沖壓成本控制之工藝、工裝和設(shè)備

文/陳峰，張衛(wèi)峰·長(zhǎng)城汽車(chē)股份有限公司，河北省汽車(chē)工程技術(shù)研究中心

沖壓成本控制之工藝、工裝和設(shè)備

文/陳峰，張衛(wèi)峰·長(zhǎng)城汽車(chē)股份有限公司，河北省汽車(chē)工程技術(shù)研究中心

沖壓精益管理已成為汽車(chē)行業(yè)永恒的主題，這其中包括工藝設(shè)計(jì)成本控制、工裝制造成本控制、設(shè)備規(guī)劃及設(shè)備改造成本控制等。作為工藝技術(shù)人員，在工作中不僅僅要追求工藝技術(shù)的先進(jìn)性和創(chuàng)新性，如何降低成本應(yīng)成為我們重點(diǎn)分析的對(duì)象。

工藝設(shè)計(jì)成本控制

在工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)階段降低成本的主要因素有生產(chǎn)方式、材料利用率、模具結(jié)構(gòu)和數(shù)量及形式、設(shè)備規(guī)格數(shù)量、生產(chǎn)節(jié)拍、人員需求及其他輔料需求等。為了達(dá)到經(jīng)濟(jì)性最好的目標(biāo)，沖壓工藝方案必須做到技術(shù)可行，工藝設(shè)計(jì)合理。在大批量生產(chǎn)沖壓件的過(guò)程中毛坯板材約占沖壓制造成本的60%～70%，加工費(fèi)用約占20%～30%，模具開(kāi)發(fā)費(fèi)用約占10%，因此降低沖壓材料費(fèi)用是降低沖壓件成本的關(guān)鍵因素。

由于制件結(jié)構(gòu)決定制件生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢料一般不可避免，而工藝廢料可通過(guò)合理的工藝排布來(lái)減少，左/右B柱上內(nèi)板的生產(chǎn)過(guò)程中方案一采用單件成形方式，方案二采用雙件排樣成形方式，經(jīng)分析，方案二材料利用率較方案一材料利用率高14.5%；左/右B柱下內(nèi)板方案一采用對(duì)拉形式設(shè)計(jì)成形，方案二對(duì)制件排樣形式進(jìn)行調(diào)整，左/右件對(duì)齊排樣，經(jīng)分析，方案二材料利用率較方案一材料利用率高11%。

模具制造成本控制

通過(guò)有效地控制車(chē)間工作單的開(kāi)出，有效治理刀具的報(bào)廢；通過(guò)模具結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確設(shè)計(jì)、模具零件的高效加工和零配件的準(zhǔn)確檢測(cè)，將有效降低模具因設(shè)計(jì)改變帶來(lái)的附加成本，從而降低每套模具的實(shí)際成本。模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是決定模具先天質(zhì)量和成本的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，采用合理、經(jīng)濟(jì)的模具結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)沖壓工藝設(shè)計(jì)，體現(xiàn)模具的操作性、維修性和制造加工性。

為平衡集團(tuán)內(nèi)沖壓車(chē)間線體生產(chǎn)的負(fù)荷，將由天津哈弗分公司沖壓一車(chē)間12組A線生產(chǎn)模具（四序線體）轉(zhuǎn)至徐水哈弗分公司沖壓二車(chē)間A線（五序線體）進(jìn)行生產(chǎn)，為滿足轉(zhuǎn)產(chǎn)后徐水二車(chē)間線體生產(chǎn)工藝，需增加12套空工位模具。經(jīng)核算，12套鑄造空工位模具共計(jì)約52.57t，每噸1.2萬(wàn)元，需投入成本1.2×52.57=63.08（萬(wàn)元）。

通過(guò)對(duì)不同制件形狀及重點(diǎn)部位進(jìn)行分析，對(duì)改善鋼管進(jìn)行焊接作為支撐架，并安裝橡膠塊及感應(yīng)器，制作一個(gè)可以放置制件的簡(jiǎn)易托料裝置。改善鋼管、橡膠塊及感應(yīng)器需投入成本約3萬(wàn)元，圖1為改善前后的結(jié)構(gòu)對(duì)比。通過(guò)以上兩種結(jié)構(gòu)對(duì)比，空工位支架較鑄造工位投入費(fèi)用節(jié)約60.08萬(wàn)元。

