颠覆专用车涂装工艺 中集车辆“灯塔”工厂的绿色实践-每日时讯
自动化静电喷粉厂房内窗明净,等待喷粉的罐体密集排列,自动流转热火朝天,却很少见到工人……这是近日记者在中集车辆(301039.SZ/1839.HK)旗下的凌宇汽车自动喷粉涂装线看到的情景。
(资料图)
自2016年中集车辆首次在专用车行业建成第一座“灯塔”工厂以来,中集车辆不仅在生产制造、数字化管理等方面给行业带来颠覆性的变革,而且还带来了激光制造、喷粉等一系列技术和工艺。
特别是中集车辆率先采用的喷粉工艺,不仅有效解决了专用车传统涂装作业带来的高污染和高耗能,而且形成了广泛的行业示范效应,加速了专用车行业“油改粉”的进程。
中集车辆为什么会革新涂装工艺?相比传统专用车的水性漆工艺,喷粉工艺为何能实现VOCs零排放?技术和工艺革新给中集车辆带来哪些变化?
中集车辆“灯塔”工厂的示范引领
作为全球领先的半挂车与专用车高端制造企业、中国道路运输装备高质量发展的先行者、中国新能源专用车领域的探索创新者,中集车辆自2002年进入专用车行业以来发展速度惊人,如今半挂车产量已连续十年位居全球第一。
除了“跨洋经营,当地制造”经营理念的成功以及国内国外两个大市场实现双循环外,中集车辆一直引领行业的核心秘密就在于其不断的自我革新。
2014年1月,以探索数字化工厂样本为目标的中集车辆灯塔项目正式启动,这不仅是中集车辆围绕产线升级的一次系统尝试,也是专用车行业首次面向3.0产线的有益探索。
彼时,专用车行业“手工作坊式”的1.0产线和“半机械化”的2.0产线共存,生产效率低下、人工强度大、自动化程度低成为整个专用车行业面临的共同问题。
在中集车辆管理层的构想中,灯塔项目的核心是“以生产汽车的方式生产半挂车”,围绕这个核心三大支柱是“模块化的产品设计”,“自动化的物联设备”,以及连接二者的“信息系统”。
中集车辆CEO兼总裁李贵平认为,“如果第一个做成,也有启蒙意义,用灯塔照亮未来。”因此将这种智能化、数字化工厂命名为“灯塔工厂”。
“灯塔”工厂,不仅是中集车辆一次对技术升级路线系统梳理之后的全新起点,也是专用车行业在绿色化、智能化和数字化趋势下的一次有益尝试。
KTL喷粉工艺的技术革新
2016年7月,中集车辆首个“灯塔”工厂——东莞专用车“灯塔”工厂建成试产。
全自动化的激光切割、机器人上下料、焊接、喷涂,庞大的工厂看不到几个工人,一切都是紧锣密鼓的开始着。
无论是下料切割精度、漆膜耐腐蚀性能、漆膜耐磨性,还是在产品表面光滑度令人赞不绝口。其中,最令行业惊叹的是首次在行业亮相的KTL喷粉工艺,绿色环保,全流程可基本实现VOC零排放。在中央环保督察全面实施的当年,中集车辆提前交出了一份全新的答卷。
尽管早在20世纪70年代初,粉末涂料就已经初步应用于汽车领域,但受产品结构和涂装技术限制,我国粉末涂料占汽车涂料应用市场不到10%,大多应用在汽车零部件领域。不仅国内乘用车企业使用不多,而且在专用车领域并无先例。
由于缺乏相关技术和案例参考,中集车辆“灯塔”项目组遇到了大量前所未见的问题,从设计图纸的转换,数字化流程的设计,生产节拍的优化几乎每一个环节都是摸着石头过河。
以粉末涂装为例,半挂车部件较大,结构不规则,工序繁多,电泳涂层附着、车架烘干、工艺孔等工艺问题一度困扰着项目组,甚至对不同工件的温度控制、导电点保护等都需要反复的测试才能得出最佳的数值。
缺乏技术参考,没有经验可循,在不懈的坚持和反复的验证中,中集车辆闯出了一条适合专用车行业的绿色智能涂装之路。
中集车辆东莞专用车“灯塔”工厂克服了诸多技术难点将全套系统化喷粉工艺应用到半挂车行业,在半挂车涂装工艺领域形成了一批双喷房连体设计、多轴向往复机定向喷涂、快速换色和粉房底部废粉自动清理等关键技术。
