快速换模技术在大中型客车行业冲压加工中应用.docVIP

快速换模技术在大中型客车行业冲压加工中的应用 王洪广 张丽丽 摘要：以1030T压力机为例，对其在精益生产的推进过程中进行分析，应用了快速换模技术，通过使内换模和外换模分离、缩短内换模时间等步骤，使换模时间由原来的34 min减少为13min，设备利用率由45.9 % 提高到75%。 关键词：精益生产;快速换模;利用率 在汽车整车制造的四大工艺中，冲压加工工艺占了相当大的比重。伴随着顾客多样化、个性化的需求，传统的大批量生产方式，已经无法满足顾客的需求；因此出产的汽车车身结构及车型大小会有很大的不同。在冲压件生产的过程中，免不了要频繁地更换模具。模具更换时间的长短，也就成了影响压力机生产效率的主要因素之一。为了提高模具更换的生产率，降低冲压件的生产成本，快速换模技术则应运而生。 快速换模技术，在微型汽车和轿车行业的应用已比较成熟，但是在大型客车行业的应用还处于起步阶段。郑州宇通客车股份有限公司是亚洲生产规模最大、工艺技术条件最先进的大中型客车生产企业34 min左右。由于换模时间长，换模频次多，致使压力机设备大部分时间处于停止、等待状态。1个月的换模时间，相当于1台设备空转3天，造成了巨大的浪费。据统计，设备运转率不到50％，从而导致冲压模块成为生产系统的瓶颈部位。本文以冲压工段1030T的大型压力机为例，详细介绍如何利用快速换模技术，以降低换模时间，提高设备利用率。 一、快速换模 在精益生产中，可以将换模定义为：从前一品种最后一个合格产品，到下一品种第一个 合格产品之间的时间间隔。从成本的角度讲，这部分时间是没有产出价值的时间，所以需要尽可能地缩短，以减少浪费。从图1可以看出，换模时间主要由4部分组成：准备时间，换模操作时间，调整时间，整理时间。 换模作业，按其时间特性可以分为“内换模”和“外换模” 。内换模，指那些必须将生产活动中断下来才可以完成的活动，生产只有在活动完成后才能继续，主要包括模具拆卸、顶杆调整、模具对准、模具固定、首件检验等工作；外换模，指那些不用使生产活动停止便可完成的活动，不影响正常的产出，主要包括：寻找模具、吊取模具、吊取材料、成品转移、模具归位等工作内容。外换模又分为“前外换模” 和“后外换模”。 快速换模是通过工业工程的方法，将模具的产品换模时间、生产启动时间或调整时间等尽可能减少的一种过程改进方法。 二、原换模过程分析 冲压工段的1030T压力机主要生产各种车型的保险杠、大顶和车身各部件，换模频率较高。项目组针对原换模过程进行现场观察，并对整个过程使用秒表进行记录，得到如表1所示各阶段的数据。 表1 换模时间分析（改进前） 编号 具体作业内容 时间(s) 作业分类 内换模 外换模 1 寻找工具 20 　 √ 2 拆卸上、下模具 65 √ 　 3 等待行车 153 　 √ 4 将旧模具归位到模具区 190 　 √ 5 寻找新模具 102 　 √ 6 将新模具取出并吊到设备旁 219 　 √ 7 将上下模具的位置对准 84 　 √ 8 将模具吊放在工作台上 48 √ 　 9 调整模具在工作台的位置 100 √ 　 10 固定上下模具 257 √ 　 11 调试压力，调整参数 119 √ 　 12 吊运原材料 55 　 √ 13 清理模具表面 44 √ 　 14 操纵工作台试机 66 √ 　 15 进行首件检查 158 √ 　 16 寻找工具准备修理模具 102 　 √ 17 打磨修理模具 142 √ 　 18 重新试模检查 120 √ 　 　 正常生产 　 　 　 合计 　 1119 925 2044 经分析发现，原换模作业为串行作业，设备停机之后才开始寻找工具，存在严重的时间浪费，如闲置等待、相互干涉、反复调试的现象等。影响换模时间的问题主要有以下几个方面： （1）模具摆放混乱，寻找模具花费时间比较长； （2）作业人员分工不明，换模作业不规范； （3）内外换模没有分离，所有的作业都在停机之后完成，致使设备利用率不高； （4）作业场地布局不合理，如将新模具取出并吊到设备旁花费时间过长； （5）没有标准化管理，例如调试压力参数须反复进行，浪费工时； （6）没有目视化管理，例如调整模具在工作台的位置全凭经验反复进行。 三、改善方法 （一） 内外换模分离，设置固定岗和移动岗 原换模过程如表1所示，操作工负责整个换模工作，大量的准备工作在停机后才开始，在此过程中设备都是处于等待状态，整个换模过程设备停机2044s（约34min）。1个月的换模时间相当于1台设备空转3天，严重降低生产效率，内、外换模现状为串行作业如图2所示。 外 内 外 外 外 外 外 内 内 内 内 外 内 内 内 外 内 内 图2 内、外换模现状作业图 针对这种浪费