1、0 引言精益生产（ Lean Production）是对日本丰田准时化生产 JIT（ Just In Time）生产方式的赞誉称呼 。精，即少而精，不投入多余的生产要素，只是在适当的时间生产必要数量的市场急需产品；益，即所有经营活动都要有益有效，具有经济效益，其核心是消除一切无效劳动和浪费 。精益生产的实质是管理过程，它作用于企业的人事管理 、生产组织 、质量控制等方面 。作为汽车制造四大工艺过程中能耗最大 、工艺复杂程度最高的涂装车间，不仅设备种类繁多，而且聚集了大量的高精尖设备，设备管理是涂装车间生产过程保证的核心工作之一，如何实现涂装车间设备管理的精益化，是行业内一直研究的一个课题 。1
2、 理论基础建立在企业层面来看，精益生产的核心是消除无效劳动和浪费，而在设备层面，也有 “无效劳动和浪费 ”需要消灭，车间内有大量的设备，这些设备是否是合适的，是否在做 “有效劳动 ”，这 2 个问题是涂装车间设备团队进行改造的切入点 。在车间一天的生产过程中，整个设备系统的开关机状态也是随着生产任务的进行而切换的 。最关键的问题就是找到这个开关机状态切换的“临界点 ”。如果能将这个 “临界点 ”完美地契合于生产过程中，那么所有的设备将会一直处于有效劳动中 。因此，在设备管理方面实现精益生产的核心就是最大程度上消灭设备做无用功的时间，让设备每分每秒都在做高效的有效劳动 。2 工艺流程及设备组成分
3、析依据上述理论，结合工艺，我们对车间现场设备的运行情况进行了深入的分析 。涂装车间主要由两大生产工段组成，一是底漆（前处理 、电泳）段；二是喷涂（中涂 、面漆）段 。这 2 个工段的工艺设备占据了车间设备总数的 80%以上 。前处理电泳系统由 EMS 输送系统和多个槽体系统组成，每个槽体系统是 1 个工艺单元，每个工艺单元都配备了水泵 、风机等设备 。底漆工艺结束后，驾驶室进入电泳烘干室，烘干后再经过涂胶 、打磨处理后便进入喷涂段 。喷涂段由喷房系统 、喷涂机器人系统及烘房系统组成，负责中涂与面漆的喷涂工作，喷房和烘房系统分别配有大功率的风机 、水泵和燃气加热系统 。涂装车间设备管理和节能降耗
4、的精益对策范 彪，张永军，宁长军（中国重汽集团济南卡车股份有限公司车身部，济南 250116）摘 要： 结合涂装生产过程的现场实际，将精益生产理念充分融入到设备管理工作中，在自动化方面开创性地建立了一套富有涂装特色的设备运行模式，延长了设备的寿命周期，并且取得了可观的经济效益 。关键词： 涂装；精益生产；设备管理；节能降耗中图分类号： TQ639.6 文献标识码： B 文章编号： 10079548（ 2012） 05-005302Lean Solution of Equipment Management and Energy SavingMeasures in Painting Worksho
5、pFAN Biao, ZHANG Yong-jun, NING Chang-jun(CNHTCJinan Truck Co., Ltd., Car- badyFactory, Jinan 250116, China)Abstract: Lean production concept were fully integrated into the equipment management combined with theactual coating production process, a set of coating equipment which has excellent operati
6、ng mode characteristicswere build initiative in automation, extended equipment life cycle, and achieved considerable economic benefits.Key words: coating; lean production; equipment management; energysavingand consumption reduction.MPF第 15 卷 第 5 期2012年 5月Modern Finishing现代涂装MPF53通 过对以上工艺流程的分析，可以看出，除
