基于快速换模及其意义的研究

廖树昌

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州 545007）

在汽车生产的供应链中，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，出产的汽车结构及其配置会有很大的不同，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，既影响压力机生产效率，也是制约实施精益生产的关键因素。

从2009年起，公司开展供应商提升项目，向供应商推进GMS及QSB，在项目实施过程中，发现供应商的换模时间过长，只有加大库存来保生产，因此，整个厂房内充满在制品，影响项目实施。快速换模成为项目组的一项重要工作，并在供应商方面得到推广和运用，取得了初步成效。

1 快速换模概述

1.1 快速换模概念

换模也叫切换，在精益生产中，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—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。换模时间主要由3部分组成：准备时间，换模操作时间，调整时间，如图1所示。

图1 换模示意图

换模作业，按其时间特性可以分为“内作业”和“外作业”。内作业，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、设备检查、调试等工作；外作业，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。

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。通过运用快速换模技术，实施多品种、小批量生产，可以有效地减少库存量及库存时间，避免浪费，实施精益生产。

1.2 快速换模的5个策略

实施快速换模，根据策略难易程度，一般遵循下列5个策略：

（1）内外作业分离。

（2）变内作业为外作业。

（3）缩短外作业时间。

（4）缩短内作业时间。

（5）不断改进以减少总时间和总工作量。

2 具体应用分析

公司及其部分供应商实施快速换模后，均已取得良好的经济效益及社会效益。具体分析如下。

2.1 A公司原换模方式分析

要实施快速换模，应成立快速换模改进项目小组，对现状进行分析，列出存在问题，依据快速换模的5个策略，从易到难，逐一实施。下面以A公司冲压换模为例，分析改进过程。

A公司冲压工段的250 T压力机主要生产车厢部件，由2名操作工操作，换模频率较高。该供应商在SD项目中，成立快速换模改进小组。小组针对原换模过程进行录像，分析其工作内容及时间，如表1所示。

表1 原换模过程分析

经分析发现，原换模作业为串行作业，在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。

2.2 快速换模的意义

针对上述问题分析，公司及其部分供应商实施快速换模后，均已取得良好的经济效益及社会效益。具体表现如下。

（1）公司快速换模取得的成就

实施快速换模后，换模时间缩短到10 min以内，生产可以按周计划、日安排进行，实现均衡生产，取得下列成就：

一是，消除了超负荷带来的安全及品质隐患；

二是，冲压按订单式生产，在产量提高8倍情况下，库房面积减少80%，为公司的快速发展提供了必要的场地条件；

三是，缩短物料仓储时间，省去物料防锈工作，也避免因变更所造成物料损失。

（2）供应商实施快速换模的成果

09年起，公司开展供应商提升项目，向供应商推进GMS及QSB，速换模技术也供应商处得到推广，取得很大的成果，如表2所示。

表2 A公司实施快速换模前后对比

从表1可以看出，A公司采用快速换模，实施小批量生产后，零件最少存储时间由20个工作日件降到4个工作日，零件防护及保管费用由8万元减少到0.8万元，减少90%；最小库存数由40万件降低到8万件，资金占用量由400万降到80万，每月可少付利息2.8万元；场地占用最小面积由4 000 m2降到800 m2，减少了80%，为A公司扩大再生产提供场地保障。如能在公司所有供应商实施快速换模，每年将会节省数亿元费用，产生良好的经济效益及社会效益。

3 结束语

从公司及其部分供应商的实践证明，将内作业转换成外作业，换模时间即可由数小时降低到几十分钟，通过设备与模具更新及持续改进，换模时间可以控制在几分钟内完成。生产可以按客户需求进行，实现订单式生产，从而消除不均衡即超负荷带来的安全及品质隐患，减少浪费，对稳定产品品质、提高生产效率、降低成本起到决定性作用。

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