汽車沖壓車間信息化設計方案

文/李峰，周海成，李奇·奇瑞汽車股份有限公司

龔小濤·西安航空職業技術學院航空制造工程學院

汽車沖壓車間信息化設計方案

文/李峰，周海成，李奇·奇瑞汽車股份有限公司

龔小濤·西安航空職業技術學院航空制造工程學院

近年來，我國汽車產業發展迅猛。汽車企業規模在不斷擴大的同時，管理的復雜性與日俱增，信息化建設越來越受到汽車企業的青睞。其中，ERP、OA、DMS等信息化系統的應用，使汽車企業的運轉效率不斷加快，傳統的以人采集信息為主的時代已經過去，以集成信息為主的信息化管理成為企業發展的加速器。作為汽車制造四大工藝之首的沖壓加工，也應適應時代與企業發展的需要，加快信息化建設。

圖1 沖壓信息化總體框架

圖2 沖壓信息化五大模塊間的關系

信息化設計方案總體思路及框架

總體思路

汽車沖壓車間信息化建設應主要圍繞以下五個方面：⑴原材料出入庫管理信息化；⑵沖壓件出入庫管理信息化；⑶設備管理信息化；⑷模具管理信息化，⑸質量管理信息化。通過以上五個模塊的信息化建設，把沖壓的整體業務進行全程梳理，業務流程進行全程匹配，實現沖壓車間的全過程信息化，從而滿足企業長期持續、快速、穩定發展的要求。總體框架如圖1所示。

五大模塊間的關系

通 過 MI、EI、DI、QMS、PI五大模塊的信息化，將沖壓的業務流程進行全程匹配，上工序的信息化作為下工序信息化的輸入，環環相扣，見圖2。此外，通過五大模塊的有機關聯將沖壓的整個業務流進行有機串聯，實現了全程信息化，便于提升汽車沖壓車間的管理水平。

信息化設計方案五大模塊設計

原材料出入庫管理信息化總體構想

⑴目的及流程架構。通過原材料出入庫管理信息化的實施，實現數據全程管理和實時監控。利用掃描系統代替人工輸入模式，提高單據錄入的準確性、及時性，同時能夠節約成本，提高效率，有效監控供應商、沖壓、焊裝的實時庫存，為精確排產奠定基礎。原材料出入庫管理信息化流程構架如圖3所示。

圖3 原材料出入庫管理信息化流程構架

⑵原材料出入庫業務需求說明，具體包括：1)循環看板物料配送，支持采用安全庫存和看板環兩種需求觸發機制指導原材料剪配中心向PC區配送；2)手工看板物料配送：緊急件采取手工錄入或Excel批量導入物料需求方式產生配送指令；3)C區物料揀配上線，人工掌握上線時機，支持掃描循環看板卡方式指導物料上線，也可支持直接接入在線庫方式；4)PC區、剪配中心庫存管理，PC區采用動態庫位管理。剪配中心視作一個大庫位，采用指定庫位方式進行物料出入庫處理。

⑶沖壓板材物料需求業務流程，具體包括：1)沖壓板材物料的發布、接收由沖壓車間組織，沖壓車間結合庫存情況統計分析，按日生產計劃提前一個工作日按規定格式編訂手工看板物料需求計劃，單位第一負責人確認后，通過LES系統錄入或上傳，對外發布手工看板物料需求；2)外部配送組織單位根據不同零件（鋼板）屬性的手工看板物料需求，由訂單處理員進行手工觸發打印，并按要求到貨時間計劃傳遞至備貨員，由備貨員進行手工看板物料需求的備貨、發布在途，并按時、按點、按量運輸配送至沖壓車間指定收貨道口；3)手工看板物料需求到貨由沖壓車間在線庫管員（驗貨員）進行驗收確認，對異常到貨在線庫管員（驗貨員）及時向物流工段長及物料計劃員反饋，按《應急處理流程》處理，在線庫管員（驗貨員）對來件確認后進行簽章，返還一聯配送單給配送組織單位，其他配送單聯交付材料賬務員進行掃描入庫；4)手工看板物料的物流配送各環節的實時監控由物料計劃員負責，要結合系統異常情況預警功能對異常情況進行及時處理。

沖壓件出入庫管理信息化總體構想

⑴目的。PI是基于現有業務，將原有的手工錄入ERP系統模式用掃描方式代替，通過在線生產后掃描入庫，再到沖壓件的掃描出庫，實現全程信息化管理，生產狀態在系統內實時體現，減少手工錄入，減少人員，提高數據的準確率與及時性，為管理決策提供真實可靠的依據。

