沖壓企業智能化管理

文/李永坤·天津星原汽車零部件有限公司

沖壓企業智能化管理

文/李永坤·天津星原汽車零部件有限公司

隨著進入汽車沖壓領域的企業越來越多，企業間的競爭，尤其是價格競爭也越來越激烈，企業為了自身生存和發展，就勢必會通過改革創新管理模式，完善健全管理制度，以不斷提升市場競爭力并最終實現企業的提質增效。生產管理的全面創新，也是帶動企業技術創新和設備升級的驅動力，如何理解這一關系并理清管理思路，我們就要從企業經營的主要成本構成來深入剖析。

企業經營成本主要包括材料成本、制造成本、人工成本、包裝物流成本、財務成本這幾個關鍵成本項，所有成本項里面都含有不同比重的管理成本，而管理成本占比最重、體現最直接、最突出的就是人工成本項，隨著人均收入逐年遞增，相應的企業用工成本也隨之提高，而企業就要著重研究如何降低總體人工成本，一方面，從基數上減少總體用工人數，另一方面，提高現有員工的單位生產效率。從上述兩個方面入手分析，人工成本包含直接人工成本和間接人工成本。

直接人工成本降低

直接人工成本主要體現群體為生產一線的操作工，其基數相對占比大，企業要想縮減人員并同時保證現有生產規模和效率，那必須走技術創新和設備升級的道路。對于沖壓企業，目前的發展趨勢是，沖壓技術、沖壓設備和沖壓模具不斷地在向自動化方向過渡，例如從成形工藝和方式來看，傳統的單工序沖壓方式占比越來越小，而更加高效的級進模沖壓、多機串聯機械手沖壓、單機多工位機械手沖壓等自動化沖壓方式的應用越來越廣。以公司某個沖壓產品為例，實物如圖1所示。

圖1 沖壓產品圖

原來的生產方式為手工單工序沖壓工藝，一共需要落料、成形、沖孔三道工序完成，但隨著產品月訂單越來越多，公司現有單工序沖壓設備產能不足，這種沖壓方式不能滿足客戶供貨要求，公司召集技術、生產等相關部門研討解決方案，綜合投入成本、實施周期等主要因素，最后決定利用現有的級進模生產設備，把產品原來的單工序手工沖壓方式改為級進模沖壓方式，投入新模具，徹底改變產品生產工藝，更改后產品工藝圖見圖2，生產使用設備圖見圖3。

圖2 更改后產品工藝圖

圖3 生產使用設備圖

新工藝方案確定并實施后，第一，解決了產能及供貨問題，使公司設備產能利用更加均衡；第二，免去了人工手動送料，提高了單位生產效率和產品質量穩定性，SPM值從手工單沖的25次/分提高到級進模連沖的40次/分，單位生產效率提高了60%；第三，生產線節省了三分之二的人工，大大降低了直接人工成本費，從而降低了產品的制造費用；第四，前期投入最優，僅僅在制作新模具上投入了少量資金，節省了采購新設備的大量資金。

反之，如果按照傳統管理思維，仍然采用手工單序沖壓方式，企業為了滿足客戶需求，就要投入大量資金采購新設備、制作新模具，同時還要增加大量的操作工。對比下來，無論是在固定資金投入方面，還是在人力成本節約上，級進模沖壓生產方式都具有極大的優勢。

后續公司又通過設備升級改造，把一部分產品生產工藝由單工序手工沖壓轉變為多機串聯機械手沖壓，效率、質量大幅提升，直接人工成本大幅降低，公司已經改造完成并投入使用的多機串聯機械手沖壓生產線如圖4所示。

圖4 多機串聯機械手沖壓生產線

這種生產工藝及方式，對降低直接人工成本有著明顯的作用和效果，并且大多數傳統沖壓企業都可以通過這種方式改造升級設備，投入的沖壓周邊自動化設備，雖然初期一次性投入資金較大，但相比長期的、不斷提高的人工成本來說還是有效可行的，并且這種方式相對簡單、易用、可控性好。

