发动机涂装线工位照明方案的策划与分析

万阳，江益群,2，陆勇，于建新，李言言，刘汉斌，邹文峰

发动机涂装线工位照明方案的策划与分析

万阳1，江益群1,2，陆勇1，于建新1，李言言1，刘汉斌1，邹文峰1

（1.安徽华菱汽车有限公司，安徽 马鞍山 243061；2.重型专用车发动机安徽省重点实验室，安徽 马鞍山 243061）

涂装车间相对于装配车间来说，因其工艺特殊性决定了涂装车间的能耗相对较高，防火防爆特性也决定了设备设施选型较为严格。文章重点阐述我公司发动机涂装线工位照明方案的策划与分析。

发动机涂装；照度；策划与分析；灯具

1 引言

公司大力推进安环及能源体系建设，通过例行节能监测、能源审计、能效对标、内部审核、组织能耗计量与测试、组织能量平衡统计、管理评审、自我评价、节能技改、节能考核等措施，不断提高能源管理体系持续改进的有效性，实现能源管理方针和承诺并达到预期的能源消耗或使用目标。基于风险及节能的考虑，我司在发动机涂装线工位照明方案上做出了相关优化。

2 方案策划

2.1 发动机涂装线照明现状

目前涂装车间喷漆房、去遮蔽、一次遮蔽、二次遮蔽、吹水间、调漆间、面漆喷漆室前、底漆喷漆室前照明现状：现场共有146根日光灯管（36W），2套节能灯（150w），73只菲利普镇流器，292只塑料管脚。调漆间、去遮蔽、一次遮蔽、二次遮蔽、面漆和底漆喷漆前操作区域亮度平均照度只有75LUX，多数灯具老旧损坏，需维护更换，且员工普遍反映亮度低，需要增强亮度。喷漆前遮蔽灯具老化烧焦，存在安全隐患，易引发安全事故；该型日光灯具已经使用了7年，故障率高，维修不便。现场对喷漆房、喷漆前遮蔽、前处理吹水间、调漆间等工位进行了照度检测，发现如下问题：

（1）喷漆房照度600 Lux -700 Lux之间，多半灯具损坏，不能达到国标要求的800 Lux -1000Lux。

（2）喷漆前遮蔽灯具老化烧焦，安全隐患大，照度358 Lux（正对光源）、72.5 Lux（相邻2个光源之间）、43.9 Lux（作业工件表面），不能达到国标要求的200 Lux ~250 Lux。

（3）前处理吹水间照度28.8 Lux，不能达到国标要求的200 Lux ~250 Lux。

（4）调漆间照度50.5 Lux，不能达到国标要求的200 Lux ~250 Lux。

（5）所有灯具均非LED灯，年损坏率较高，更换频繁。

表1 工位区域照度标准值列表

表2 照度与照明功率密度标准对应值列表

2.2 照明节能优化方案

我司针对上述现状问题进行了分析、策划。按照国标，一般操作工位（非精加工），工作面亮度要求在300LUX左右即可满足生产和安全要求，精加工要求亮度在500LUX以上，喷涂区域要求照度在800LUX以上。目标明确后，优化方向有三种。

2.2.1 方案一

不改造，保持现有荧光灯具，持续更换日光灯管、镇流器、塑料管脚等备件（按照正常亮度标准更换），分析如下：

（1）每年需更换146根日光灯管（每年更换两次，每次更换73根），备件成本约1500元。

（2）每年需更换100只菲利普一拖二型电子镇流器（每年更换两次，每次更换50只），备件成本约2100元。

（3）每年需更换80只管脚（每年更换两次，每次更换40只），备件成本约450元。

（4）用电量统计：每根日光灯36W，总功率146*36+ 150*2=5.556KW。每小时用电量5.556KW，以每年工作290天，每天10小时，每度电1.1元计算，一年电费为17723元。

综上，方案一每年投入的备件成本约4050元；每年电费大约为：17723元。维修的人工成本未计算在内。此方案只是维持原有灯光改造，但是部分工位仍需要增加灯具进行增补照明。

2.2.2 方案二

进行改造，部分工位增加某厂家LED型低顶灯，保持原有灯具不变，维修的同时增加灯具提高工位照度，分析如下：

（1）原有灯具维修费：每年投入的备件成本约4050元，每年电费大约为：17723元，维修的人工成本未计算在内。

（2）增加功率为：1.344KW，以每年工作290天，每天10小时，每度电1.1元计算，一年电费为4287元，首次投入：36150元（增加灯具质保6年），6年分摊，每年为6025元。

