浅谈汽车涂装车间职业卫生设计规划

摘 要：文章对汽车厂涂装车间的职业卫生设计因素进行盘点整理，希望能够为同行们在同类项目设计规划时提供一些参考借鉴。

关键词：涂装；职业卫生；劳动保护

中图分类号：U445 文献标识码：B 文章编号：1671-7988（2018）22-226-03

Abstract： This paper makes an inventory of the occupational health design factors in the painting workshop of automobile factory， hoping to provide some references for the colleagues in the design and planning of similar projects.

Keywords： painting； occupational health； labor protection

CLC NO.： U445 Document Code： B Article ID： 1671-7988（2018）22-226-03

前言

制造行业目前离不开两个关键主题：智能制造与绿色制造，在企业新建及改扩建项目实施过程中，安/环/能/卫立项评审组织实施中，节能、减排、环保、安全、消防等 由于都有强势的主管部门进行监督，企业也一般都对应有具体的主责单位进行内部管理。相对而言，对于一线员工的职业卫生和劳动保护方面，由于其隐蔽性及长期性，往往重视程度会稍微弱一些。随着现代制造管理水平的逐步提升，劳动者“人”这一要素的地位也愈发得到重视，以人为本的管理理念愈发得到深入落实。在当前生产设备等硬件要素逐步追近国际先进水平、已经不太看得出明显差异的情况下，生产线上职业卫生与劳动保护的规划实施，已经成为不同层次企业分层的主要特征。本文将根据汽车涂装车间生产工艺顺序，对各道工艺环节内的各种职业健康设计进行简单盘点，希望能够为同行们在同类项目设计规划时提供一些参考借鉴。

汽车涂装车间一般工艺过程： 焊装来-预处理-前处理-电泳-烘干-电泳打磨-涂焊缝密封胶-涂车底防石击胶-烘干-喷中涂漆-烘干-中涂打磨-喷色漆及清漆-烘干-检查抛光-（点修补）-贴膜报交-喷蜡-去总装。

预处理通常是工件（焊接车身）进入涂装车间的第一道工序，一般也就做一些检查以及简单的擦拭/打磨的工作，在一些工厂中曾经有过在此工位使用高压水枪冲洗车身内腔，不过由于这种作业的劳动环境比较恶劣（高温、高湿、高噪音），目前已经逐步势微，改为在前处理主线改进工艺设备结构方式来增强内腔清洗效果。

前处理/电泳线一般都已经实现全自动化，并不需要员工直接在生产线内进行作业，仅需配备部分管理及巡视人员。由于脱脂、磷化、电泳等工序会有大量的含酸碱溶剂的蒸汽挥发，如果造成积聚，将造成设备腐蚀以及产品质量缺陷，逸散到生产线之外，也会对员工健康造成隐性损害，所以常规都会配置送排风，并设置为负压状态，同时整体车间会有环境送风对此区域进行通风换气。配置较高的线，还会对加药槽位置作局部的排风，所以现在集中自动加药也是一个趋势。这样不但可以减轻员工的人工检测/加药的劳动量、降低意外损伤的风险，而且自动高频补料也更有利于槽液参数管控，同时也方便设置集中通风、集中洗眼器。另外，由于前处理电泳线一层是设备集中放置层，水泵噪音较大，通常也会把这个区域用墙体隔离开来，避免噪声对其他邻近工序的污染。

电泳打磨、中涂打磨与检查抛光，这些作业目前基本上还只能人工作业，而员工的劳动强度可以说与车间的质量管理水平直接相关，工艺规划需要按照较为恶劣的条件考虑对应。打磨作业首先需要考虑的就是消除粉尘，粉尘不但有害员工健康，也会对车身表面及车间环境造成污染进而引发品质缺陷，所以打磨作业室一般设计为封闭室体，并配套设计送排风，一般下降风速按照0.1m/s设计，风平衡调为负压。为降低粉尘，一些工厂采用湿打磨代替干打磨，或者采用专用工具-如带抽风的打磨机，有的配置较高的线还会配套一套中央除尘系统。第二，人工作业线还必要考虑在成本平衡范围内尽量降低劳动强度/提高劳动环境的舒适度，这其实也是为了保证产品质量，很难想象员工在非常恶劣的劳动环境下还能长时间稳定的输出高品质的加工。举个例子，夏季时如果生产线上也非常炎热，员工作业时汗流浃背，不说他能否长时间集中精神，谁又能够保证体汗不会带到车身上。故而人工作业区的通风还要求具备一定的舒适度，夏季最好能够送冷风、冬季最好能够送暖风，而且送风最好能够有加湿，不但提高环境舒适度，还能起到降尘与降静电的作用。有些工厂还会在这些作业区设置喷雾加湿系统，用来提高环境湿度。第三，灯光，这个比较容易让人忽视。其实照明环境也是一项重要的劳动指标，尤其检查打磨抛光这种精细作业，如果照明设计不好或者灯具采购不良，长时间作业，很容易造成精神疲劳，长期劳作还会造成视力损伤。一般电泳及中涂检查打磨照度可设计为800LX，面漆精修抛光可设计为1000LX。采购灯具时最好指定专业品牌，避免闪频、蓝光等视觉损害。当然，最好还是能够使用机器人代替人工作业，目前在欧美个别生产线上已经有配置，使用机器手分别抓着专用的检查拍摄工具以及打磨/抛光工具分别代替人工的检查与打磨/抛光。不过投资较高，目前应用还未普遍。

