200 mm(寬，帶工裝)×1 600 mm(高)設計，中涂、面漆通過能力按掛件4 800 mm(長)× 2 100 mm(寬，帶工裝)× 1 600 mm(高)設計，就能避免前處理、電泳輸送系統上的工件間距過小而造成相鄰最大工件出入槽及轉彎時發生碰撞。

針對以上數據，導入車型的長、寬、高需滿足工廠建設的最大通過尺寸及允許質量，此為其一。其二，由于涂裝車間采用滑橇/吊具定位輸送，車身硬點與滑橇/吊具的對應也是影響通過的重要因素。底盤定位孔若與目前輸送設備的定位銷不匹配，調整主要有以下兩個方向：一種是優化車身底盤定位孔位置，但對于成熟車型，此方案會帶來車身沖壓、焊接模具甚至工藝的變化，難以采納；另一種是改造輸送設備上的定位銷，此舉較易實現。如圖1 所示，由于定位點不同，增加A 位置定位點，而B 位置支撐調整至C 位置。

圖1 硬點改動實例Figure 1 A case of support modification

對于新規劃的工廠，因滑橇長度按照最長車型設計，所有生產工件/車型在橇體上承載時要考慮統一的支撐點與銷孔定位，如橇體隨車進入槽體，滑橇需具備鎖緊功能。至于橇體，需考慮人工操作，在前后設置格柵平臺，以滿足人員站在橇體上對機蓋及后背門進行作業的要求。

1.3 產品信息自動化能力分析

作為產品的信息要求，基地的制造能力需保證產品得以實現，在確保最基礎的要求得到滿足的同時，降低操作的勞動量。

要根據所需要的電泳面積、涂膠長度、噴涂面積等，對機器人的能力進行分析。涂裝車間機器人涵蓋涂膠機器人及噴漆機器人。涂膠機器人分別是車底焊縫密封膠(UBS)機器人、車身底部抗石擊PVC 膠(UBC)機器人、車內焊縫粗密封膠(IBS)機器人、細密封(FAD)機器人、車內水性丙烯酸阻尼(SSD)膠機器人、車頂流水槽(RDA)涂膠機器人和裙邊涂膠(RPP)機器人；噴漆機器人分別是外表面噴涂機器人、內表面噴涂及開門機器人。不管是涂膠機器人還是噴漆機器人，在現有節拍下滿足外觀要求的基礎上，機器人的能力提升是固定的，因此在得到產品的要求后要對機器人的能力進行核算。如A 車型的產品信息是：粗密封總長度約40 m(機艙約7 m，駕駛室約24 m，后背門約9 m)；阻尼膠面積約2.5 m2；底部焊縫長度42 m；底部PVC 面積約5 m2；外板面涂面積12 m2，內板面涂面積5 m2。在接收到以上信息后，需結合涂裝車間機器人的能力(如槍速、有效運行時間等)進行分析。

1.4 質量目標達成

在做車型導入時應該明確產品涂層的質量要求，包括但不限于電泳涂層、中涂層、面涂層的涂料類型、膜厚等(如表3 所示)；明確是否需要注(噴)蠟、注膠、套色等工序。

表3 某車型B1B2 工藝的漆膜厚度要求Table 3 Requirement of coating thickness for a model on a B1B2 painting line

新基地規劃信息涵蓋產品的質量要求，與當期的設備能力相關聯。由于不同時期的產品質量要求存在差異，對于車型的周轉導入，尤其是新車型的導入，需保證產品質量要求的實現(如漆膜、門蓋密封膠的防腐、耐久性等方面的提升)，因此對當前基地的制造工藝水平進行分析顯得尤為重要。

對比圖2 所示的不同工藝下的質量可知，4C3B 的外觀數據優于3C2B+中涂濕打磨工藝，更優于3C2B工藝，而B1B2 的外觀相對較差，主要差別在于目視效果和感知質量。因此在做車型周轉規劃時要針對產品質量與擬導入基地的工藝能力進行工藝可行性分析。

圖2 不同噴涂工藝的流程Figure 2 Routes of different spraying processes

2 生產能力穩定性分析

在車型導入后產品要求的質量目標能獲得實現的前提下，就需要分析過程穩定保證能力是否符合要求，結合產品特殊特性及所識別的過程特殊特性進行過程能力的策劃、實施、測量、分析及改進。注意：此時的特殊特性是初始特殊特性，可能同時出現識別不全和過度識別的問題。

典型的特殊特性(很可能被識別出的特殊特性)有：電泳膜厚(產品特性，影響防腐)，電泳槽液固體分(過程特性，影響電泳膜厚)，電泳槽液溫度(過程特性，影響電泳膜厚、電泳粗糙度)，電泳電壓(過程特性，影響電泳膜厚)，DOI(產品特性，影響漆膜外觀)，等等。

此時識別的特殊特性應明確取樣的方式、方法以及計算方法，以便在后續的分析中做出有針對性的達成方案。初步識別的特性及相應的過程能力目標如表4 所示。

表4 特殊特性清單Table 4 List of special features

2.1 根據產品特殊工藝信息確定特殊工藝生產能力

在做導入分析前，需對車型的特殊工藝進行匯總及分析。由于車型的特殊工藝需求(如套色、液態阻尼膠、內腔發泡膠等，見圖3 和圖4)影響線體的布局及生產方式，因此要認真分析，尤其是新車型導入老基地。若新車型的導入存在特有的施工工藝，但導入基地無相應的規劃設計，需結合平面布局圖、現場調研等進行綜合分析，考慮是否能實現產品的需求。因此，在產品導入前，要充分明確產品的需求，留足必要的改造預算，并依據要求來調整工藝路線，如圖5 所示。

圖3 液態阻尼膠機器人Figure 3 LASD spraying robot

圖4 內腔發泡膠注膠位置Figure 4 Position for injection of sealing foam

圖5 工藝流程的調整Figure 5 Modification of process flow

2.2 根據產品顏色需求來確定顏色生產能力

車型的導入一般會帶入其特有的顏色，以滿足車型的個性化需求。導入基地的罐體數量、顏色產量、調漆間面積等將是決定車型能夠成功導入的關鍵，因此要明確基地具備顏色的生產能力(如圖6 所示)，避免車型導入后由于罐體數量不夠，且沒有基建空間，導致無法滿足新車型的顏色需求。

圖6 顏色罐體的分布Figure 6 Distribution of color paste containers

顏色的實施性分析后常見的處置方式有：同色系顏色整合、替換小顏色、擴建調漆間、增加顏色罐體等。

3 結語

隨著國內生產能力擴充，汽車制造業擴建的能力將逐步降低，新車型的生產逐步轉變為在現有的基地上進行，而不是新建基地，整體的生產分析將成為重點。

通過實際車型周轉驗證及經驗總結，已規整多車型混線生產注意點，提高了生產設備的使用效率，降低了改造風險，為實現“不斷、優化和調整產品結構，形成寬系列、多品種的產品集群”提供了參考目標。