沖壓企業(yè)智能化管理

文/李永坤·天津星原汽車零部件有限公司

沖壓企業(yè)智能化管理

文/李永坤·天津星原汽車零部件有限公司

隨著進(jìn)入汽車沖壓領(lǐng)域的企業(yè)越來越多，企業(yè)間的競爭，尤其是價(jià)格競爭也越來越激烈，企業(yè)為了自身生存和發(fā)展，就勢必會(huì)通過改革創(chuàng)新管理模式，完善健全管理制度，以不斷提升市場競爭力并最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)的提質(zhì)增效。生產(chǎn)管理的全面創(chuàng)新，也是帶動(dòng)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)備升級(jí)的驅(qū)動(dòng)力，如何理解這一關(guān)系并理清管理思路，我們就要從企業(yè)經(jīng)營的主要成本構(gòu)成來深入剖析。

企業(yè)經(jīng)營成本主要包括材料成本、制造成本、人工成本、包裝物流成本、財(cái)務(wù)成本這幾個(gè)關(guān)鍵成本項(xiàng)，所有成本項(xiàng)里面都含有不同比重的管理成本，而管理成本占比最重、體現(xiàn)最直接、最突出的就是人工成本項(xiàng)，隨著人均收入逐年遞增，相應(yīng)的企業(yè)用工成本也隨之提高，而企業(yè)就要著重研究如何降低總體人工成本，一方面，從基數(shù)上減少總體用工人數(shù)，另一方面，提高現(xiàn)有員工的單位生產(chǎn)效率。從上述兩個(gè)方面入手分析，人工成本包含直接人工成本和間接人工成本。

直接人工成本降低

直接人工成本主要體現(xiàn)群體為生產(chǎn)一線的操作工，其基數(shù)相對(duì)占比大，企業(yè)要想縮減人員并同時(shí)保證現(xiàn)有生產(chǎn)規(guī)模和效率，那必須走技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)備升級(jí)的道路。對(duì)于沖壓企業(yè)，目前的發(fā)展趨勢是，沖壓技術(shù)、沖壓設(shè)備和沖壓模具不斷地在向自動(dòng)化方向過渡，例如從成形工藝和方式來看，傳統(tǒng)的單工序沖壓方式占比越來越小，而更加高效的級(jí)進(jìn)模沖壓、多機(jī)串聯(lián)機(jī)械手沖壓、單機(jī)多工位機(jī)械手沖壓等自動(dòng)化沖壓方式的應(yīng)用越來越廣。以公司某個(gè)沖壓產(chǎn)品為例，實(shí)物如圖1所示。

圖1 沖壓產(chǎn)品圖

原來的生產(chǎn)方式為手工單工序沖壓工藝，一共需要落料、成形、沖孔三道工序完成，但隨著產(chǎn)品月訂單越來越多，公司現(xiàn)有單工序沖壓設(shè)備產(chǎn)能不足，這種沖壓方式不能滿足客戶供貨要求，公司召集技術(shù)、生產(chǎn)等相關(guān)部門研討解決方案，綜合投入成本、實(shí)施周期等主要因素，最后決定利用現(xiàn)有的級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)設(shè)備，把產(chǎn)品原來的單工序手工沖壓方式改為級(jí)進(jìn)模沖壓方式，投入新模具，徹底改變產(chǎn)品生產(chǎn)工藝，更改后產(chǎn)品工藝圖見圖2，生產(chǎn)使用設(shè)備圖見圖3。

圖2 更改后產(chǎn)品工藝圖

圖3 生產(chǎn)使用設(shè)備圖

新工藝方案確定并實(shí)施后，第一，解決了產(chǎn)能及供貨問題，使公司設(shè)備產(chǎn)能利用更加均衡；第二，免去了人工手動(dòng)送料，提高了單位生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性，SPM值從手工單沖的25次/分提高到級(jí)進(jìn)模連沖的40次/分，單位生產(chǎn)效率提高了60%；第三，生產(chǎn)線節(jié)省了三分之二的人工，大大降低了直接人工成本費(fèi)，從而降低了產(chǎn)品的制造費(fèi)用；第四，前期投入最優(yōu)，僅僅在制作新模具上投入了少量資金，節(jié)省了采購新設(shè)備的大量資金。

