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工程机械涂料成本管控分析

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表面处理的影响

选择合适的表面处理,其防腐涂装成本也相去甚远。表面处理通常分为化学处理(酸洗磷化)、电镀热处理、物理冲击(如抛丸喷砂),选择哪种表面处理,取决于装饰性和防腐要求,通常汽车、家电采用酸洗磷化,海工、工程机械采用抛丸喷砂,装饰性小零件采用电镀。每种表面处理因采用的材料不同,成本不一。这里主要讨论喷丸处理对油漆辅料的影响。当涂料涂布在经过喷丸处理的钢板表面时,坡峰上的膜厚是决定涂装质量的最重要的因素。因此,可以认为那些对坡峰上膜厚没有影响的涂料是损耗在钢材表面的粗糙度里了。经过喷射处理的表面状况及由此带来的涂料损耗程度与所用磨料的大小成比例。

表1是经抛/喷丸处理的钢材表面粗糙度与典型的干膜厚度“损失”的关系见表1。

涂料分布损失

通常一个熟练工人在喷涂时总是努力在合理的膜厚范围内达到规定的最低膜厚,因而,超过规定厚度之外的涂料则会引起涂料的损失。超出理论涂布量所需的额外涂料量与涂装方法有极大的关系,另外与涂装对象的结构也有很大的关系。一个面积大、结构简单的平面不会产生严重的涂料损失,然后对于由折边、异形端等组成的构件,涂料损失显然会很高。

表2是结构、涂装方式所引起的涂料损失。如果对析架进行喷涂,则无法估算出涂料的分布损失。如果每一测量点的读数都满足涂装工艺规程或技术要求中的最低漆膜厚度,涂料损失将会超过上面提供的数值。

环境因素损失

在涂装施工过程中,有一种真正的涂料损失,即涂料罐到被涂物表面的途中从刷子或辊涂机上滴落下来的涂料。如仔细施工,这类损失可不予考虑。但由于人为因素造成施工人员到被涂表面的距离增加,则这类损失会加剧。在极端困难的情况下损失率可高达5%。如采用喷涂方法,这种损失更将难以避免。其损失程度可因被涂对象的结构形状与天气状况的变化而变化。不同环境下涂料损失的范围:通风良好但有限的空间里5%;室外无风的环境中5%~10%;室外有风的环境下20%~50%。

不可控涂料浪费

有些涂料损耗是难以避免的,如喷涂时飞掉的涂料、在容器桶内残余的涂料。另外如喷涂双组分涂料,用剩的涂料可能搁置时间太长而浪费。下列损耗属正常的范围:单组分涂料不超过5%;双组分涂料5%~10%。

涂料浪费

因施工错误、调配浪费及涂膜质量弊病修补,导致的涂料损耗是可以避免和控制的,管理者通过对员工培训、定额等相关措施可加以避免和控制,尽量减少人为的浪费。通常认为5%的浪费量是允许的。

成本控制

通过分析,我们知道涂装成本的来源和产生原因,如何控制涂装成本,确保最大的涂料利用率,是每个防腐(涂装)工程师非常关注的问题。

1工艺设计

工艺设计过程中,在达到设定目标的基础上,应尽可能减少涂层道数和膜厚,或采用可回收利用的涂装工艺及方法。产品结构设计,折弯角、腔体越少,涂覆越容易,成本相应越低。工艺选用的涂料要能满足多种施工需求,工程机械使用环境恶劣,装饰性要求相对较低,维修的工作量较大,工艺设计过程中,应充分考虑生产作业和后续维修的简便性。据调查,目前国外很多小型机械已采用一底一面或底面合一涂层体系。因而推进能满足性能的简单涂层体系,是工艺发展的重点。

2设备

2.1涂装厂房

任何涂装作业都需要稳定的环境,通常对风速、湿度、钢板温度、空气中的颗粒、油污、环保安全等有具体的要求,因而涂装作业应尽可能在符合设定要求下的厂房内进行。越是先进的工艺,对施工环境要求越高。通常不建议在户外作业。户外作业必须考虑风速、沙尘、天气因素,尽可能采用简单的涂装作业工具和方法,如刷涂和辊涂,尽可能避免在雨雪、大风、炎阳下作业。

2.2喷涂工具

通常工程机械用的喷涂工具为刷子、辊筒、空气枪(喷壶)和无气喷枪,随着科学技术发展,目前电泳涂装、粉末喷涂和静电涂装已得到广泛应用,特别是挖掘机、推土机等小型机械,如国内知名企业三一集团,已建设多条静电、粉末涂装线。理论上,刷涂或辊涂的涂料利用率为95%以上,静电、粉末和电泳涂装也在90%以上,而空气喷涂和无气喷涂,仅仅为50%~60%,先进工艺在成本控制上的优势得到彰显。

2.3工艺管理

通常涂装行业里有“三分工艺,七分管理”的说法,再完美的工艺,没有有效的维护和管理,也不会达到预期的防腐效果。工艺管理,指的就是如何将工艺实施并达到预期效果,通过工艺纪律检查和过程质量把控,确保各节点满足工艺的要求,最终实现预期的防腐效果。同样,成本也将在工艺实施过程中产生,成本控制同样可以通过类似的方式、方法来实施。

2.3.1工艺定额

我们通过成本分析,可以计算单位面积额定成本(不同于单位面积理论成本),并通过改善设备、提高油漆利用率、提高员工技能,最终实现成本的下降。涂料实际涂布率的计算见表3。实际涂布率的倒数即为涂料单位面积额定用量,用量乘以单位价格,就得出了单位面积额定成本。请注意,单位面积额定成本不同于单位面积理论成本,额定成本并不是固定的,取决于涂装设备、环境和人员。如表1所示,喷涂中间漆或面漆时,表面粗糙度对其影响几乎微乎其微。涂装分布不均的损失,也可以通过更换喷涂工具、提升员工技能来降低,涂装方法及浪费主要依赖于涂装设备及员工的责任心来维护,可以逐步降低浪费和损失。

2.3.2生产成本管理

仅仅制定涂装定额是不够的,还需在生产中进行管理和维护,通过工艺优化和设备技改,可以将额定成本降到最下限,而生产维护管理,主要的作用是减少非额定的涂料成本,也即有意识浪费和无意识浪费。有意识浪费指的是如涂料随意开桶、溶剂随意挥发、合格涂料随意丢弃等。这类浪费可以通过提升员工素质、培训教育来消除。无意识浪费指的是如涂料多调、涂料错喷、涂料存贮不良导致报废等。要解决此类浪费,一是严格按照定额,根据施工面积计算好用量,进行涂料调配;二是规划好喷涂作业面积和区域,避免多颜色区域的错喷;三是减少涂料库存,遵守先进先出的原则,确保所用涂料合格、有效。生产成本管理,通过物料领用表、定额计划表、涂料调配记录表,对涂装成本进行日分析、月分析,并制定波动图,来目测管理,从而达到降本增效的目的。

结语

综上所述,涂装成本来源于工艺规划设计,控制于工艺管理,要降低涂装成本,必须从这两方面出发。最早的涂层是刷涂天然树脂,随着时代的发展,慢慢出现多涂层高膜厚涂装体系,而随着环保、低污染、低成本的呼吁,一底一面、底面合一、水性、粉末涂料纷纷出现,又回归为低膜厚少涂层的涂装体系。作为涂装工艺人员,应紧跟时代发展步伐,积极引入推行新型低污染、低成本工艺,更好地服务于企业和社会。

作者:黄尖兵李青单位:三一集团海洋重工工艺装备研究院

工程机械涂料成本管控分析责任编辑:陈老师    阅读:人次