涂焊缝密封胶，总体趋势也是使用机器人代替人，既降低人员劳动强度、减少人员工时定额，也可获得稳定可控的输出质量。在人工作业区域，由于没有粉尘，所以工位可以没有排风，送风量也可降低，一般此类工位的送风量以1000m3/h·m设计。其他温湿度、照明等设计与打磨作业区基本类似（照明由于不需要检查漆膜可以更低，一般500LX左右）。此外，焊缝密封线里通常还会进行铺阻尼胶板的作业，目前也有逐渐被机器人喷涂工艺取代的趋势，除了前面提到的好处之外，喷涂材料也更为卫生环保，可以完全杜绝偶然出现的人员对胶板过敏的隐患，干燥固化后对整车装配后车内气味环境的影响也更小。此外，人工作業线当然还必须考虑人机工程的匹配，须要根据作业内容、使用工具、作业姿势、生产节拍等的不同，合理规划工位数量、估算人工工时。原则上不能出现同一个作业工位上单个员工作业量过大，或者作业人员过于密集，出现这种情况就需要增加工位，如果线速太高，就要考虑增加分线或者配置同步带。也不宜出现使人员作业十分困难的设计，或者使员工长期处于易疲劳的作业姿势等。最简单的例子就是踏台，基本随处可见，但是具体怎样设计才最方便、不致使员工易于疲劳，都需要根据具体工况综合考量，甚至需要根据具体作业人员的变化而随之调整。

涂车底胶，由于是喷涂作业，有溶剂及飞溅产生，故有通风要求，下降风速一般取0.15m/s左右。由于作业性质的特殊，这项劳动必须是员工处于车底抬头仰望完成工作，以前基本上都只能靠员工轮岗的手段来预防职业劳损。目前在先进的生产线上，主要有三种解决问题的思路。一个是使用机器人，尽量减少作业人员；二是使用翻转输送机，人员作业前使车身翻转到适宜操作的角度；这两种方案组合使用，目前是较为先进工厂的主流配置。另外最新的一种做法，使用智能辅助外骨骼装备，目前实际应用还比较少。当然，最彻底的解决办法就是取消车底涂胶，不过目前只有高端车型才可能实现（车底采用塑胶零件覆盖保护，故而可以取消车底防石击涂胶，成本较高）。

喷漆，涂装车间职业卫生的核心重点。除前面提到的使用机器人以及人工作业注意事项外，喷漆作业劳动保护的核心就是研究怎样减少喷漆溶剂对员工作业健康的损害。除必要的员工劳动保护装备外，生产线的设计也必须对此重点关注。具体来说，就是通风、通风、通风。包括生产线内的通风、生产线外的通风、非生产时间的通风等。生产线上的通风，主线人工喷漆工位送风必须使用全新风，下降风速不低于0.45m/s，不推荐在人工喷漆工位使用循环风，如必须使用，必须配套专用的外通风式全面呼吸面罩装备系统，确保员工的呼吸空气质量。近些年伴随着环境保护政策的发展，中涂与色漆的传统溶剂涂料已逐步被水性涂料取代，对于呼吸健康确实是利好，但是由于涂料的特性，对于裸露皮肤的吸收，其实是更隐蔽也更容易了，所以劳动保护装具配套也必须随之改进。随着自动化水平的不断提高，目前在主流生产线上，正在逐步取消人工喷涂，生产线内全部使用机器人作业，实现无人化，然后配套使用循环风喷漆室，提高能源综合利用率。此时，配套的线外环境规划必须随之调整。传统的喷漆线规划，为保证喷漆质量，喷漆室一般会设置为微正压，这样虽然降低了外界粉尘颗粒进入喷漆室的风险，但也增大了喷漆溶剂及气味向线外车间环境的逸散。随着近些年职业卫生的关注度提高，先进的工厂管理已经改为喷漆室微负压管理，循环风喷漆室更是非常必要。在这种情况下，我们推荐的做法是，在喷漆室集中区域与整体车间之间设置一个局部的隔墙封闭区，对这个封闭区的通风进行统一管理，采用新风送风，并设置强制排风，增加其换气次数（洁净室20次/h以上，向下经喷漆室下部漆泥处理间再外排至厂房外），同时对喷漆室与车间都保持微正压，既压制喷漆室溶剂蒸汽外溢，也防止车间粉尘进入。另外，在先进的生产线上，还会再进一步考虑到非生产状态时的通风卫生设计，包括生产间歇维护状态与下班后休息状态。具体来说，在班间短休进行线内保洁维护时，喷漆室送风会由循环风切换为新风送风，保证维护/保洁的作业人员的工作环境；正常生产下班后，仍然保持对喷漆室及洁净间送新风及排风，使喷漆室下部区域生产期间积存的油漆的挥发物不能逸散到车间出来，保证值班及检修人员的工作环境。

