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【目次】

一、 媒介

二、 技俩实施布景

(一)节能减排，打造绿色节能工场

(二)降本增效，攻讦单车制酿资本

三、 技俩内容

(一)工场总能耗情状分析

1、涂装车间主要制造工艺经过

2、涂装车间各工艺段能耗占比

(二)工艺段能耗分析及改善

1、烘炉

2、喷房

3、车间送排风机

4、输调漆系统

四、 技俩效果

(一)能耗变化及经济效益

(二)照看效益

01

【媒介】

长安福特汽车有限公司（以下简称长安福特）是由长安汽车股份有限公司和福特汽车公司共同出资成立的中外结伙企业。现存重庆、杭州、哈尔滨3个制造基地，共包含5个整车工场、一个发动机工场和一个变速器工场。主要坐褥车型包含SUV福特探险者、锐界、锐际、翼虎，轿车蒙迪欧、金牛座、福克斯、福睿斯，发动机和变速器工场的居品主要得志长安福特整车工场制造，并出口到福特亚洲、欧洲、北好意思部分国度和地区。

长安福特汽车有限公司是国度发改委和重庆市发改简直断的重心用能企业。公司诞生了专职的能源岗亭，各工场、车间、班组均有专、兼职能源照看东说念主员。在能源照看方面，谨守福特人人能源照看运作体系EMOS进行系统化照看。

02

【技俩实施布景】

(一)节能减排，打造绿色节能工场

跟着工业化的发展，人人闲适变暖已成为东说念主类必须厚爱对待并科罚的热切问题，环境的恶化也给东说念主们敲响了警钟。为此，国度和社会对制造企业节能减排的条目不停提高，并遴选了一系列门径，加强环境保护，终了可握续发展。

长安福特汽车有限公司行为长安汽车有限公司和福特汽车有限公司两大集团策略取悦的重心企业，拉动了重庆市的地点经济，促进了重庆市汽车工业的快速发展，在坚握为客户提供高质地汽车的同期，加强企业节能环保职责，尽力于打造绿色节能工场。

(二)降本增效，攻讦单车制酿资本

连年来，汽车市集已告别高速增始终，形成了新的竞争模式，跟着产能满盈，末端市集竞争热烈，分销库存居高不下，汽车制造业面对稠密压力，资本限制成了企业可握续发展的必要妙技，而能源资本在汽车制酿资本中占有较高比例，因此限制能源资本大势所趋。

涂装车间行为整车制造工场的用能大户，其用能占比达到工场的50%，本技俩以长安福特二工场涂装车间行为示范，从2014年入手不停进行节能门径的探索及改善，握续攻讦单车能耗资本。

03

【技俩内容】

(一)工场总能耗情状分析

2014年~2019年，长安福特总能耗趋势如图，其中涂装车间用能占工场总能耗55%（冲压车间3%、焊装车间18%、总装车间2%、能源站房20%、其他部门占2%）（图表1），年能耗资本高达2000万元。因此，涂装车间的能源良好化照看实施不错产生可不雅的经济效益，何况减少CO2的排放。

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图表 1长安福特二工场总能耗及各部门用能占比

涂装车间主要制造工艺经过

涂装的规划主要在于通过涂装工艺坐褥过程，使涂料在车体名义形成镇静、相接的涂层，发扬其堤防、荫庇和突出功能等作用。按工艺经过可分为前处理、电泳、电泳烘烤、密封胶、胶烘烤、中面涂、面漆烘烤（图表2）。长安福特二工场涂装车间中面涂罗致高固份涂料“3C1B”工艺，简略攻讦VOC和CO2排放，同期达到降蠢笨耗、擢升质地和裁汰工艺时分的效果。         

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图表 2涂装车间工艺经过

涂装车间各工艺段能耗占比

涂装车间的烘炉、喷房、车间送排风机及输调漆系统为工艺过程中能耗最高的设施开拓（图表3），本技俩盘考良好化照看坐褥边幅在涂装车间的具体附近，重心针对以上高能耗开拓进行转变及对运行模式进行良好化照看，以达到降蠢笨耗的规划。

