評價沖壓自動化生產線輸出能力的指標研究

姜 江

（上汽通用五菱汽車股份有限公司青島分公司，青島 266555）

評價沖壓自動化生產線輸出能力的指標研究

姜 江

（上汽通用五菱汽車股份有限公司青島分公司，青島 266555）

本文介紹了沖壓自動化生產線單位時間輸出能力ASPM這個指標的特性及其三大影響因素，提出提升沖壓生產線單位時間輸出能力的方法；對沖壓自動化生產線及其它需換型生產的生產系統的輸出能力評價，具有重要的指導意義。

沖壓自動化生產線；輸出能力；評價指標；ASPM

0 引言

在整車生產制造體系里，沖壓自動化生產線不同于焊裝、涂裝及總裝工藝流水線的生產特征。除了投資規模大、工藝水平高、工藝復雜系數高等特點外，多條模具線共線生產、不同模具線在同一條壓力機生產線下切換生產是沖壓生產系統最顯著的特征[1]。面對日益激烈的市場競爭，減少浪費、提高生產線輸出能力是各汽車制造企業沖壓系統提升自身競爭力的關鍵。

生產效率是沖壓生產線的純加工時間在總運行時間內的占比，它能有效評價沖壓生產系統的時間有效利用比例，是衡量時間利用效率的重要指標。但生產效率只體現總工作時間內有效時間的比率問題，并不能衡量在相應時間段內的輸出密度，具有很大的局限性。因此，并不能認為生產效率越高的沖壓生產體系的優勢一定大。要精確地評估沖壓生產輸出密度的問題，我們用ASPM（Actual Stroke per Minute）的概念。ASPM是指生產線每分鐘實際輸出的沖次數，體現沖壓生產線單位時間的輸出能力，是綜合衡量沖壓生產線硬件先進水平和生產管理能力的重要指標。

1 ASPM影響因素的探討

1）當某生產線僅生產一種產品時，即僅有一條模具線工作時：

式中，生產SPM（Stroke per Minute）是為特定模具線設定在壓力機上的每分鐘沖次數，即設備無停線的連續工作節拍。綜合設備能力、模具性能等諸多因素，每條模具線的生產SPM一般不作變動，可看作常量。加工時間是在生產SPM下、無停線的純工作時間；運行時間是加工時間、各類停線時間及切換時間的總和。

由式(1)可見，僅生產一種零件時，ASPM僅與生產SPM和生產效率有關。當該模具線生產SPM一定的情況下，可以通過減少不必要的生產過程浪費，提高生產效率，提升單位時間輸出量。

2）當某生產線生產多種產品時，即多條模具線共線生產時：

將分子、分母同時除以總時間段內的總沖次，

由式(2)可見，在該種情況下，當各模具線的生產SPM確定的情況下，ASPM不僅與總生產效率正相關，還與每條模具線的生產沖次的比例有關。

取分母，

∴ F為增函數的充分條件為：

即：生產SPM1＜生產SPMn（n=2,3,4,5……）

∴ F為減函數的充分條件為：

即：生產SPM1＞生產SPMn（n=2,3,4,5……）

回到式(3)，當生產SPM1在各生產SPMn中最小時，F隨著沖次比1增大而增大。當生產SPM1在各生產SPMn中最大時，F隨著沖次比1增大而減小。

綜合式(2)，當生產效率一定時，當生產SPM1最大時，ASPM隨著沖次比1增大而增大；當生產SPM1最小時，ASPM隨著沖次比1增大而減小。

因此，當生產效率一定時，當某模具線生產SPM越大，提高其沖次比，ASPM易變大；當某模具線生產SPM越小，提高其沖次比，ASPM易變小。

特殊情況下，當式(2)中生產的多品種模具線的生產SPM相同時，式(2)可演變為：

該情況下，相當于式(1)提到的生產線僅有一條模具線工作，即，ASPH只與生產SPM和生產效率有關。

2 結論

多模具線共線切換生產的沖壓自動化生產線ASPM整體輸出，不但與生產SPM、生產效率有關，各條模具線的生產沖次比例均對其有直接影響。

結合生產實際，要提高沖壓生產系統ASPM整體輸出，不但要提升生產效率，同時，需要對不同生產節拍模具線的排產安排密切關注。因為沖壓生產中的排產需求主要根據后續車間拉動數量需求制定，一定時間段內，當高節拍零件的生產比例高于需求比例時，ASPM易變大；當低節拍零件生產比例高于需求比例時，ASPM易變小。因此，排產時，需著重關注低節拍模具線的排產比例，防止低節拍零件過量生產帶來的庫存浪費及對ASPM低輸出的影響。

本文提出的影響沖壓自動化生產線輸出能力的指標分析，對于其它需換型生產的生產制造系統同樣具有理論價值和參考意義。

[1] 馬煥雯.汽車制造沖壓車間生產計劃與生產調度的研究[M].北京:北京大學出版社.2009:26.

Study on evaluation index of output capacity in an automatic Press production line

JIANG Jiang

TP206

：A

：1009-0134(2017)08-0114-04

2017-06-13

姜江（1984 -），男，山東青島人，工程師，本科，工學學士。