本涂裝線是專業(yè)涂裝高空作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品，產(chǎn)品類型分為剪叉、底盤類等部件，工件全部為熱板件，板材厚度在3~10mm之間，采用“上件+拋丸+電泳+粉末+烘干+下件”涂裝工藝，結(jié)構(gòu)件較為復(fù)雜，其中剪叉叉架產(chǎn)品層數(shù)較多，單臺(tái)產(chǎn)品分5~10層內(nèi)壁或外梁，底盤工件較大，需要與叉架共線生產(chǎn)，因此，如何進(jìn)行工件匹配并使各序發(fā)揮到最大節(jié)拍，這就給生產(chǎn)線設(shè)計(jì)和生產(chǎn)組織提出了很大的挑戰(zhàn)。

厚板件電泳工藝的選擇在工程機(jī)械行業(yè)里相對(duì)比較少見，針對(duì)產(chǎn)品標(biāo)桿定位及客戶的質(zhì)量期望，此產(chǎn)品出口占到20%以上，而國外客戶對(duì)產(chǎn)品涂層質(zhì)量及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔有較高期望值，同時(shí)高空作業(yè)平臺(tái)功能件及整體使用壽命均超過8年，因此，涂層外觀質(zhì)量（尤其是耐鹽霧性和耐老化性）均需達(dá)到1000h，通過評(píng)估各種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，采用了電泳工藝，同時(shí)由于粉末涂裝在使用過程中具有低VOC、高利用率等優(yōu)勢綜合考慮，采用了粉末噴涂工藝。

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01  生產(chǎn)線設(shè)計(jì)思路分析

通過評(píng)估整體產(chǎn)能和生產(chǎn)節(jié)拍，同時(shí)結(jié)合結(jié)構(gòu)件尺寸特點(diǎn)、各序自動(dòng)化要求，上下件區(qū)考慮分別采用3個(gè)工位（叉架和底盤分開），電泳工序?yàn)樽畲蟪潭忍岣咝剩〖a(chǎn)品可以實(shí)行2~3掛同時(shí)入槽，大件底盤實(shí)行單掛入槽，噴粉工序采用自動(dòng)噴涂和人工補(bǔ)噴方式，為均衡整體節(jié)拍在3.5min，噴粉采用雙線噴粉，大小件分線噴涂，但大件可兼顧小件。具體工藝流程為：上件→拋丸→人工補(bǔ)拋→吹砂→轉(zhuǎn)掛→預(yù)處理→預(yù)脫脂→脫脂→水洗→水洗→表調(diào)→磷化→水洗→純水洗→CED電泳→超濾水洗→純水洗烘烤→噴粉→烘干→下件。

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1.2 設(shè)計(jì)節(jié)拍及實(shí)際節(jié)拍測算

生產(chǎn)線各工序節(jié)拍測算數(shù)據(jù)見表1。

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設(shè)備安裝后，通過詳細(xì)測算各工位節(jié)拍，部分工位受設(shè)備狀態(tài)或產(chǎn)品匹配影響，車間總節(jié)拍不均衡，各設(shè)備利用效率不一，各序節(jié)拍作業(yè)與設(shè)計(jì)規(guī)劃存在一定差異，現(xiàn)根據(jù)均衡化生產(chǎn)的思路，對(duì)異常工位作業(yè)進(jìn)行分析并制定改進(jìn)措施，需要進(jìn)行相關(guān)改進(jìn)或工位布局優(yōu)化。

均衡生產(chǎn)是對(duì)特定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量以及上線產(chǎn)品組合的整體分配，在計(jì)劃生產(chǎn)時(shí)，我們需要在較短的時(shí)間內(nèi)平復(fù)生產(chǎn)的高峰和低谷，見圖 1。

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通過對(duì)比非均衡化生產(chǎn)與均衡化生產(chǎn)情況，均衡化顯然波動(dòng)指數(shù)小，可以實(shí)現(xiàn)各工位同步有序生產(chǎn)提高單位時(shí)間的工作量，減少因各工位工作量不平衡而導(dǎo)致的停線、等待。而涂裝線生產(chǎn)特點(diǎn)是必須一個(gè)流水線生產(chǎn)，保持生產(chǎn)線各序工件的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，一旦停線后會(huì)造成如下影響：

1）前處理水洗后工件返銹；

2）脫脂、磷化或電泳后的工件會(huì)干結(jié)，造成后工序處理不徹底；

3）電泳后工件在烘干爐內(nèi)出現(xiàn)過烘烤，致使漆膜發(fā)脆，影響附著力或耐鹽霧性能；

4）粉末噴涂之后工件過烘烤后會(huì)導(dǎo)致漆膜色差較大，尤其是白色；

5）涂裝線設(shè)備空運(yùn)轉(zhuǎn)而浪費(fèi)車間能耗。

綜上所述，考慮由于節(jié)拍不均衡造成部分工位停線，現(xiàn)對(duì)各工序生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行改進(jìn)。

2.2 各工序節(jié)拍分析

2.2.1上件工位

現(xiàn)狀分析：上件3個(gè)工位上件模型未進(jìn)行明確，同時(shí)各上件區(qū)節(jié)拍作業(yè)不同步，上件完成之后在并軌時(shí)節(jié)拍出現(xiàn)浪費(fèi)，工件出現(xiàn)等待。

