第十一章 涂装工艺技术经济指标

第十一章  涂装工艺技术经济指标
设计的涂装工艺，技术上是否先进、经济上是否合理，主要从劳动生产率、工人劳动强度、能耗和远材料消耗、涂层质量、占地空间、工程投资等进行综合考虑，因此需要编制下列技术指标：
① 车间单位面积（㎡）的年产量，以数量（台/套）、质量（t）和面积（㎡）表示；
② 工人的平均年产量，以㎡/人表示；
③ 工人平均所占车间生产面积，以㎡/人表示；
④ 单位能耗，以每套产品或㎡计；
⑤ 单位生产劳动量，以人•h/套、㎡或t表示；
⑥ 单位产品生产成本，以元/套、㎡t表示；
⑦ 单位产品工艺投资，以元/套表示。
所有技术经济指标按表11-1所列格式编制。
表11-1涂装车间设计主要数据和技术经济指标
主要数据和指标名称 按厂房的指标 主要数据和指标名称 按厂房的指标
 No1 No2  No1 No2
A．主要数据：
年产量/t(或台/套)

年涂装表面面积/㎡
车间总面积（不含生活间）/㎡
其中生产面积/㎡
工人总数/人

其中生产工人
年产量的总劳动量/工时
安装容量/KW   B．指标：
车间每平方米总面积的年产量/（t/㎡）[或（台、套）/㎡]
工人的平均年产量/（t/人）
工人的平均年产量/（㎡/人）
单位生产劳动量/（h/t）
每平方米涂装面积劳动量/（h/㎡）
单位能耗/【KW/(t、台、套或㎡)】
单位产品生产成本/【元/（t、台、套或㎡）】
单位生产工艺投资/（元/套）  
注：No1和No2的指标是两套设计方案或设计方案与现有生产工艺的指标对比。
各类机械产品的涂装车间或工段的技术经济指标见表11-2。

将所有这些资料和现有生产工艺或几个设计方案进行比较，就能确定那个工艺更先进，更合理。另外还要考虑对产品销售的影响，即装饰性和质量。
为此，一般可采用价值工程分析方法，从涂膜质量等功能值，成本、投资等各方面对比，对工艺设计做出定量评价。
评价公式为：
                         V=F/C
式中  V — 价值数；
      F — 功能数；
      C — 成本费。
例如,某汽车厂要涂装底盘小件，拟定以下几种方案：
① 原工艺是用手工浸涂和喷涂（L04-1沥青涂料）相结合的涂装工艺，100℃下丢流热风烘干1h或室温自干。
② 采用电泳涂装，远红外烘干（160～180℃、12～15min）。
③ 采用粉末静电喷涂：环氧粉末涂料，远红外烘干170～180℃、12～15min；聚乙烯粉末涂料200℃、5min。
功能值（F）：有涂膜质量、安全防火、环境污染、资源利用率、劳动强度和战地面积等方面确定，根据其功能主次确定各占份额。
首先对涂层质量评分，按汽车底盘标准TQ-6作基准，达到和超过指标得的给满分，达不到指标的相应扣分，如表11-3所列。

