60JPH智能化涂装生产线的规划策略

黄海山，完颜成功

60JPH智能化涂装生产线的规划策略

黄海山，完颜成功

（奇瑞汽车股份有限公司，安徽 芜湖 241000）

作为汽车生产过程中的一道主要工序，车身涂装对车身制造成本具有重要影响。文章首先阐述了工厂生产线规划的前提和目的，然后明确了其应遵守的原则，最后通过积极引入智能制造场景，制定了产品量纲（年销量）与设计产能、行业对标、产品定位与工厂定位等十项合理的规划策略，形成绿色低碳环保、高效智能、可迭代升级的超级工厂60 JPH智能化涂装生产线规划建设思路。

行业对标；智能制造；迭代升级；智能化涂装生产线；规划策略；超级工厂

在国家稳经济、促消费政策的持续作用下，新能源汽车产品竞争力不断提高。截至2022年，部分新能源汽车月销量持续刷新历史纪录，市场占有率快速上升、集中度不断提高，因此，部分企业需要扩充新产能以满足销售市场需求。本文结合国家工业4.0发展战略，充分对标行业，积极规划涂装智能制造应用场景落地，制定标准化的超级工厂涂装线规划策略，标准规划、快速建设，以快速形成有效产能、缩短新产品导入周期，使涂装生产线实现可快速复制、迭代升级等功能。

1 工厂生产线规划前提

工厂产线规划通常需相符以下前提：1）国家法律法规、产业发展政策，遵守客观规律；2）遵从企业发展战略和产品规划定位；3）满足产品销量需求，确保产线产能利用率大于80%；4）投产节点满足产品投产计划时间；5）完成公司投资强度和收益率测算。

2 工厂生产线规划目的

1）建立高效、精益、绿色环保，以及可迭代升级的智能化涂装工厂；2）降低车型导入的投资成本、制造运营成本；3）提供车型共线、高效的柔性化策略，确保公司产品规划落地；4）实现标准化和平辆化，即形成标准化工厂建设方案，可在各基地快速复制、迅速形成产能，同一平辆车型可在各基地快速转产，降低综合成本。

3 工厂生产线规划原则

以客户为中心，围绕产品特性与行业标杆对标，充分考虑标准化、柔性化、自动化、智能化要素，满足高效制造的要求，工厂生产线规范包括：1）人货分流及物流路线最优原则[1]；2）质量可靠性、一致性和可追溯性原则；3）工艺流程先进性原则；4）最优库存原则；5）人机工程原则；6）合适自动化及有效益的智能化原则；7）节能减排、绿色制造原则；8）主线制造周期最优原则；9）效率原则：尽量降低单车工时（Hour Per Vehicle, HPV）；10）不同平辆车型（经济）共线生产原则，即二平辆四车型与三平辆六车型之间平衡，做到“标准化”和“平辆化”有机统一；11）平衡设备投资与运行成本的标准化与通用化原则。

4 涂装线规划策略

4.1 产品量纲（年销量）与设计产能

根据产品的年销量、产能利用率和生产线年标准工作时间计算生产线小时净产出（Job Per Hour, JPH），其决定了生产线规模[2]，再根据生产线的开动率计算生产线节拍（生产每辆车所需要的秒数），例如最常见的车型每年销量为10×105辆，生产线年标准生产时间规定为5 000 h/年，生产线规划成20 JPH，如考虑产能利用率80%及规模经济性，一般会设计成第一步达成30 JPH生产线；第二款车投产时，产能提升改造第二步达成40 JPH；第三款车投产时再提产改造，达成60 JPH生产能力的分步建设方式。

根据车型销量和投产时间，一次规划60 JPH涂装生产线，厂房“一次规划”建设完成，工艺设备按车型投产步骤“分步实施”，既可节约首期资本支出，又可在初期降低工厂运营成本。

如果投产一款爆款车型，预测年销量达30×105辆以上，则需一次建成60 JPH生产线；两款车同时投产，年销量达到20×105辆，则一次建成40 JPH规模生产线。

因此，行业内一般有30 JPH、40 JPH和60 JPH规模的工厂区别，如果考虑未来3～5年产能、产销量即可达到30×105辆以上，建议考虑一次性规划60 JPH生产线、工艺设备分步实施，总体投资成本优于分步实施建设2条独立的30 JPH生产线。

4.2 行业标杆对标

经涂装规划团队充分调研、广泛对标最新建立的先进涂装生产线，其中包括新势力、传统造车企业新建工厂等，结合前期实际规划建设经验，总结经验教训，如表1所示。综合对比后，结合产品销量预测，新规划工厂按60 JPH（对应30万辆/年）进行规划最为经济，工艺先进性和智能化程度选择行业先进水平，并预留智能化接口和高质量外观多遍喷涂等升级迭代空间。

4.3 产品定位与工厂定位

产品划分为豪华品牌、主流高端品牌、微型车品牌等不同档次。豪华品牌会要求工厂的生产线设计满足品牌的高端形象要求，在节能环保、高自动化、智能制造、客户响应、质量保证及交期保证上提出更高要求，油漆多彩化和高光泽高鲜映性（Distinctness Of Image, DOI）和深邃感的高端外观要求；而微型车生产线只要求满足质量和交期的基本要求；微型车品牌却对成本敏感性高，要求低成本、大批量制造，以便快速交货。因此，不同档次的车型分别布置在不同的生产线进行大批量生产，有利于降低成本、提高效率。

根据车型产品定位把工厂规划为以下三类：超级工厂、高端工厂、标准工厂，同时应基于工厂定位进行工艺规划及设备选型等规划建设，车型产品与工厂定位对应关系如表2所示。

表1 工厂涂装线对比

拟规划工厂行业顶尖工厂备注 工厂名称XX超级工厂超级一厂超级二厂标准工厂T-SH二期某新桥工厂某SH-MEBBYD合肥 对标项目60 JPH60 JPH60 JPH60 JPH75 JPH60 JPH120 JPH75 JPH 作业自动化涂胶、喷漆自动化90%90%90%90%90%90%90%90% 检测智能化质量和缺陷自动检测√√√√√√√√ 环保零排放绿色前处理薄膜薄膜薄膜薄膜薄膜薄膜薄膜/磷化各一条薄膜无含磷废水排放 VOC废气处理√√√√√√√√转轮吸附+RTO焚烧 高颜值外观漆层工艺B1B2水性B1B2水性B1B2水性+2次清漆B1B2水性B1B2水性3C2B水性B1B2水性B1B2水性预留高外观三遍喷涂 独立套色√√6预留预留未知未知未知未知预留20 JPH单独套色 工厂数字化IOT平辆设备互联√√√√√√√√ 3D建模及虚拟仿真调试√√√√√√√√

注：挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds, VOC）；再生热氧化分解器（Regenerative Thermal Oxidizer, RTO）；物联网（Internet Of Things, IOT）；“√”代表已规划。

表2 车型产品与工厂定位对应关系

产品类型指标A00微型车A0小型车A紧凑型车B中型车C中大型车轿车车长/mm≤3 900(3 900,4 420](4 420,4 800](4 800,5 000]>5 000轴

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