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图表 3涂装车间主要工艺段用能漫衍

(二)工艺段能耗分析及改善

1、烘炉

职责旨趣

自然气在炉膛内罢休，罢休后的高温气体通过加热箱内的热交换器加热轮回空气，轮回风机使轮回空气在烘炉和加热箱之间轮回（图表4）。轮回空气的热量通过发射或对流边幅，传递给在烘房里喷涂好油漆的车身。车身温度达到油漆固化温度并保握一定烘烤时分后油漆固化。烘炉里面可把柄功能分为预升温段、升温段、保温段、冷却段等不同的工艺段。其主要耗能是风机用电和罢休用具自然气。

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图表 4罢休器暗示图

烘炉热量（能耗）漫衍

从下图看出烘炉的热量流向（图表5）：自然气罢休开释出的大部分热量主要用于烘炉升温、车身加热以及炉壁、管说念、出进口的换热失掉。

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图表 5烘炉工艺经过图

节能降耗对策

把柄Q=被涂物分量*C*(t2-t1) 优化烘烤温度，不错攻讦热量需求。

坐褥线联想建造时，烘炉各个区域的烘烤温度设定值皆是把柄涂料供应商提供的烘烤窗口而设定的，但有筹商到车身结构的复杂性，树立的烘烤温度有一定余量。

经过6-sigma技俩考据，将电泳烘炉的预升温段温度由原树立的130℃调整为110℃（图表6），考据电泳漆膜黏效用、硬度、耐溶剂擦抹仍然及格，解释局部攻讦烘烤温度决策可行，不错通过该决策精打细算烘炉能耗。

经长安福特二工场涂装车间实践论证，当烘烤时分不变，预升温段设定温度由130℃调整为110℃后，每小时可精打细算自然气用量60m3，全年坐褥日可精打细算自然气11万立方米。

烘炉预升温段温度弧线：

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图表 6改善前后温度弧线

预升温段温度调整前后电泳漆膜质地双样老实析收场：

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图表 7改善前后漆膜质地双样老实析

实验论断：P＜0.05，攻讦预升温段设定温度可攻讦自然气耗量，且电泳漆膜质地及格（图表7）；

优化烘炉升温开机时分和模式

烘炉是涂装车间坐褥最主要的耗能开拓之一，且需要在开线时分之前开启，从常温升到工艺设定温度。在改善前，把柄逐日开线时分提前开启烘炉，烘炉各段同期升温。这么的开机边幅存在以下劣势：

①提前开机时分未进行精准限制，存在烘炉在坐褥开线之前提前升温到位的情况；

②烘炉内各工艺段升温到位所需时分不一致，导致升温快的工艺段提前升温到位的时分过长，车身还未到达工艺段，开拓就仍是升温到位，存在较永劫分空转待机挥霍；

③在开机升温阶段及车身未到烘炉冷却段，烘炉冷却段强凉风机就仍是启动，这段时分冷却段内并莫得车身需要冷却，冷却段风机空运转时分过长；

④在坐褥收场后插足烘炉烘烤的车辆只会在第二天才会插足到下一个工位，因此不需要对车身进行冷却；

⑤当烘炉坐褥的终末一台车从冷却段出来后长入关闭烘炉，而之前的预升温段及保温段内仍是莫得车身需要烘烤了，开拓处于空转状态，该段的罢休器在不息运行，导致自然气挥霍。

针对这些问题，咱们进行了久了探讨，进行了以下改善：

①对基础数据统计整理。通过中央限制室监控纪录，索要烘炉温度-时分弧线历史纪录图，经过对无数数据的整理和规划，细目出不同季节烘炉升温到位所需的最永劫分。然后把柄升温到位所需时分精准限制提前开机的时分

②针对各工艺段升温时分不一致的情况，细化烘炉一键开机模式，在烘炉一键启动后把柄各工艺段升温到位所需时分自动设定一定的延伸启动时分。

③修改冷却段强凉风机启动边幅，设定为当烘烤完成的车身到达冷却段时才启动强凉风机。并在车身到达冷却段时翻开烘炉出口卷帘门，幸免冷却段风机未启动时烘炉热气外溢到车间。