表11-3  涂膜质量评分
涂层关键性能 指标（TQ-6） 粉末静电喷涂 电泳涂装 手工浸/喷
  环氧 聚乙烯 F08-1 L04-1
厚度/μm
冲击强度/N•cm
硬度
耐水性（50℃）
3%盐水
总分 40
392
≥0.3
三个循环无变化
150 h不变化
100 50～60，20分
40～50，20分
0.6，20分
20个，20分
500h，20分
100分 40～50，20分
40～50，20分
0.25～0.3，12分
20个，20分
500h，20分
100分 20，12分
40～50，20分
0.5，20分
10个，20分
24h，6分
78分 20，12分
40～50，20分
0.25～0.3，12分
10个色变，18分
96h,14分
76分
注：各项性能评分，每项满分20分。
各项功能所占份额(权值)依国家经济和法规的现实情况来确定。一是通过专家鉴定的方法来进行。有国民经济各领域的专家对其特征性功能进行鉴定，并按重要性顺序进行排序，统计分析计算其置信度和平均权值。二是按照T.L.Saaty的两两对比法来确定权值：
Mi= 
其中  Mi — 第i项因素权值；
N — 同层次因素个数；
i — 行号；
j — 列号；
aij —  第i项因素和第j项因素比较时，重要性程度值（见表11-4）
表11-4 T.L.Saaty的相对重要性程度
相对重要程度 定义 说明
1
3
5
7
9
2、4、6、8、10 同等重要
略为重要
基本重要
确定重要
绝对重要
相邻程度的中间值 两者贡献相等
按经验，一个比另一个稍有利
按经验，一个比另一个更有利
实践证明，一个比另一个更有利
明显重要，可以断定为最高
需折中采用
在功能值中，涂膜质量是根本，比较重要应占有较多份额；劳动力由于比较便宜，劳动强度的重要性较低，只占较小的份额；占地面积、安全防火、污染、资源利用都同等重要，并平均分配剩余的份额。各项功能的权值计算见表11-5，各项功能值所占比例与计算情况见表11-6。
表11-5 各功能的权值计算表
 aij          j

i 1 2 3 4 5 6 权值（Mi)
 涂膜质量 安全防火 污染 资源利用率
 占地面积
 劳动强度 
1
2
3
4
5
6 涂膜质量
安全防火
污染
资源利用率
占地面积
劳动强度 1
1/4
1/4
1/4
1/4
1/5 4
1
1
1
1
1/2 4
1
1
1
1
1/2 4
1
1
1
     1
    1/2 4
1
1
1
1
1/2 5
2
2
2
2
1 0.45
0.12
0.12
0.12
0.12
0.07
 
2.2 8.5 8.5 8.5 8.5 14 

表11-6 功能值核算
功能 份额 粉末静电喷涂 电泳 手工浸/喷
  环氧 聚乙烯 F08-1 L04-1
  分值 功能值 分值 功能值 分值 功能值 分值 功能值
涂层质量
安全防火
污染
资源利用率
占地面积
劳动强度
总计 0.45
0.12
0.12
0.12
0.12
0.07
1.00 100
90
95
95
100
100
— 45
10.8
11.4
11.4
12
7
97.6 92
90
90
95
100
100
— 41.2
10.8
10.8
11.4
12
7
93.2 78
100
75
45
60
100
— 35.1
12
9
5.4
7.2
7
75.7 76
50
50
50
60
60
— 34.2
6
6
6
7.2
4.2
63.6
成本费计算：涂装成本主要有原料费用、运行费用和设备折旧率三项组成。其中运行费为工时费、动力和水费。设备折旧率按设备使用寿命（年数）的平均值计。
在本实例中，原料主要是涂料和溶剂，则原料费分别是涂料和溶剂的消耗定额乘以各自的单价，并合计。
成本费计算见表11-7。

表11-7 底盘件涂装成本核算
涂装方法 涂料 设备折旧费/元 运行费/元 涂料费/元 合计 涂料单价/
（元/㎡）
粉末静电
粉末静电
电泳
手工浸/喷 环氧
聚乙烯
F08-1
L04-1 2500
2500
4000
1700 26860
29546
26860
31100 120060
44892
33408
61596/123192 149420
76938
64268
94369/155992 1.43
0.74
0.62
0.90/1.49
注：粉末涂层50μm；电泳、浸涂20μm、喷涂40μm；设备折旧费以10%计，涂装总面积（年）为104400㎡。
则价值数计算如下：
V环氧粉末=97.6/149420=6.53×10-4    （50μm）
V聚乙烯粉末=93.2/76938=12.11×10-4      （50μm）
V电泳=75.7/64268=11.78×10-4          （20μm）
V浸=63.6/94369=6.74×10-4              （20μm）
V浸/喷=63.6/155992=4.08×10-4           （40μm）
计算表明，采用粉末静电喷涂，聚乙烯涂料的涂装工艺，价值数最大，最经济核算。电泳涂装虽然价值数不低，但作为涂层标准，膜厚为40μm，若再喷涂一道，膜厚达到要求，功能值也提高了，但涂料费用、运行费都大幅度增加，价值数会很低。
结果表明，以采用价格便宜的粉末涂料，对底盘件进行粉末静电涂装，无论在技术指标还是经济方面都比较好。
实际上，功能值是工艺设计本应达到的既定目标，为了达到这一目标，各工艺设计方案的差别主要表现在设备投资、运行费和原材料消耗方面，因此也可用涂装单价（元/㎡）来判断涂装工艺方面的经济性。
涂装车间投资估算及技术经济指标实例见表11-8和表11-9。