⑵操作流程，具體包括：1)沖壓自制件合格入庫操作。沖壓自制件生產完工裝箱，區分合格與不合格狀態，合格件生成條碼并粘貼在工位器具上，實物送至庫區掃描入庫，待實物發往焊裝時，在系統內掃描出庫，條碼狀態為關閉；2)沖壓自制件不合格入庫返工操作。沖壓自制不合格件不在條碼系統內管理，按照SAP現有的操作流程先進行報工，再轉至不合格庫凍結庫存，然后安排返工。返工合格的再生成條碼，粘貼到工位器具上，然后進行凍結庫存轉非限制移庫掃描，在成品庫內進行正常的庫存管理；返工不合格的，走報廢流程，直接在SAP系統內進行報廢處理；3)焊退件返工操作。焊裝車間焊退件按照現有流程操作，由沖壓車間在SAP系統內先操作退庫，再轉至不合格庫凍結庫存，然后安排返工。返工合格的，再生成條碼，粘貼到工位器具上，然后進行凍結庫存轉非限制移庫掃描，在成品庫內進行正常的庫存管理；返工不合格的，走報廢流程，直接在SAP系統內進行報廢處理；4)工廠間調撥操作。沖壓自制件進行工廠間調撥的，在發出時條碼在系統內進行掃描出庫，狀態為調撥中，到對方成品庫時，由對方在系統內掃描入庫，同時將庫存在SAP系統內從發出庫移動至接收庫，系統狀態為調撥完成。在接收方庫存地點按照正常的沖壓自制件進行存貨管理，待貨物發出的時候，在系統內掃描出庫，條碼狀態為關閉；5)備件生產操作。沖壓自制件進行備件生產和發出的，待發貨時要先判斷是否都是整箱，整箱在系統內直接掃描出庫，條碼狀態為關閉。然后，在SAP系統內按照《公司間調撥流程》處理，通過交貨單交貨將庫存減少。非整箱的零散庫存發貨，需要先進行條碼拆分，將老條碼拆分為兩個新條碼，老條碼狀態為關閉，新條碼繼承老條碼拆分前的狀態，其中一張條碼為需要進行發出的，拆分后得到的需要進行發出的條碼進行掃描出庫，條碼狀態為關閉，然后在SAP系統內按照《公司間調撥流程》處理。另一張條碼為需要進行正常庫存管理的，按照正常自制沖壓件庫存管理；6)外部門領用操作。沖壓自制件進行外部門領料發出，待發貨時先判斷是否都是整箱，整箱在系統內直接掃描出庫，條碼狀態為關閉。然后，在SAP系統內按照《領料流程》處理，通過發料至領用部門減少庫存。非整箱的零散庫存發貨，需先進行條碼拆分，將老條碼拆分為兩個新條碼，老條碼狀態為關閉，新條碼繼承老條碼拆分前的狀態，其中一張條碼為需要進行發出的，拆分后得到的需要進行發出的條碼進行掃描出庫，條碼狀態為關閉，然后在SAP系統內按照《領料流程》處理。另一張條碼為需要進行正常庫存管理的，按照正常自制沖壓件庫存管理；7)入庫返工操作。沖壓自制件進行入庫后返工操作的，先判斷需要返工的是否都是整箱，整箱在系統內直接掃描出庫，條碼狀態為關閉。然后，在SAP系統內將庫存由成品庫調撥至不合格庫凍結庫存，按照返工流程進行后續處理。非整箱的零散庫存發貨，需要先進行條碼拆分，將老條碼拆分為兩個新條碼，老條碼狀態為關閉，新條碼繼承老條碼拆分前的狀態，其中一張條碼為需要進行返工的，拆分后得到的需要進行發出的條碼進行掃描出庫，條碼狀態為關閉，然后在SAP系統內將庫存由成品庫調撥至不合格庫凍結庫存，按照返工流程進行后續處理。另一張條碼為需要進行正常庫存管理的，按照正常自制沖壓件庫存管理。

設備管理信息化總體構想

⑴目的。通過設備信息化建設，可以實時查詢設備運行狀態、監控設備運行效率，及時響應并處理好設備故障，進一步提升沖壓設備管理水平。同時，獲得準確沖次及停臺數據，進行持續改善，從而全面提升沖壓生產效率。

⑵可行性。沖壓車間主要設備為壓力機、桁車及廢料線，設備的控制核心是PLC（可編程控制器），PLC通過接口轉換和數據交換，連接至公司局域網，在公司局域網服務器安裝服務軟件，客戶端可以分配權限進行數據訪問或通過顯示屏部分數據或表格或曲線實時顯示。網絡組態如圖4所示。