④在关机阶段通过规划终末一台车在烘炉内的具体位置，不错细目烘炉每个工艺段内是否有需要烘烤的车身。并通过修改关机门径，终了烘炉罢休器的分段关机，车辆通过各段后自动关闭各段罢休器。

通过改善，终明晰烘炉在不同季节把柄炉内启动温度自动树立升温时分的功能，把柄升温时分精准限制烘炉提前开机的时分，并为烘炉各工艺段树立启动延伸时分，终了分段启动。以电泳烘炉为例，在夏日时间，若炉内肇端温度为30℃，PLC管帐算出升高到工艺温度需要 45 min，这时，WU301会在第 1台车身到达烘炉前 45 min（5 min余量）时自动开启，精度限制在 5 min傍边。当第一辆车身完成烘干，到达冷却区时，强凉风机才开启；在关机阶段，通过跟踪终末一台车身在烘炉内的位置，当车身通过WU301后就关闭WU301的罢休器，车身通过WU302后就关闭WU302的罢休器，并在终末一台车插足烘炉时就关闭冷却段强凉风机。通过以上改善门径，最猛进程上清除了开拓作念不必功的时分。

a) TAR/RTO烟气余热回收利用

在油漆固化的过程中会开释出VOCs和一些树脂类蒸发性气体，在冷却青年景油，这些物资跟着坐褥的进行在烘炉内的浓度迟缓升高，不但影响车身的质地还会产生安全风险。因此需要握续向烘炉内供给清新空气比肩出被沾污的废气。国度环保条目，涂装烘房的废气必须处理及格后才智排向大气。TAR是通过高温罢休的边幅处理烘炉废气使其达到环保排放条目，并回收高温废气的热量供给烘房开拓，RTO是在高温下将废气中的有机物(VOCs)氧化成对应的二氧化碳和水，从而净化废气，并回收废气剖释时所开释出来的热量。可是，TAR和RTO经过热量回收后的废气排放温度依然高达190℃，径直排放白白挥霍了它的热量。

本技俩将TAR及RTO余热回收来为汽锅轮回水进行加热，减少汽锅加热时分。通过回收TAR和RTO的余热，并调整汽锅点燃温度，除在早高潮温阶段外，平方坐褥时天职通过余热回收即可基本得志坐褥现场的供热需求，汽锅只需要在滚水温度攻讦到设定值以下后短时分职责，自然气用量显赫攻讦（图表9）。

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图表 9 TAR/RTO余热回收前后汽锅的逐日用气量变化

喷房

(1)职责旨趣

喷房是为喷漆提供清洁的环境，在喷漆过程中需要对通盘插足喷房的空气进行处理，包括过滤、温湿度限制及风量限制（图表10）。该过程挥霍无数能源。

（2）喷房东要能耗开拓包括：送排风机、机器东说念主、照明、漆渣处理及运输系统。主要能耗构成： 喷房送排风风机、空调系统和水泵所挥霍的电能， 喷房送风的温度湿度休养所需要的自然气耗能。

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图表 10喷房暗示图

节能降耗对策

a)机器东说念主段喷房空气再轮回利用

减少温湿度休养所需要的自然气、冷冻水耗量。通过开拓自动化升级转变，将东说念主工喷漆工位改为机器东说念主喷涂，终明晰喷房供风的轮回利用，减少了喷房所需的新风风量，喷房所需的新风量攻讦80%（图表11）。

