基于快速換模及其意義的研究

廖樹昌

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

在汽車生產的供應鏈中，沖壓加工工藝占了相當大的比重。伴隨著顧客多樣化、個性化的需求，傳統的大批量生產方式，已經無法滿足顧客的需求，因此，出產的汽車結構及其配置會有很大的不同，在沖壓件生產的過程中，免不了要頻繁地更換模具。模具更換時間的長短，既影響壓力機生產效率，也是制約實施精益生產的關鍵因素。

從2009年起，公司開展供應商提升項目，向供應商推進GMS及QSB，在項目實施過程中，發現供應商的換模時間過長，只有加大庫存來保生產，因此，整個廠房內充滿在制品，影響項目實施。快速換模成為項目組的一項重要工作，并在供應商方面得到推廣和運用，取得了初步成效。

1 快速換模概述

1.1 快速換模概念

換模也叫切換，在精益生產中，將換模定義為：從前一品種最后一個合格產品，到下一品種第—個合格產品之間的時間間隔。從成本的角度講，這部分時間是沒有產出價值的時間，所以需要盡可能地縮短，以減少浪費。換模時間主要由3部分組成：準備時間，換模操作時間，調整時間，如圖1所示。

圖1 換模示意圖

換模作業，按其時間特性可以分為“內作業”和“外作業”。內作業，指那些必須將生產活動中斷下來才可以完成的活動，生產只有在活動完成后才能繼續，主要包括模具拆卸、設備檢查、調試等工作；外作業，指那些不用使生產活動停止便可完成的活動，不影響正常的產出，主要包括：尋找模具、吊取模具、吊取材料、成品轉移、模具歸位等工作內容。

快速換模是通過工業工程的方法，將模具的產品換模時間、生產啟動時間或調整時間等，盡可能減少的一種過程改進方法。通過運用快速換模技術，實施多品種、小批量生產，可以有效地減少庫存量及庫存時間，避免浪費，實施精益生產。

1.2 快速換模的5個策略

實施快速換模，根據策略難易程度，一般遵循下列5個策略：

（1）內外作業分離。

（2）變內作業為外作業。

（3）縮短外作業時間。

（4）縮短內作業時間。

（5）不斷改進以減少總時間和總工作量。

2 具體應用分析

公司及其部分供應商實施快速換模后，均已取得良好的經濟效益及社會效益。具體分析如下。

2.1 A公司原換模方式分析

要實施快速換模，應成立快速換模改進項目小組，對現狀進行分析，列出存在問題，依據快速換模的5個策略，從易到難，逐一實施。下面以A公司沖壓換模為例，分析改進過程。

A公司沖壓工段的250 T壓力機主要生產車廂部件，由2名操作工操作，換模頻率較高。該供應商在SD項目中，成立快速換模改進小組。小組針對原換模過程進行錄像，分析其工作內容及時間，如表1所示。

表1 原換模過程分析

經分析發現，原換模作業為串行作業，在設備停機之后才開始尋找工具，存在嚴重的時間浪費，如閑置等待、相互干涉、反復調試的現象等。影響換模時間的主要有以下幾個方面：

（1）模具擺放混亂，尋找模具花費時間比較長；

（2）作業人員分工不明，換模作業不規范；

（3）內外換模沒有分離，所有的作業都在停機之后完成，致使設備利用率不高；

（4）作業場地布局不合理，如將新模具取出并吊到設備旁花費時間過長；

（5）沒有標準化管理，例如調試壓力參數須反復進行，浪費工時；

（6）沒有目視化管理，例如調整模具在工作臺的位置全憑經驗反復進行。

2.2 快速換模的意義

針對上述問題分析，公司及其部分供應商實施快速換模后，均已取得良好的經濟效益及社會效益。具體表現如下。

（1）公司快速換模取得的成就

實施快速換模后，換模時間縮短到10 min以內，生產可以按周計劃、日安排進行，實現均衡生產，取得下列成就：

一是，消除了超負荷帶來的安全及品質隱患；

二是，沖壓按訂單式生產，在產量提高8倍情況下，庫房面積減少80%，為公司的快速發展提供了必要的場地條件；

三是，縮短物料倉儲時間，省去物料防銹工作，也避免因變更所造成物料損失。

（2）供應商實施快速換模的成果

09年起，公司開展供應商提升項目，向供應商推進GMS及QSB，速換模技術也供應商處得到推廣，取得很大的成果，如表2所示。

表2 A公司實施快速換模前后對比

從表1可以看出，A公司采用快速換模，實施小批量生產后，零件最少存儲時間由20個工作日件降到4個工作日，零件防護及保管費用由8萬元減少到0.8萬元，減少90%；最小庫存數由40萬件降低到8萬件，資金占用量由400萬降到80萬，每月可少付利息2.8萬元；場地占用最小面積由4 000 m2降到800 m2，減少了80%，為A公司擴大再生產提供場地保障。如能在公司所有供應商實施快速換模，每年將會節省數億元費用，產生良好的經濟效益及社會效益。

3 結束語

從公司及其部分供應商的實踐證明，將內作業轉換成外作業，換模時間即可由數小時降低到幾十分鐘，通過設備與模具更新及持續改進，換模時間可以控制在幾分鐘內完成。生產可以按客戶需求進行，實現訂單式生產，從而消除不均衡即超負荷帶來的安全及品質隱患，減少浪費，對穩定產品品質、提高生產效率、降低成本起到決定性作用。

[1]王衛剛，周炳海.快速換模技術的實踐研究[J].機床與液壓，2007，（5）:4-6.

[2]虞 苓，于銀水.汽車行業沖壓件的工作率研究與分析[J].汽車工程，2004，（3）:58-643.

[3]路士利.精益生產中的快速換模技術研究[J].輕工機械，2006，（4）:92-93.