整改措施：1）實(shí)行大小件分區(qū)上件，上件區(qū)1規(guī)定上底盤（大件）和小件，上件區(qū)2和上件區(qū)3上小件（叉架側(cè)箱）同時(shí)對(duì)大件和小件上件順序和中間間隔進(jìn)行驗(yàn)證，確保在工件并軌處能夠最大程度提高行走效率。對(duì)每個(gè)上件區(qū)的工件類型進(jìn)行規(guī)范，并要求上件順序進(jìn)行大小件搭配，實(shí)現(xiàn)后續(xù)電泳單雙掛的靈活切換，滿足整體節(jié)拍在3.5 min。2）調(diào)整行走程序，結(jié)合3個(gè)上件區(qū)存儲(chǔ)工位數(shù)量不同，通過對(duì)每個(gè)上件區(qū)進(jìn)行程序調(diào)整，確保自動(dòng)化運(yùn)行中充分識(shí)別節(jié)拍作業(yè)時(shí)間，確保在并軌到輸送鏈條之后能夠順利行走，杜絕上件區(qū)出現(xiàn)等待，最終滿足3.5 min/掛。

2.2.2 吹拋丸砂工位

現(xiàn)狀分析：吹砂工位根據(jù)測算員工標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時(shí)間在行走過程中存在浪費(fèi)時(shí)間情況，因工件為豎直懸掛在前后兩個(gè)工位中，在對(duì)上部進(jìn)行吹砂完成之后，需要行走臺(tái)階進(jìn)行下部吹砂，每個(gè)工位約浪費(fèi)70s。

改進(jìn)措施：通過改進(jìn)吹砂工裝，同時(shí)制作工裝踏臺(tái)，調(diào)整工位人員，將前后人員布置調(diào)整為上下人員搭配，調(diào)整后員工數(shù)量不變，但操作可以同時(shí)進(jìn)行，對(duì)工件上部和下部同時(shí)吹砂，減少員工上下行走時(shí)間，滿足3.5min節(jié)拍。

2.2.3 噴粉工位

現(xiàn)狀分析：噴粉工位在測算標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時(shí)間時(shí)，主要在換粉時(shí)超出作業(yè)時(shí)間，因噴粉工位為大小兩個(gè)噴粉室，在顏色更換時(shí)需要對(duì)集中供粉及噴粉室內(nèi)部進(jìn)行清理，同時(shí)噴粉室周邊有少量溢粉，定期清理耽誤節(jié)拍時(shí)間，具體原因分析見表2。

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整改措施：1）針對(duì)換粉發(fā)現(xiàn)的影響節(jié)拍問題，通過與技術(shù)工藝人員現(xiàn)場試驗(yàn)并分析，結(jié)合噴粉供粉系統(tǒng)及輸送特點(diǎn)，指定了可視化的換粉操作步驟，同時(shí)形成標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)，減少了因換粉導(dǎo)致的節(jié)拍浪費(fèi)，由原來1.5 h降低到目前的0.5h。2）由于在換粉過程中，此粉房屬于停線狀態(tài)，因生產(chǎn)線為大小兩個(gè)粉房，通過對(duì)每個(gè)粉房的操作節(jié)拍進(jìn)行測算兩個(gè)粉房的生節(jié)拍分別為10.5 min/掛、4.0min掛，為保證整體節(jié)拍滿足3.5min，可通過排產(chǎn)時(shí)將上線計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，將特殊顏色產(chǎn)品單獨(dú)進(jìn)一個(gè)粉房，在特殊顏色中間穿插6掛正常顏色，在特殊顏色進(jìn)行換色時(shí)，將特殊顏色工件倒入換粉粉房前貯存區(qū)，給后續(xù)正常顏色工件騰出輸送路線，數(shù)量根據(jù)粉房前貯存區(qū)大小確定，這樣可實(shí)現(xiàn)正常顏色在換粉的0.5 h內(nèi)繼續(xù)轉(zhuǎn)移至另外一個(gè)粉房，實(shí)現(xiàn)粉房的正常運(yùn)行，從而保證整體節(jié)拍依然能夠滿足整體產(chǎn)線節(jié)拍要求。

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2.2.4 粉末烘干

現(xiàn)狀分析：粉末涂料的烘干溫度在 200℃以上厚板件本身熱容量大，工件在循環(huán)風(fēng)加熱中會(huì)浪費(fèi)較多時(shí)間，據(jù)驗(yàn)證，工件在常溫狀態(tài)下提升到 200℃需要 40min，而烘干爐內(nèi)工件存儲(chǔ)數(shù)量為 14 掛，通過測算，工件的節(jié)拍達(dá)到4.3min，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出3.5 min的生產(chǎn)節(jié)拍。

整改措施：采用燃?xì)庥|媒紅外加熱裝置，燃?xì)庥|媒紅外加熱裝置可瞬時(shí)將工件表面溫度提升至200℃從而大大降低了升溫時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)節(jié)拍 3.5 min/掛。