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图表 11转变前后风量对比

开机限制，减少开机准备时分 

涂装车间喷漆室空调温湿度限制不同于一般的空调限制系统（图表12）。涂装车间喷漆室内的温湿度条目限制精度相比高，且条目握续褂讪。由于喷漆室内温度与湿度之间存在交叉耦合情况，即温度限制会引起湿度变化，湿度限制也会引起温度变化。开机时间外界当然风的温湿度与设定的温湿度之间存在较大相反，罗致传统PID限制时，PID的输出分红加热、制冷和加湿信号，每个PID功能模块分别单独限制各自的燃气阀开度、冷水阀开度和加湿泵频率，从而终了对喷漆室内温湿度的限制，存在较永劫分的回荡调整过程。本技俩通过收罗不同温湿度下在PID限制褂讪时燃气阀开度、冷水阀开度和喷淋泵频率的历史数据，经过大数据规离别析，制定外界温湿度与燃气阀开度、冷水阀开度和喷淋泵频率的对应联系。在开机阶段PLC获取外界温湿度数据后径直将燃气阀开度、冷水阀开度和喷淋泵频率调整到对应值，限制喷房的温湿度快速达到设定温湿度，减少PID 荡漾休养时分（图表13）。

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图表 12喷房温湿度限制经过

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图表 13改善前后荡漾时分对比

喷房温湿度参数树立优化：罗致焓值变化较小的温湿度设定值

在已知大气压力以及湿空气7个基本参数（干球温度、湿球温度、相对湿度、露点温度、含湿量、焓值、水蒸气分压力）中的任性2个，不错规划湿空气的其他5个参数。咱们不错把柄一定质地的空气在处理过程中焓值的变化，来判定空气是得到热量照旧失去了热量。空气的焓值加多透露空气中得到热量；空气的焓值减小透露空气中失去了热量。

涂装车间喷房使用的是高固份的溶剂型油漆，油漆对温湿度有较大的适合范围。见下图（图表14）红色框为得志油漆喷涂需求的温湿度范围。在之前冬夏日模式下的喷房温湿度为一个固定值，且未接近温湿度限制范围的极限。优化后喷房温湿度进行设定，遴选范围限制边幅，结合外界温湿度状态，在油漆的适合的限制范围内选用焓值变化较小的温湿度设定值。既能达到节能的规划，又能得志油漆喷涂所需的温湿度环境。

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图表 14温湿度限制范围

把柄坐褥操办合理调控喷房运行模式和运行时分

涂装车间喷房自动化转变后的联想的JPH为单线33JPH双线66JPH。现在受排产影响，喷房前电泳打磨和喷房后抛光查验工位唯有55JPH。喷房存在部分空置恭候时分。要是能把柄喷房前后的现实流转情况，实时切换喷房的单/双线坐褥模式，则既能得志坐褥的需求，又能达到节能降耗的规划。通过规划，喷房双线坐褥4个小时，单线坐褥3.5个小时即可得志全天的产量需求。在现实实行时，早上8：00开机坐褥时喷房双线运行，完成电泳打磨及之前的胶线储备流转车辆的喷漆；下昼14：00傍边，喷房切换到单线模式坐褥，每天可精打细算喷房单线2个小时的能耗。

实施上述门径后，喷房照旧存在一定的闲适时分，通过修改PLC门径跟踪空位在喷房中的位置，当有相接五个以上的空位插足喷房时，攻讦送排风机的频率。举例，当有相接的五个以上空位插足色漆段时，则攻讦色漆段送排风机的频率。当倒数第二个空位行将离开时，归附送排风机频率。

合理使用不同的节能模式

当周末非坐褥日喷房在进行清洁及开拓留意时，需要开启喷房风机进行透风。喷房在运行模式的采纳上莫得进行优化、管控，导致喷房永劫分处于清洁模式运行，酿成喷房用电量挥霍。

清洁模式：两条面漆喷涂线除RFH轮回风机停机外，其他ASU风机皆平方运行（图表15）。

周末模式：两条面漆喷涂线RFH轮回风机停机，ASU风机降频到15HZ运行。

经过分析，唯有在喷房内使用溶剂进行清洁时，喷房才需要开启清洁模式，而惯例留意及清洁只需要开启周末模式即可。因此，通过调整喷房清洁操办，对需要使用溶剂的清洁技俩安排东说念主手聚合到归并时段进行。每天只需要开启一个小时的清洁模式，剩下时分开启周末模式。