圖1 改善前后的結(jié)構(gòu)對(duì)比

設(shè)備規(guī)劃成本控制

設(shè)備是生產(chǎn)的基礎(chǔ)，設(shè)備的完好是正常生產(chǎn)的前提，我們應(yīng)從提高設(shè)備的完好率和運(yùn)轉(zhuǎn)率，增加設(shè)備的使用壽命，減少配件損耗來(lái)降低成本。對(duì)車(chē)間設(shè)備潤(rùn)滑按定人、定量原則分配到檢修班組及責(zé)任人身上，以保證設(shè)備潤(rùn)滑正常，減少因潤(rùn)滑故障造成的成本升高；每周定期對(duì)車(chē)間設(shè)備例行檢查，把“治未病”充分體現(xiàn)到降成本的工作中來(lái)，同時(shí)嚴(yán)查設(shè)備故障與事故，分析每次設(shè)備故障引起的成本升高；加大技術(shù)創(chuàng)新與技術(shù)改造，利用原有線體或設(shè)備進(jìn)行改造，利用最低的費(fèi)用創(chuàng)造最大的價(jià)值。

以某新車(chē)型開(kāi)發(fā)產(chǎn)能規(guī)劃為例，將車(chē)型現(xiàn)有模具數(shù)量進(jìn)行分析，共計(jì)14組模具需轉(zhuǎn)至A03/A04進(jìn)行生產(chǎn)，因A線線體產(chǎn)能負(fù)荷較大，且A線主要承接外板制件進(jìn)行生產(chǎn)，經(jīng)進(jìn)一步分析新開(kāi)發(fā)車(chē)型存在5組模具可轉(zhuǎn)至B線進(jìn)行生產(chǎn)（左/右翼子板、后背門(mén)外板上/下段，前圍板本體），因B線體未配置清洗機(jī)，生產(chǎn)外板時(shí)無(wú)法保證外板品質(zhì)，需對(duì)沖壓線體進(jìn)行改造，增加清洗機(jī)（原有B線已安裝涂油機(jī)），以保證外板品質(zhì)。線體改造方案為在B線安裝干式清洗機(jī)（圖2），其外形尺寸為480mm，導(dǎo)軌中心間距為300mm，可直接使用現(xiàn)有涂油機(jī)設(shè)備基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)備安裝。

A線原本配置的為濕式清洗機(jī)（圖3），其外形尺寸為1125mm，導(dǎo)軌中心間距為975mm，現(xiàn)有工位及設(shè)備基礎(chǔ)不能滿足安裝需求，設(shè)備改造需將整線防護(hù)及自動(dòng)化線首單元進(jìn)行整體改造，設(shè)備改造周期為60個(gè)工作日。

圖3 濕式清洗機(jī)

表1 干式清洗機(jī)和濕式清洗機(jī)性能對(duì)比

成本對(duì)比分析

干式清洗機(jī)采購(gòu)成本為325.3萬(wàn)元，濕式清洗機(jī)采購(gòu)成本在500萬(wàn)元以上，成本節(jié)省174.7萬(wàn)元；干式清洗機(jī)每年維護(hù)費(fèi)用為16萬(wàn)元（更換皮帶刷、去污輪、帶刷導(dǎo)向器等）；濕式清洗機(jī)每年維護(hù)費(fèi)用為59.4萬(wàn)元；每年成本節(jié)省43.4萬(wàn)元。干式清洗機(jī)和濕式清洗機(jī)性能對(duì)比見(jiàn)表1。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述三個(gè)事例可見(jiàn)，在沖壓行業(yè)，從前期產(chǎn)品工藝分析，到中期工裝開(kāi)發(fā)進(jìn)而到?jīng)_壓設(shè)備的生產(chǎn)及改造，降低成本在每個(gè)環(huán)節(jié)都有很大的空間值得我們?nèi)ヌ剿?。合理的工藝設(shè)計(jì)，不僅需要扎實(shí)的理論知識(shí)，而且還需具備豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)還需要借鑒及學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先的技術(shù)及先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行周密思考。