烘干，管理不善的车间的主要异味来源。常规烘干室都是负压设计，并会在进出口端设计各种气封结构，然后会在能耗与安全之间设计一个排烟量的平衡点。除此之外，气味也是其中一个需要考虑的因素，一般不宜使烘干室内循环空气的废气浓度过高，否则烘干室内的油烟很难封得住，很容易就会从室体进出口端逸散出来，即使已经设计了各种气封结构等，这种现场尤其多的出现在一些不断提速的老线上。另外，传统结构的老线在使用若干年后，基本上都会出现不同程度的漏烟，很难彻底根除。故而在烘干设备布置区域一般还需要设计厂房排风，将有害气体及时排出车间外部，个别具体位置还可设置集气排风罩等。此外，由于烘干设备风机一般都比较大，也是噪声的重要来源，故而常规设计都会把烘干室与主要人工作业区分别布置在不同区域（也包括喷漆室的通风空调与排风机等），该区域基本无人作业（只有巡检），降低有害气体及噪声对人员的损害。

点修补，与人工喷漆基本类似，但由于操作時喷漆量不会太大，基于成本上的考虑，下降风速可降低至0.2 m/s左右，另外，若在同一工位还要进行检查抛光的作业，工位照度须类比检查抛光线。喷蜡，下降风速参照点修补，其他与涂焊缝胶及涂车底胶基本类似，不再赘述。部分先进工厂有设计全自动的高温灌蜡生产线，由于投资较高，目前应用还并不普遍。

厂房通风与辅房通风，最后讲一下涂装车间的厂房整体通风设计。有人员作业的生产线上的通风一般由工艺设备自行负责，参见前面的文字。此外，涂装车间还要求设计整体厂房送排风，一般要求整体换气次数不少于2～4次/小时，局部重点区域还要加大，如漆泥处理隔间要求5～10次，调漆室15次以上，以利于将从工艺设备少量逸散到车间环境内的有害气体尽快排出室外。同样的，车间环境送风也有舒适度的要求，最简单的可能只有一个风机箱，仅仅是将室外自然风过滤一下送入车间，常规的要配置加热器与加湿器，用于冬季采暖并保证环境空气湿度（舒适/降尘/消净电），比较好的工厂还会配置制冷段，用于夏季降温。总体来说，保证车间大环境整体洁净、温湿度稳定，既有利于员工身心健康，也有利于产品质量管理。需注意的是， 通风空调（含厂房空调与设备空调）的布置区域规划时，空调进风口应考虑远离烘干室废气等排放口，避免空调吸入烘干废气再送入车间及人工作业区。另外，通风空调（含厂房空调与设备空调）虽然为车间环境提供洁净舒适的空气，但却也是一个噪声污染源，所以设备布置规划时，通常会将它们集中布置在非作业区，与人员主要作业活动场所采用距离隔离或者墙体隔离开来。其他大型风机/水泵等噪声较大的设备，通常也会采用同样的办法，采用专用的辅房隔墙将其与主要人员作业区隔离开来。比如前面提到的前处理电泳设备区、喷漆室漆泥处理间及风机房、空调机房，以及各种专用设备（制冷机、液压机）等等。

2 结论

以上，基本上涵盖了汽车涂装车间各主要工序在规划设计时须要注意的职业卫生方面的因素，包括了换气、照明、噪声、劳动姿势、劳动紧张程度等，其核心重点是工艺分区与通风换气，长期趋势是自动化水平提升，以自动化装备逐步取代人工的各种劳动，并从防治职业病的基本要求逐步向提高员工作业舒适度的方向演进，配以各种劳保用品及管理服务，综合提高员工满意度，实现绿色制造，快乐工作，快乐生活。越来越多的事实已经证明，并也越来越被企业管理者理解与重视，一个企业中非常重要的资产其实就是其中的劳动者。改善员工劳动环境、维护产业工人团队稳定、激发专业工人创造性，可以为组织带来大量的改善绩效，无论是质量稳定方面还是成本降低方面，很多的隐性效益其实都是无法具体衡量的，但是时间和经营结果都会告诉我们真实的对比。在企业管理的成本、质量、安全、健康等各种因素综合平衡评估时，职业卫生考量所占的比例也越来越重，甚至已经可以作为评判一个工厂先进程度的主要参考依据。我们的管理人员与技术人员，在生产线规划与改善时，要求要有一定的远见卓识与职业担当，不要只看见一时的显性直接成本，甚至为了自己的短期绩效而牺牲组织的长远健康发展，当眼前报发生时那真是害人害己。愿与同行们共勉！

参考文献

[1] 王锡春.涂装车间设计手册.