汽车门框套色工艺成本及风险分析

作者：吉利汽车研究院

欢迎访问e展厅 展厅 4 汽车与公路设备展厅 乘用车/客车, 电动/混合动力汽车, 卡车/货车, 专用车, 交通安全设备, ... 实现车身外观多色的工艺，最常用的有套色工艺和贴膜工艺。本文就某车型门框套色为例，以该车型量产线现有工艺水平为基础，对采用套色工艺在材料、能耗和人力等方面进行成本分析，且对采用套色工艺存在的风险进行预估，得出结论。 动感活泼的车身外观色彩方案对于一款销售群体定位为充满个性的年轻人群的车型来说，是必不可少的设计元素。在我公司某运动版车型的开发中，为更多地体现运动感，造型定义门框为钢琴黑，与车身的亮丽白形成强烈的反差视觉。为实现这样的双色车身，针对该车型，我们的量产基地初步选定了两套方案，一是套色工艺，一是贴膜工艺。但通过分析，结合实际，我们最终选择了对于我们现有工艺条件来说，相对更具优势的套色工艺。 套色工艺分析 1.工艺流程 在该车型的量产基地，现有工艺为传统的3C3B涂装工艺，前处理为连续式阴极电泳，中涂及面漆均采用溶剂型油漆。 主要工艺流程如下：脱脂→磷化→阴极电泳→电泳烘干→PVC工序→PVC烘干→喷中涂→中涂烘干→喷色漆→流平→喷罩光清漆→烘干及精修。 如采用套色工艺，其工艺流程如下：喷中涂→门框涂黑→中涂流平→中涂烘干→中涂烘干后强冷→中涂后打磨→门框遮蔽(如合格，按流程1进行；如不合格，按流程2进行)。 流程1：→擦净→喷面漆→卸遮蔽→罩清漆→流平→烘干及强冷→精修转总装。 流程2：→进入面漆喷漆室返工：擦净→门框涂黑→流平→烘干及强冷→门框遮蔽→擦净→喷面漆→卸遮蔽→清漆→流平→烘干及强冷→精修转总装。 2.新增主辅料 如采用套色工艺，需增加的主辅料主要有：高温门框黑涂料及其配套稀释剂、遮蔽膜和套色胶带。 3.新增工位及人员 针对目前生产线状况，要实现套色工艺，至少需增加3个工位6名操作工人，具体是：门框涂黑工位2人，在中涂喷漆室最后一个工位；门框遮蔽工位2人，在中涂后打磨最后一个工位；卸遮蔽工位2人，在面漆喷漆室罩清漆前一个工位。 4.节拍分析 目前该涂装生产线的生产节拍为135 s，套色工艺过程中，涂黑工艺需要增加3个工位，只要中涂喷漆室、中涂后打磨线和面漆喷漆室多出一个工位（3 m）的操作空间，通过提高操作工人的操作熟练度来达到135 s的生产节拍是可行的。 5.生产总量分析 目前该涂装生产线开单班，生产数据详见表1，由此可见，面漆线的工作负荷已经达到单班的极限，门框涂黑需返工件在面漆喷漆室完成，就需要面漆线开双班，门框涂黑返工率按15%计，日返工数量为42台，这样，面漆线的总生产量为330+42=372台，只能通过面漆、精修和小修开双班16 h来完成372台的生产任务。双班新增人员24人，具体是：门框遮蔽工位2人，漆前擦净工位2人，喷漆套色工位10人，精修工位2人以及小修工位2人。 存在风险分析 1.漆雾污染 在中涂喷漆室喷涂门框黑漆会导致中涂后产品被黑漆污染，白中涂漆膜上存在黑漆点，增加中涂后打磨工作量，且浅颜色面漆产品遮盖力差，存在面漆后黑漆点或打磨不平痕迹等缺陷，会引起面漆返工率的增加。另外，在面漆喷漆室湿膜状态卸遮蔽，存在漆膜损伤隐患。 在面漆喷漆室进行喷涂门框黑漆返工操作会导致正常面漆产品在喷涂过程中被黑漆污染，尤其浅颜色产品，存在面漆后黑漆点缺陷，会引起面漆返工率的增加。 2.返工 门框涂黑漆返工车受空间限制，只能随正常产品工艺流程进入面漆喷漆室返工，最终会影响转总装产品的流程和时间，存在总装停线等待车身的风险。 成本分析 1.单台能动费 合格品可随不涂黑产品工艺路线进行生产，能动费可忽略不计。涂黑返工产品需要单独再经过一次面漆线，即日产280台产量中有42台产品需要产生能动费，面漆线（包括精修、小修）每小时的运行能动费按600元计算，每小时产量按60÷2.25=26台计算，则平均单台能动费为600÷26=23元，则日产280台产品平摊单台能动费为42×23÷280=3.5元。 2.单台涂料费 门框涂黑面积估算为0.4×0.15=0.06 m2，涂料使用量0.06×0.2=0.012 kg，每公斤黑漆（包括稀释剂）按50元预算，则单台涂料费为0.012×50=0.6元。 3.单台遮蔽材料费用 新增遮蔽材料为胶带和遮蔽材料。0.015 m宽的胶带单价25.0元/m2，单台用量1.5 m，单台费用0.56元。0.450 m宽的遮蔽材料单价3.5元/m2，单台用量3.0 m，单台费用4.70元。 4.单台人工费 双班完成门框涂黑工艺，需要人员共计24+6=30人，单台平均工时16×60÷280= 3.4 min，每人每小时人工费按10元计，则单台人工费为3.4÷60×10×30=0.1元。 5.返工成本 由于污染导致的面漆后产品的返工率上升按2%计，日面漆返工数为5台，每台返工成本按600元计，共计返工费用为5×600=3 000元，平均至单台，返工费用为3 000÷280=11元。 6.管理费用 由于需要开双班，导致制造系统各部门的管理费用增加，按单台2元预算。 综上所述，套色工艺的单台成本约为22.46元，具体见表2。 结论 对于涂装成本的分析，我们不能单一地考虑材料、能耗及人力，而忽略在生产过程中由于返修而产生的“二次成本”。就本文的案例而言，正是我们考虑了“返修率上升”产生的成本，才得出了一个更为客观的结论：门框涂黑工艺存在一定的质量和停线风险，且所需成本与开发黑色贴膜比较而言没有优势。因此，如果只是简单地考虑套色带来新增材料、人工和能耗等成本，而未考虑返修率问题，只进行简单的材料、能耗成本比较，就容易得出错误的结论，认为套色成本仅为11.5元 。 当然，返修率的评估也不是一个固定不变的值，需结合生产线现有的工艺水平，操作者的整体素质等因素综合考虑，客观评价。 笔者认为，对于那些改造性较差、工艺条件有限的生产线，批量生产时采用套色工艺是存在一定风险的，且成本方面没有明显的优势。此种情况下，贴膜工艺相对来说更为经济适用，且在工艺控制方面比采用套色工艺更容易。(end)

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