反之，如果按照傳統(tǒng)管理思維，仍然采用手工單序沖壓方式，企業(yè)為了滿足客戶需求，就要投入大量資金采購新設(shè)備、制作新模具，同時(shí)還要增加大量的操作工。對(duì)比下來，無論是在固定資金投入方面，還是在人力成本節(jié)約上，級(jí)進(jìn)模沖壓生產(chǎn)方式都具有極大的優(yōu)勢。

后續(xù)公司又通過設(shè)備升級(jí)改造，把一部分產(chǎn)品生產(chǎn)工藝由單工序手工沖壓轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄼C(jī)串聯(lián)機(jī)械手沖壓，效率、質(zhì)量大幅提升，直接人工成本大幅降低，公司已經(jīng)改造完成并投入使用的多機(jī)串聯(lián)機(jī)械手沖壓生產(chǎn)線如圖4所示。

圖4 多機(jī)串聯(lián)機(jī)械手沖壓生產(chǎn)線

這種生產(chǎn)工藝及方式，對(duì)降低直接人工成本有著明顯的作用和效果，并且大多數(shù)傳統(tǒng)沖壓企業(yè)都可以通過這種方式改造升級(jí)設(shè)備，投入的沖壓周邊自動(dòng)化設(shè)備，雖然初期一次性投入資金較大，但相比長期的、不斷提高的人工成本來說還是有效可行的，并且這種方式相對(duì)簡單、易用、可控性好。

新建立的沖壓企業(yè)，目前大多直接采購多工位自動(dòng)化壓力機(jī)，多工位壓力機(jī)是當(dāng)前最先進(jìn)的壓力機(jī)設(shè)備，相當(dāng)于是多臺(tái)壓機(jī)及拆垛送料系統(tǒng)的集成，即一臺(tái)多工位壓力機(jī)相當(dāng)于一條自動(dòng)化壓力機(jī)生產(chǎn)線，一般由線首單元、送料機(jī)構(gòu)、壓力機(jī)和線尾部分組成。最快SPM可達(dá)50次/分以上、可滿足高速自動(dòng)化生產(chǎn)。其高效、低人工成本的生產(chǎn)優(yōu)勢極其突出，單人操作，同時(shí)集成了送料、沖壓、收集整個(gè)生產(chǎn)流程，對(duì)操作人員數(shù)量的需求大幅降低，同時(shí)由于機(jī)床是伺服驅(qū)動(dòng)，自動(dòng)化程度很高，生產(chǎn)效率比傳統(tǒng)機(jī)械式壓力機(jī)高出幾倍，按照目前汽車沖壓技術(shù)的發(fā)展趨勢來看，多工位壓力機(jī)、多工位模具將是大勢所趨，也是企業(yè)在成本上取得競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵，因此生產(chǎn)自動(dòng)化是沖壓企業(yè)降低人工成本、提高生產(chǎn)效率的重要途徑。

間接人工成本深入分析

間接人工成本實(shí)際上就是公司組織生產(chǎn)活動(dòng)過程中，公司與外部的聯(lián)系、公司內(nèi)部各部門之間的相互聯(lián)系以及公司內(nèi)部單一部門實(shí)施管理所產(chǎn)生的成本。某公司生產(chǎn)部門，內(nèi)部的供、存、銷數(shù)據(jù)管理，以前由人工記賬，到月末再統(tǒng)計(jì)到電子表格進(jìn)行匯總歸類，其弊端就是占用大量人工成本，同時(shí)數(shù)據(jù)的反饋缺乏準(zhǔn)確性和及時(shí)性，隨著產(chǎn)品種類越來越多，數(shù)據(jù)信息量也越來越大，憑借人工記賬已經(jīng)無法滿足數(shù)據(jù)收集的需求。