新建立的沖壓企業，目前大多直接采購多工位自動化壓力機，多工位壓力機是當前最先進的壓力機設備，相當于是多臺壓機及拆垛送料系統的集成，即一臺多工位壓力機相當于一條自動化壓力機生產線，一般由線首單元、送料機構、壓力機和線尾部分組成。最快SPM可達50次/分以上、可滿足高速自動化生產。其高效、低人工成本的生產優勢極其突出，單人操作，同時集成了送料、沖壓、收集整個生產流程，對操作人員數量的需求大幅降低，同時由于機床是伺服驅動，自動化程度很高，生產效率比傳統機械式壓力機高出幾倍，按照目前汽車沖壓技術的發展趨勢來看，多工位壓力機、多工位模具將是大勢所趨，也是企業在成本上取得競爭優勢的關鍵，因此生產自動化是沖壓企業降低人工成本、提高生產效率的重要途徑。

間接人工成本深入分析

間接人工成本實際上就是公司組織生產活動過程中，公司與外部的聯系、公司內部各部門之間的相互聯系以及公司內部單一部門實施管理所產生的成本。某公司生產部門，內部的供、存、銷數據管理，以前由人工記賬，到月末再統計到電子表格進行匯總歸類，其弊端就是占用大量人工成本，同時數據的反饋缺乏準確性和及時性，隨著產品種類越來越多，數據信息量也越來越大，憑借人工記賬已經無法滿足數據收集的需求。

在這樣的背景下，公司著手導入數字化管理軟件系統，數字化管理是指利用計算機、通信、網絡等技術，通過統計技術量化管理對象與管理行為，實現研發、計劃、組織、生產、協調、銷售、服務、創新等職能的管理活動和方法。公司初步導入的是某ERP整套管理系統中的生產管理模塊，著重解決供、存、銷數據管理，也就是從產品原材料開始編制身份信息，隨著生產的啟動，這個信息會一直傳遞到最終成品入庫，下面以某一產品信息管理為例，原材料入庫前，首先給它編制身份信息，并且具有唯一性，然后打印身份標簽，并粘貼到物料表面，最后用手持移動終端設備掃碼入庫，如圖5所示。

圖5 物料標簽

生產者領取原材料，同時掃碼出庫，然后經過級進模沖壓工序，原材料轉化為半成品，同樣的道理，我們為半成品編制身份信息，然后打印身份標簽（圖6），并粘貼到收容器具指定位置，同時掃碼入庫存儲到指定區域。后序生產者，從半成品庫房領取物料，同樣掃碼出庫，當完成全部生產工序，生成最終成品后，我們再次為成品編制身份信息，然后打印身份標簽（圖7），并粘貼到收容器具指定位置，同時掃碼入庫存儲到指定成品庫房。最后銷售發貨也是一樣的原理和流程，從成品庫中提取目標物，庫管員掃碼出庫，完成從原材料到成品出庫的全數字化管理。

這個管理軟件的導入，完全取消了手工記賬，再次錄入的工作，后臺通過終端掃碼得到及時的信息反饋并進行記錄、統計和歸類，既不會出現人工操作誤差，也不需要二次錄入統計，同時又保證了數據信息的有效性、及時性、準確性和唯一性。上述介紹僅僅是企業生產數字化管理的一小部分，隨著ERP系統的廣泛應用，數字化管理將會是企業生產管理的常規手段。

圖6 半成品標簽

圖7 成品標簽

結束語

工廠生產自動化和管理信息數字化是實現企業智能化制造的重中之重，管理者在今后的生產組織中，要更加積極主動的創新管理模式，適時引導企業生產方式的轉型升級，最終向著智能化工廠的方向邁進。在國家制造業由大轉強這樣一個轉型升級的歷史背景和機遇下，我們從業者義不容辭要把握機遇，順應大勢，努力使企業由“制造”型企業轉向真正的“智造”型企業。