表11-8 投资估算指标及其构成汇总表

序号 名称 涂装车间（1） 涂装车间（2）
  基建投资/万元 投资比例/% 单位产量投资指标 基建投资/万元 投资比例/% 单位产量投资指标
    /（元/㎡） /（元/辆）   /（元/㎡） /（元/辆）
1 代表产品 轻型载货汽车驾驶室 摩托车的冲焊件及塑料件
2 年产量 3366000㎡或66000辆 221685㎡或80000辆
3 建筑工程费用（未含公用设备） 1015.72 19.98 2.02 153.90 204.81 20.65 8.24 25.60
4 设备购置
费用 3162.38 62.21 9.40 479.15 623.56 62.85 28.13 77.95
5 设备安装
工程费用 302.98 5.96 0.90 45.91 39.37 3.97 1.78 4.92
6 工器具及生产用具费用 7.68 0.15 0.02 1.16 5.28 0.53 0.24 0.66
7 其他费用 594.35 11.69 1.77 90.05 118.91 11.99 5.36 1.69
合计 5083.11 100.00 15.10 770.17 991.93 100.00 44.75 123.99

表11-9 主要数据和技术经济指标
序号 名称 数据和指标
  涂装车间（1） 涂装车间（2）
一、主要数据
1
2 代表产品
年产量/㎡或辆 轻型载货汽车驾驶室
3366000或66000 摩托车的冲焊件及塑料件
221685或80000
3 年劳动量台时/h 360000 76500
4 工作人员总数/人
其中：工人/人 106
96 77
66
5 工艺设备总数/台
其中：主要生产设备/台 36
23 26
22
6 车间总面积/㎡ 9792 2979
7
8
9 电力建筑工程投资/万元
综合能耗（标煤）/t
工艺总投资/万元 4564.46
10098.00
3250.68 90.00
3104.00
651.21
10 车间建筑工程投资/万元
其中：土建部分/万元
特殊构筑物部分/万元
公用工程部分/万元
公用设备及安装部分/万元 1238.08
671.44
126.83
217.45
222.36 221.81
145.58
12.59
46.64
17.00
11 车间总投资/万元 5.83.11 991.93
二、指标
1
2
3
4
5 每一职工年产量/㎡或辆
每一工人年产量/㎡或辆
每套主要生产设备年产量/㎡或辆
每平方米车间面积年产量/㎡或辆
每台主要生产设备占车间面积/㎡ 31754.72或622.62
35062.50或687.56
146347.83或2849.57
343.75或6.74
425.74 2879.03或1038.96
3358.86或1212.12
10076.59或3636.36
74.42或26.85
135.41
6 每平方米产品劳动量/工时
每台产品劳动量/工时 0.11
5.45 0.35
0.96
7
8
9
10
11 主要生产设备平均负荷率/%
其他设备费占主要生产设备费/%
单位综合能耗（标煤）/t
每平方米/辆产品占工艺总投资/元
每台主要生产设备占工艺总投资/元 80.00
49.30
0.03
0.66或492.53
1413339.10 66.00
46.75
0.01
29.38或81.40
296004.55
12 每平方米建筑工程投资/元
其中：土建部分/元
特殊构建物部分/元
公用工程部分/元
公用设备及安装部分/元 1264.38
685.70
129.50
222.07
227.08 744.58
488.69
42.26
156.55
57.07
13 每平方米/辆产品占车间总投资/元 15.10/770.17 44.75/123.99