2022-07-07
通過總結某汽車主機廠在涂裝車間建設、運營過程中預防涂膜縮孔的經驗，提出分要素、分階段、分重點的系統管理方法，通過事前管理措施，降低縮孔問題產生的風險，消除產生縮孔的潛在隱患，從而達到預防縮孔產生的最佳效果，為新涂裝車間縮孔事前管理提供借鑒。
縮孔一直是涂膜弊病中非常讓人頭疼的缺陷，不僅因為它的返工成本，更因為要找到其產生的來源非常復雜。解決問題往往需要系統的分析和長時間的摸索，這對正常生產，尤其是批量生產，造成了非常不利的影響。這時，“事前管理”成為縮孔管理的關鍵。工作做在前面，總比遇事時手忙腳亂好。然而，在實際生產過程中，即使我們采取了一些措施，比如員工洗手，使用除油濾芯、濾袋，提高白車身的潔凈度等，在面對原因紛繁復雜的縮孔時，還是顯得捉襟見肘，難以找到頭緒。
本文總結歸納了某汽車主機廠涂裝車間在新車間縮孔事前管理方面的經驗，在縮孔事前管理方面，提供了一些系統方法，希望能給涂裝人一出參考，從而更好地提高汽車車身質量，降低質量成本。
1、危害
縮孔的返工成本較高，在涂裝車間，需要將縮孔部位的涂膜完全打磨平整，才能進行后續修補工作。尤其是出現在底材上的縮孔，不僅需要大量的時間進行打磨，而且透底的縮孔及周邊涂膜的磨損，也給車身防腐造成較大的風險。加之尋找縮孔產生原因的時間較長，對生產節拍、車身質量、制造成本都造成極為不利的影響。
2、現象
縮孔是涂膜表面產生凹陷的現象，凹陷的大小、深淺均與造成縮孔的原因相關。部分縮孔中央還有顆粒狀的核心，也就是污染源。很多時候，大家對縮孔和針孔形狀難以分辨。單就現象而言，針孔的形狀類似于針扎后涂膜表面留下的洞眼，直徑非常小，孔洞邊沿通常是直角，與周邊涂膜沒有平滑的過渡。而對于縮孔，由于產生原因與表面張力有關，孔洞邊沿通常具有圓弧狀的平滑過渡，即使是一些非常細小的縮孔，在顯微鏡下同樣具備這樣的特征。當然，還有另外一種情況，就是針孔出現在中間層的涂膜，表層涂膜會受到針孔的影響表現出縮孔的形狀，這時對于縮孔與針孔的形狀辨別已經不是那么重要了，關鍵是問題產生的原因，只有找到問題的根源，才能確定問題的性質、類別。
3、原因
關于縮孔的的影響因素有很多：防銹油、拉延油、有機硅類材料、汗水等，分門別類，難以歸納。但其實真相的要點只有一個，那就是表面張力。只有涂膜中含有與涂料表面張力相異的物質，涂膜才會產生縮孔。至于是什么物質會造成縮孔，這其實與涂料本身的表面張力有關（抗縮孔助劑同樣是改善涂料的表面張力，提高流平性能）。
對于溶劑型涂料來說，一滴純水就能在涂膜表面形成縮孔，而對于水性涂料來說，純水本身就涂料的溶劑，自然就不會產生同樣的問題。因此，根據涂料的性能與類型，同時考慮環境運用的材料、工藝對涂膜的影響，才能最終確認造成縮孔的根本原因。
根據以往經驗與實際摸索，筆者帶領的縮孔防治團隊找到了幾個行之有效的系統方法。
1、基礎：分要素
通過“4M1E”五個角度對產生縮孔的原因分類，并編制魚骨圖。也就是從人、機、料、法、環五個方面進行著手，通過過往經驗、頭腦風暴、現狀調查等方式，找到產生縮孔的因素，并進行全面分類。
通過這樣的方法，明確了分析的方向，并通過定期會議的形式，組織各專業人員進行復盤總結，豐富五個環節的控制內容，依靠團隊的力量建立縮孔影響因素的控制脈絡。需要注意的是，不僅需要根據實際情況的變化，不斷地對魚骨圖進行更新，而且對于不同現場，縮孔的影響因素也存在差異，需要根據以往經驗以及現場實際情況，對該圖進行增減優化，從而達到最好的使用效果。一份適應現場的縮孔影響因素魚骨圖是縮孔事前管理的基礎。
縮孔影響因素魚骨圖
2、過程：分階段
明確了現場縮孔的影響因素，接下來就需要著手對各個控制點進行確認、排查。新涂裝車間從規劃到投產的漫長周期中，縮孔事前管理不是一成不變的，更不是一蹴而就的，需要根據車間運行的階段進行有重點的管理。因此，我們將縮孔影響因素的事前管理劃分為了4個階段，如下圖所示。
階段劃分后的縮孔影響因素魚骨圖
首先是土建及設備安裝階段，影響因素以紅色方框進行標識。這個階段主要是對設備安裝材料進行縮孔檢測，包括土建、設備安裝、設備輔助施工用到的所有耗材，防止污染源扎根車間；
第二是設備調試階段，影響因素以黃色方框進行標識。這個階段主要是對設備調試材料進行縮孔檢測，包括設備運行、保養用材料、能源、工藝材料等，避免車間環境受到二次污染；
第三是試生產階段，影響因素以綠色方框進行標識。這個階段要是對生產工藝、輔料、器具等進行深入檢測，為批量生產做好準備；
最后是批量生產階段，影響因素以藍色方框進行標識。這個階段主要是員工管理，預防污染的人為帶入。