东莞专用车 “灯塔”工厂涂装线也是全球第一条采用打砂、前处理、电泳、粉末涂装工艺的挂车生产线,创下多项行业之最。
相比于油性漆,这种全新的涂装工艺VOCs排放基本为零,油漆的利用率可从40%提高到90%以上;而相对于水性漆,又可降低40%以上的制造成本,而且产品的涂装品质成倍提高,保修期限可由3至5年提高到10年之久。
除此之外,东莞专用车“灯塔”工厂在节能减排领域表现也尤为突出,特别是KTL喷粉工艺,有效解决了长期困扰专用车企业的“三废”问题。
大量机器人智能设备和数字化管理系统的使用,大幅度降低了车间粉尘、烟雾等问题,年节约用电约5万kWh,减少一般固废排放1t/a,减少焊烟颗粒物排放量32kg/a,间接减少CO2排放44.32t/a。KTL喷粉线排出来的废水安全程度,其中60%是一级水,40%则为二级水,完全可以循环利用,经过处理后的废水可以养鱼,最大限度降低了水资源浪费。
智能制造的推进,也带动了信息化与制造本身的深度融合。通过一系列数字化和信息化设备,工厂内部的万物互联。10分钟一个节拍,生产效率较之前提升四倍以上,产品在线时间由原先的48小时缩短为4.5小时;全自动设备粉末利用率可达到97%以上……
涂装工艺的不断升级
东莞专用车 “灯塔”工厂的成功,也给中集车辆的管理层很大的信心。后来,中集车辆又开始在扬州、驻马店等建设“灯塔”工厂,进一步升级高端制造产线。
在项目中积累经验,在经验中谋求创新,后续几个“灯塔”工厂建设的比学赶超,也带动了中集车辆涂装工艺的逐步升级。
以凌宇汽车的自动化涂装喷粉线为例,其运用工业4.0概念,通过悬挂输送方式、自动化重型输送系统及智能中控互联系统,将左右工位有序串联,实现专用车上装自动化、智能化静电粉末喷涂,生产周期缩短90.6%,有机挥发物(VOCs)“零排放”。
在高端制造体系的持续打造下,截止目前,中集车辆已在全球建设了24家“灯塔”工厂,包括14家半挂车生产“灯塔”工厂,7家专用车上装生产“灯塔”工厂,3家轻型厢式车厢体生产“灯塔”工厂,遍布于全球四大市场;拥有4家工厂“国家级绿色工厂”,2家“省级绿色工厂”,2家国家级绿色供应链示范企业。
新型喷粉工艺在颠覆了专用车涂装工艺的同时,也预示着专用车行业“绿色智能”时代的到来。
专用车行业“绿色智能”时代
随着中集车辆“灯塔制造网络”的不断完善,喷粉这项全新的涂装工艺已经得到行业的广泛认可,并且引发示范效应。
喷粉工艺的不断迭代进步,推动很多专用车企业跳过“水性漆”阶段,从油性漆直接改到喷粉工艺。
与此同时,绿色、智能、环保和安全的发展理念,已经深入到中集车辆经营和生产各个环节,并取得良好的经济和社会效益。
根据中集车辆2022 ESG报告显示,2022年,中集车辆VOCs排放量为31.13吨,排放强度为0.13吨/亿元营收,排放总量较上一年减少56%。中集车辆及下属各企业持续大力投资对涂装线进行升级改造,从根源减少VOCs排放量。
中集车辆表示,未来将继续开展涂装废气治理,推进产线升级,实现涂装废气源头减排。
当前,随着国家“双碳”目标推进环保法规趋严,绿色低碳制造已经成为专用车行业产线升级的主旋律。
中集车辆也在持续建设“灯塔制造网络”,积极布局LTP生产中心与LoM制造工厂,推进LTL“灯塔”配送网络、LTS“灯塔”外包中心以及LoP当地采购的流程数字化升级,实现优势资源互补、高效协同,一个全新的高端制造体系正呈现出蓬勃的发展生机与市场活力。
在专用车粉末涂装领域,几年前中集车辆高举的“启蒙火种”,星星之火,已然燎原。
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