在這樣的背景下，公司著手導(dǎo)入數(shù)字化管理軟件系統(tǒng)，數(shù)字化管理是指利用計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，通過統(tǒng)計(jì)技術(shù)量化管理對(duì)象與管理行為，實(shí)現(xiàn)研發(fā)、計(jì)劃、組織、生產(chǎn)、協(xié)調(diào)、銷售、服務(wù)、創(chuàng)新等職能的管理活動(dòng)和方法。公司初步導(dǎo)入的是某ERP整套管理系統(tǒng)中的生產(chǎn)管理模塊，著重解決供、存、銷數(shù)據(jù)管理，也就是從產(chǎn)品原材料開始編制身份信息，隨著生產(chǎn)的啟動(dòng)，這個(gè)信息會(huì)一直傳遞到最終成品入庫，下面以某一產(chǎn)品信息管理為例，原材料入庫前，首先給它編制身份信息，并且具有唯一性，然后打印身份標(biāo)簽，并粘貼到物料表面，最后用手持移動(dòng)終端設(shè)備掃碼入庫，如圖5所示。

圖5 物料標(biāo)簽

生產(chǎn)者領(lǐng)取原材料，同時(shí)掃碼出庫，然后經(jīng)過級(jí)進(jìn)模沖壓工序，原材料轉(zhuǎn)化為半成品，同樣的道理，我們?yōu)榘氤善肪幹粕矸菪畔ⅲ缓蟠蛴∩矸輼?biāo)簽（圖6），并粘貼到收容器具指定位置，同時(shí)掃碼入庫存儲(chǔ)到指定區(qū)域。后序生產(chǎn)者，從半成品庫房領(lǐng)取物料，同樣掃碼出庫，當(dāng)完成全部生產(chǎn)工序，生成最終成品后，我們?cè)俅螢槌善肪幹粕矸菪畔?，然后打印身份?biāo)簽（圖7），并粘貼到收容器具指定位置，同時(shí)掃碼入庫存儲(chǔ)到指定成品庫房。最后銷售發(fā)貨也是一樣的原理和流程，從成品庫中提取目標(biāo)物，庫管員掃碼出庫，完成從原材料到成品出庫的全數(shù)字化管理。

這個(gè)管理軟件的導(dǎo)入，完全取消了手工記賬，再次錄入的工作，后臺(tái)通過終端掃碼得到及時(shí)的信息反饋并進(jìn)行記錄、統(tǒng)計(jì)和歸類，既不會(huì)出現(xiàn)人工操作誤差，也不需要二次錄入統(tǒng)計(jì)，同時(shí)又保證了數(shù)據(jù)信息的有效性、及時(shí)性、準(zhǔn)確性和唯一性。上述介紹僅僅是企業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化管理的一小部分，隨著ERP系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，數(shù)字化管理將會(huì)是企業(yè)生產(chǎn)管理的常規(guī)手段。

圖6 半成品標(biāo)簽

圖7 成品標(biāo)簽

結(jié)束語

工廠生產(chǎn)自動(dòng)化和管理信息數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)企業(yè)智能化制造的重中之重，管理者在今后的生產(chǎn)組織中，要更加積極主動(dòng)的創(chuàng)新管理模式，適時(shí)引導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)型升級(jí)，最終向著智能化工廠的方向邁進(jìn)。在國家制造業(yè)由大轉(zhuǎn)強(qiáng)這樣一個(gè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的歷史背景和機(jī)遇下，我們從業(yè)者義不容辭要把握機(jī)遇，順應(yīng)大勢，努力使企業(yè)由“制造”型企業(yè)轉(zhuǎn)向真正的“智造”型企業(yè)。