7、了必要的机运和喷涂设备，最主要的设备是大功率的水泵 、风机和加热设备 。这些设备将是我们 “精益 ”的对象 。3 现场问题及对策涂装车间设备无非由以下 4 个状态：设备停产运行状态 、设备启动运行状态 、设备正常运行状态和设备关机运行状态 。消灭设备无效劳动也是在这 4 个状态之中，按照这 4 个状态进行分类分析，查找设备存在的“无用功时间 ”。31 前处理电泳设备存在问题及改造对策在设备停产运行状态中，仅有电泳漆温度保障设备和循环保障设备运行，这些设备是：电泳漆循环水泵 、超滤水泵和部分超滤附件设备 。在停产期间，不会有驾驶室将电泳漆带入超滤水洗槽，因此， 2 台 15 kW的超滤水泵扬程远
8、远超过超滤需求，会出现 “大马拉小车 ”的现象，我们的改造方案是增加 2 台小功率水泵，在停产期间由 2 台小功率水泵担负起循环工作，生产时再切换到大功率的超滤水泵，这样便充分利用了设备，让设备做的功都是有用功 。在设备启动阶段，因为部分槽液需要预加热，正常程序都会提前 1 h 开启设备，开启设备的模式为一键启动，操作后，整个前处理电泳线所有水泵和风机全部开启 。而这时，实际上大量的设备在做无用功 。即便是设备一开机就开始生产，仍然会有大量设备做无用功，因为 1 台驾驶室从第一个预清洗工位到最后一个沥水工位，需要 70 min，这样，工序越靠后的工位，等待时间越长，这些等待时间就是设备做无用功
9、的时间 。针对这些现状，设计了全新的启动方式，将一键全部启动模式改造为一键步进式启动模式 。生产前，设备操作工仅需要开启加热类水泵，剩下的水泵和风机都由 EMS 输送小车的位置信号控制开启 。例如，开始生产时，当承载第一辆驾驶室的 EMS 输送小车从本脱脂第二工位上升时，会发信号给将第一水洗泵开启，随着EMS 小车的前进，风机和水泵设备会逐序开机 。如此一来，前处理电泳线的水泵便实现了随用随开，完全消灭了设备的等待时间 。同理，在当班最后一台承载驾驶室的 EMS 小车离开上线工位时，操作工只需摁下 “待避 ”按钮，各设备就会随着工序完毕后该小车的离开而停止，随结束随停止，消灭了关机时的设备等待
10、时间 。32 烘干室存在问题及改造对策烘干室是涂装线最主要的耗能设备，在改造前，烘干室为人工定时开机模式，操作工一上班便开启烘干室进行加热，与烘干室同时开启的还有烘干室出口的强冷设备 。这样的开机方式显然也存在大量做无用功的时间，因为一上班后并不一定立即生产，即便是立即生产，第一辆驾驶室到达电泳烘干室的时间要 70min、到达面漆烘干室需要 50 min、到达中涂烘干室需要 35 min。而最长的升温时间只需要 45 min（冬季，电泳烘干室），而且因季节不同，升温速度也有快有慢 。针对这些问题，我们进行了深入的探讨，并提出了智能开关烘干室的改造方案 。首先，对基础数据统计整理 。通过中央控制
11、室监控记录，提取烘干室温度 -时间曲线历史记录图，经过对大量数据的整理和计算，确定出不同季节烘干室起始温度与升温速度的关系；其次，将这一关系转换为一个描述升温过程的二次函数，通过 PLC 程序实现此函数的计算功能；最后，细化烘干室开机模式，将烘干室的运行方式同样设计为一键步进式的开关机方式 。经过以上三步改造，烘干室便实现了在不同季节根据炉内初始温度自动设置升温时间的功能，而且开机流程也做到了一键步进式开机 。以电泳烘干室为例，在夏季期间，若炉内起始温度为 45 ， PLC 会计算出升高到工艺温度需要 30 min，这时，烘干室会在第 1台驾驶室到达烘干室前 35 min（ 5 min 余量）
12、时自动开启，精度控制在 5 min 左右 。开机设备包括燃烧器和循环风机 。当第一辆驾驶室完成烘干，到达出口时，强冷风机再开启 。按照以上的改造思路，分别对生产过程中存在的临时停产情况和设备关机过程中存在的设备做无用功的情况进行了针对性改造，最大程度上消灭了设备做无用功的时间 。3.3 其他系统改造根据精益理念，车间维保人员在自己负责的小系统内进行了诸多改造工作 。例如，离子风刀节能改造 、磷化除渣机纸袋利用率提高改造 、电泳极液槽纯水补加方式改造等 。这些改造都是围绕着消灭设备做无用功时间这一核心而进行的 。4 成果通过上述对策的实施，取得了以下成果：1）设备生命周期延长 。平均每班可减少设备无效运转时间 1 h，全年可减少设备运转时间 600 h 左右，提高了设备的生命周期 。2）经济效益 。全年可节约能源费用（电能 、天然气 、纯水）约 110 万元 。5 结语在精益理念指导下，结合涂装生产线工艺特点，进行设备管理和运行模式的创新，不仅提升了涂装生产线设备管理水平，而且企业获得了可观的经济效益，该方式具有极大的推广价值 。收稿日期： 20111125Modern Finishing现代涂装MPF现代涂装MPF第 15 卷 第 5 期2012年 5月54