同比清洁模式，周末模式每小时精打细算电耗370kWh，全年非坐褥日可精打细算电费12万。

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图表 15清洁模式与周末模式

车间送排风机

(1)职责旨趣

对从厂房外部抽取的清新空气进行过滤，温湿度调整，送入车间厂房及工位，以达为车间透风的规划。

节能降耗对策

a)风机变频转变

原车间及工位送排风机多为定频限制，无法把柄现场现实情况进行频率及送风量休养。工艺调整及东说念主员精进后工位需求的风量减少，进行变频转变后不错把柄现实需求攻讦供风机频率，达到精打细算用电的规划。

 湿度限制

结合涂装车间厂房和工位的性格，某些区域不需要对温湿度严格的限制。可适合放大温湿度限制范围。举例，当外界温湿度为状态A（温度29℃，湿度55%）时，需要的风量为100万m³/h，要是将温湿度调整到状态B（温度26℃，湿度71%），所需要的能耗为28kw/h；要是将温湿度调整到状态C（温度26℃，湿度60%），所需要的能耗为2209kw/h。很显然达到疏通温度下，不同的湿度所需要的能耗收支特殊大。卓著时在干燥盛暑的夏日，外界温度高湿度低，通过喷淋加湿的过程现实上是一个等焓变化的过程，当湿度加多后，温度就会相应攻讦，这么不错幸免或减少冷冻机组的开启，不异达到攻讦温度的规划，从而起到节能的作用。

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图表 16状态A到状态B为等焓变化

输调漆系统

(1)职责旨趣

利用压力泵将涂料从输调漆罐通过密封管说念压送到涂装车间喷漆室各个操作工位的管说念积聚，不仅简略保证以适合的压力和流量运输涂料，同期还能对涂料的温度、粘度等性格进行限制。

主要开拓及部件：

输调漆罐、轮回泵、稳压器、过滤器、轮回管说念、调压装配、液位限制及温度限制等

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图表 17调漆系统暗示图

节能降耗对策

a)非坐褥时间休养调漆间送排风机频率

在输调漆系统运行时间会开释出蒸发性有机物，为保证安全必须不停为调漆间提供清新空气比肩出含有蒸发性有机物的废气。在非坐褥时间，调漆间内储漆量减少、轮回及搅动频率攻讦，蒸发性有机物开释量减少。在保证调漆间每小时换气次数的前提下，不错攻讦调漆间供排风机的频率。

b)调漆系统的坐褥模式和寝息模式

坐褥模式为油漆恒压模式，为保证压力褂讪需要电机运行在较高频率。寝息模式为油漆恒流模式，电机只需要低频运行保握涂料平方轮回、不千里淀即可。

通过加多喷涂机器东说念主与输调漆系统的连锁信号，并修改喷涂机器东说念主与输调漆系统的门径，以终了当对应颜料的车体插足到对应的喷涂区域后，才将对应颜料的输调漆系统从寝息模式切换为压力模式。喷涂收场后将对应输调漆系统切换回寝息模式。

04

【技俩效果】

(一)能耗变化及经济效益

通过以上开拓转变及运行模式的改善，长安福特二工场涂装车间能耗下落显然（图表18），大幅攻讦了工场的制造能源资本（图表19）。

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图表 18长安福特二工场涂装车间总能耗

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图表 19长安福特二工场涂装车间能源用度

(二)照看效益

本文主要从开拓校正、工艺改进，车间日常运行照看方面，盘考了涂装车间烘炉、喷房、车间送排风机及输调漆系统的节能对策，以上门径不异可应用于车间其他能耗占相比低的工艺段，如:前处理、电泳、密封胶等区域。

在精益理念劝诱下，结合涂装坐褥线工艺性格，进行开拓照看和运行模式更始，不仅擢升了涂装坐褥线开拓照看水平，而且企业取得了可不雅的经济效益，该边幅具有极大的引申价值。

长安福特将不息开发和使用节能环保本领开yun体育网，并从工程联想和开发祥头入手，深化节能、环保门径，在为开发资源精打细算型、环境友好型社会尽职任的同期，终了企业的节能可握续发展！