分階段的方法，不僅明確了不同時間段工作的重點，避免了無效因素的干擾，同時有利于團隊集中力量突破控制難點，找到管理環節的短板，迅速提升縮孔管理水平。
3、效果：分重點
各階段的工作重點清晰以后，我們開始集中力量突破重點問題。
3.1、土建及設備安裝階段
根據設備、材料的入場時間制定縮孔監測計劃。同時，每天召開縮孔控制小組會議，與會人包括質量部門、規劃部門、各個設備廠家負責人及工藝材料廠家負責人。由設備廠家提供每天的新增安裝材料，由工藝材料廠家負責匯報上次提交材料的縮孔檢測結果，并安排新增安裝材料的檢測，從而有計劃化地完成涂裝車間內所有物質的縮孔預防檢測。
以筆者所在車間為例，縮孔檢測土建及設備材料共175項，不合格材料41項，占比達41.23%。所有問題材料在階段結束后均完成更換或優化，確保不把問題的種子埋在涂裝車間。
3.2、設備調試階段
安裝階段的良好基礎，需要在調試階段進行鞏固。
在這個階段，控制的難點其實是在涂裝車間外部，首當其沖的便是壓縮空氣。設備運行需要其作為動力，油漆工藝需要其作為媒介，如果壓縮空氣受到污染，縮孔將是無孔不入。
經過討論，我們確定了“追本溯源，分級治理”的方針。首先，從廠區空壓機組的調試著手，源頭上控制壓縮空氣的潔凈度。為此，深入壓縮空氣生產站房，了解壓縮空氣生產工藝，幫助現場技術人員建立壓縮空化分級網絡，確定關鍵檢測點（見下圖），并通過大量的數據建立起評判標準。
壓縮空氣設備分級及監測點設置
其次，在涂裝車間內部，從車間管路入口著手，爬管道，查圖紙，確定檢測點397個，涵蓋車間的各個區域，并依據過濾器的安裝位置進行分級，如下圖所示。
涂裝車間設備分級監測點設置
最后，通過記錄各點縮孔試驗結果，形成日常記錄表，進行對策措施驗證及日常監控，尤其是對于重要監測點的日常監控，如果能形成趨勢圖進行持續監控，必將保證壓縮空氣質量的穩定，為設備調試的正常進行保駕護航。
3.3、試生產階段
進入試生產階段，項目車開始陸續進入車間。車身的潔凈度成為涂膜縮孔的控制重點，不僅僅是在涂裝工藝上對涂膜質量進行保證，更需要白車身提供部門的支持。這主要包括3個方面：沖壓車間拉延用油的種類及用量；外購金屬件防銹油的種類及用量；車身車間零件上線前，零件清潔度的控制。
（1）沖壓車間拉延用油
在設備調試期間，我們到沖壓車間對各類拉延用油進行了取樣檢測，將確認合格的產品反饋給沖壓車間進行使用。同時，聯合沖壓技術人員，分析拉延用油的噴涂工藝，對拉延形變較大的區域保持較高的油量，對拉延形變較小的區域采用減少噴涂面積及油量的方式進行優化，不僅降低了縮孔風險，同時減少拉延用油成本，實現了油品管理的雙贏。
（2）外購金屬件防銹油
除了車身外板，大部分金屬零件都是外購件，外購件在各個供應商的車間進行生產，用油控制標準千差萬別，難以監控。在物流同事的幫助下，我們召開了外購件質量控制會議。與各零件供應商共同商討防銹油使用方法及標準。同時，筆者也多次到外購件廠家生產現場，對防銹油的使用方式進行規范和監督，在保證零件防銹性能的前提下，最大減少油品對涂膜縮孔產生的影響。
（3）白車身清潔度
控制好了零件污染的入口，我們對白車身生產的過程同樣進行了優化與監控。在焊裝車間，對比其他量產工廠涂裝車間的白車身油污狀態，學習油污控制方式，如零件擺放的姿勢、料架的設計等，與焊裝工程師一道提升車身各處的清潔度。更重要的是，對車身工藝的了解也為涂裝車間工藝優化找到更多思路。
三、結語
在涂裝車間，造成縮孔的因素多，分析起來時間長，事前管理是最有效的辦法。事前管理工作不僅需要對容易造成縮孔的因素進行排除，還需要在人、機、料、法、環五個方面做到事無巨細，防止新增風險的出現。本文系統地歸納了縮孔事前管理方法與經驗，目的就是在管理縮孔時做到面面俱到，治理縮孔時做到心中有數、標本兼治，這樣才能保證生產的順利進行。
廣東科德環保科技股份有限公司(證券簡稱：科德科技，證券代碼：838020)成立于1993年，是一家電泳涂料研發生產及銷售、涂裝設備設計及制造、水性工業面漆研發及銷售于一體的綜合型高新科技企業。目前擁有三大生產基地，廠房面積超過50000平方米，年設計產能超過60000噸。
科德科技多年來一直秉承 “科技創未來，德譽贏天下” 的宗旨，不斷進行產品的開發和服務的創新，先后開發出八代電泳涂料產品，特別是“底面合一”、“低溫固化”等新電泳漆產品，填補了國內的多項空白，多項產品的性能和品質達到了國際水平。環氧電泳漆產品被廣泛應用于輕工、農業機械、工程機械、摩托車、汽車配件、家用電器、建材等金屬元件的防腐與裝飾。
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