模具管理信息化總體構想

⑴模具資產臺賬信息。功能是保證資產的不遺失，便于模具的各方面管理，隨即可查模具的所在地。

⑵產品設計變更（技術通知）引起的模具更改臺賬信息。功能是便于產品質量狀態的追溯，便于模具狀態的追溯。

⑶模具大修臺賬信息。功能是便于查詢全年項修費用，為下一年預算提供基本依據。便于掌握各車型模具總體狀態，為模具是否需復制重開提供依據。

⑷模具維修記錄信息。功能是便于掌握車間的模具維護狀況，掌控模具維護質量的追溯，給年度預防性檢修計劃提供有利依據。

⑸模具備件更換信息。功能是便于掌握模具的使用狀態，掌握備件的消耗，給備件的補庫提供可靠依據。

質量管理信息化總體構想

⑴目的，具體包括：1)追溯排查、批次管理。在系統中建立可追溯的沖壓質量管理體系，以批次號和捆包號為主線索規范沖壓過程質量信息輸入，保證生產過程的一致性和可追溯性；2)過程監控（系統邏輯控制）。在系統中實現沖壓日常質量管理業務，重點實現對沖壓過程工藝條件的監控，從而保證沖壓整體質量；3)質量信息、記錄標準化。在系統中將沖壓過程中的故障信息記錄標準化、規范化，方便后續進行綜合分析，指導質量改進活動；4)資源共享與流程優化。充分發揮系統的信息共享和傳遞功能，將不同來源（內部、外部）的問題反饋過程標準化、規范化，使問題快速解決和質量改進更加有效；5)過程實時分析控制、預警（SPC）。對沖壓的過程檢驗數據采用SPC和變化分析法進行分析，對過程受控進行預警。

⑵思路、流程，具體包括：1)利用系統資源及掃描系統代替現有的人工輸入模式，提高單據錄入準確性、及時性；2)過程信息錄入，從來料檢驗到合格入庫均采用系統執行邏輯控制；3)能有效監控供應商、沖壓、焊裝的實時庫存，為后期的精確追溯奠定基礎。

⑶模塊。沖壓質量管理分為七大模塊（圖5），即基礎數據維護、板料檢驗管理、開工前準備、過程檢驗管理、過程控制管理、沖壓不合格品處理及現場異常處理與改進。

⑷追溯模型，如圖6所示。

圖4 網絡組態

圖5 沖壓質量管理七大模塊

推進思路及要求

汽車沖壓車間應成立沖壓信息化項目組，單位負責人要親自參與并擔任項目組組長，負責整個項目的總體規劃、項目流程的決策、重大問題的協調及決策、軟硬件資源的支持。需要安排副組長或執行組長，負責各子項目的總體規劃，項目流程的制定、評審，項目可行性的論證、項目進度的把握與跟蹤、項目問題及資源的協調與溝通以及項目實施的評價及獎懲兌現。五大模塊分別安排專人擔任項目負責人，負責具體項目的規劃、實施，方案的可行性分析、評審，項目日常工作的執行與跟蹤，按組長、副組長或執行組長的具體工作要求開展工作，在項目的規定時間節點內按質按量完成任務。

圖6 沖壓質量管理追溯模型

項目組應定期（每周、每半月、每月）組織召開項目推進會議，跟蹤各項目的進度，協調各模塊推進小組的問題，進行下一階段工作布置；各模塊推進小組應定期與相關單位進行信息化方案的制定、分析、評審、實施的討論，梳理在推進過程中出現的各種問題并及時制定措施。

結束語

奇瑞汽車股份有限公司自2002年起正式走上信息化之路，ERP、SRM、DMS、PDM、QMS等一系列信息化系統相繼投入使用，有力支撐著企業的快速發展，在整體IT系統架構之下，逐步理順“研、產、供、銷”四大流程，IT技術在驅動企業創新和發展中起到了重要作用。奇瑞公司沖壓車間在原材料出入庫管理信息化、沖壓件出入庫管理信息化、設備管理信息化、模具管理信息化、質量管理信息化方面已經常態化使用、初步投入使用或基本成熟。

信息化作為現代化管理工具和手段，越來越成為企業追捧的對象，且發揮了重要的作用。汽車沖壓車間應該持續不斷擴大和挖掘信息化使用廣度和深度，不斷加大優化和完善信息化系統力度，全面提升信息化使用水平，滿足企業快速發展需要。