综上，方案二维持原来灯具不变，每年改造维修费为4050元；电费为22010元，首次投入费6025元。

2.2.3 方案三

全体进行改造，更换成某厂家LED低顶灯和防爆灯，分析如下：

（1）该型灯具照明亮度高，用85套LED灯具即可替代现有的146根日光灯，5套防爆灯替代调漆间和吹水间节能灯。

（2）该型灯具功率小，每套功率只有36W，吹水间功率20W，全部灯具合计只有3.55KW。

（3）该型灯具质保期长，6年免维护，6年内损坏，免费更换。

（4）首次投入约8.7万元。

（5）用电量统计：总功率3.55KW。每小时用电量3.55 KW，以每年工作290天，每天10小时，每度电1.1元计算，一年电费11324元。

综上，方案三一次性投入8.7万元，6年分摊，每年为14500元；每年电费大约为11324元；6年内不需任何维修成本。

2.2.4 总结

表3 方案数据对比表

经对比分析上述三种方案，综合年消耗电费、年消耗备件费用、年维修费用、年投入费用及安全生产保障等因素，决定采用方案三进行优化改造。具体灯具优化更换范围见下表：

表4 发动机涂装线照明优化更换范围

2.3 具体方案效果图

2.3.1 喷漆室

采用32套NFC9143（36W）灯具替换原有56根日光灯管（36W），具体效果图如下：

图1 喷漆室优化方案效果图

图2 喷漆室优化方案表面照度值

2.3.2 喷漆前遮蔽

原有灯具位置不变，在顶部增加一套灯，增补照明。采用8套NFC9143（36W）灯具替换原有7套日光灯管。

图3 喷漆前遮蔽优化方案效果图

图4 喷漆前遮蔽优化方案表面照度值

2.3.3 调漆间及吹水间

调漆间采用3套BFC8115A LED 50W防爆灯替代原有的6套日光灯管，吹水间采用2套BFC8185防爆灯（20W）替代原有的2套节能灯（150W）。

3 效益分析

现场共有146根传统日光灯，在现场灯具全开的情况下，灯具也无法满足工位要求，严重影响产品的质量和作业安全，所以本方案是在满足照明的前提下所做的分析。见表5。

4 发动机涂装线工位照明方案优化实施的企业效益

4.1 亮度高

本方案该善后可提高照明亮度，达到国标标准，照明环境大大改善，可保障现场安全作业。

表5

4.2 成本降低

在保证现场工作亮度的前提下，本方案六年可节省电费3.84万元，（按每天工作10小时；一年工作290天；电费1.1元/度计算），维修备件费和人工费2.4万元（六年为一个区间单位，具体见效益分析）。

此次改进后，一方面可满足涂装车间实际照明需求和防爆要求，另一方面替换下来的照明灯具可作为其他厂区未更换灯具的备件，功率降低后可最大程度地降低企业投入成本。

4.3 省心

降低了安全隐患。减少了维修人员的作业量，让工作人员可专注于主业生产，提高工作效率。

4.4 安全可靠

10万小时光源寿命+50000小时驱动寿命，保证整体灯具的无故障；良好的光源散热+驱动散热+结构散热设计，保证灯具寿命，实现免维护；采用高光效LED，光效高达110lm/w，节能环保；光线经过防眩光处理，光线柔和，减少作业人员的视觉疲劳。（研究表明：当照明达到相关指标时，工作人员的舒适感觉提高及其识别能力增加，劳动生产率提高约1.0％）

5 结语

安环及能源体系建设工作任重而道远，涂装作为四大工艺之一，必须要做好相关方面的工作，本文以涂装线工位照明优化为例，简要阐述安环及能源体系对涂装过程的要求。

Planning and analysis of engine painting line station lighting scheme

Wan Yang1, Jiang Yiqun1,2, Lu Yong1, Yu Jianxin1, Li Yanyan1, Liu Hanbing1, Zou Wenfeng1

（1.Anhui Hualing Automobile Co., Ltd, Anhui Maanshan 243061;2.Key Laboratory of Anhui province for heavy duty vehicle engine, Anhui Maanshan 243061 )

Compared with the assembly workshop, the paint shop determines the energy consumption of the paint shop due to its special process. The fireproof and explosion-proof characteristics also determine the strict selection of equipment and facilities. This article focuses on the planning and analysis of the lighting plan for the engine coating line of our company.

Engine painting; Illumination; Planning and analysis; Lamps

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1671-7988(2019)21-196-03

U445

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万阳，男，2012年毕业于合肥工业大学高分子材料与工程专业，同年就职于安徽华菱汽车有限公司至今，主要从事发动机涂装及废水废气处理工艺工作，擅长于现场工艺优化及项目协调，拥有多项创新专利，参与申报行业标准一项，论文多篇，多次全程参与涂装线技改项目。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.21.070

CLC NO.: U445