汽車沖壓車間信息化設(shè)計(jì)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(yè)技術(shù)學(xué)院航空制造工程學(xué)院

汽車沖壓車間信息化設(shè)計(jì)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(yè)技術(shù)學(xué)院航空制造工程學(xué)院

近年來(lái)，我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。汽車企業(yè)規(guī)模在不斷擴(kuò)大的同時(shí)，管理的復(fù)雜性與日俱增，信息化建設(shè)越來(lái)越受到汽車企業(yè)的青睞。其中，ERP、OA、DMS等信息化系統(tǒng)的應(yīng)用，使汽車企業(yè)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率不斷加快，傳統(tǒng)的以人采集信息為主的時(shí)代已經(jīng)過(guò)去，以集成信息為主的信息化管理成為企業(yè)發(fā)展的加速器。作為汽車制造四大工藝之首的沖壓加工，也應(yīng)適應(yīng)時(shí)代與企業(yè)發(fā)展的需要，加快信息化建設(shè)。

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(guān)系

信息化設(shè)計(jì)方案總體思路及框架

總體思路

汽車沖壓車間信息化建設(shè)應(yīng)主要圍繞以下五個(gè)方面：⑴原材料出入庫(kù)管理信息化；⑵沖壓件出入庫(kù)管理信息化；⑶設(shè)備管理信息化；⑷模具管理信息化，⑸質(zhì)量管理信息化。通過(guò)以上五個(gè)模塊的信息化建設(shè)，把沖壓的整體業(yè)務(wù)進(jìn)行全程梳理，業(yè)務(wù)流程進(jìn)行全程匹配，實(shí)現(xiàn)沖壓車間的全過(guò)程信息化，從而滿足企業(yè)長(zhǎng)期持續(xù)、快速、穩(wěn)定發(fā)展的要求?？傮w框架如圖1所示。

五大模塊間的關(guān)系

通 過(guò) MI、EI、DI、QMS、PI五大模塊的信息化，將沖壓的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行全程匹配，上工序的信息化作為下工序信息化的輸入，環(huán)環(huán)相扣，見(jiàn)圖2。此外，通過(guò)五大模塊的有機(jī)關(guān)聯(lián)將沖壓的整個(gè)業(yè)務(wù)流進(jìn)行有機(jī)串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)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(shè)計(jì)方案五大模塊設(shè)計(jì)

原材料出入庫(kù)管理信息化總體構(gòu)想

⑴目的及流程架構(gòu)。通過(guò)原材料出入庫(kù)管理信息化的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)全程管理和實(shí)時(shí)監(jiān)控。利用掃描系統(tǒng)代替人工輸入模式，提高單據(jù)錄入的準(zhǔn)確性、及時(shí)性，同時(shí)能夠節(jié)約成本，提高效率，有效監(jiān)控供應(yīng)商、沖壓、焊裝的實(shí)時(shí)庫(kù)存，為精確排產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。原材料出入庫(kù)管理信息化流程構(gòu)架如圖3所示。

圖3 原材料出入庫(kù)管理信息化流程構(gòu)架

⑵原材料出入庫(kù)業(yè)務(wù)需求說(shuō)明，具體包括：1)循環(huán)看板物料配送，支持采用安全庫(kù)存和看板環(huán)兩種需求觸發(fā)機(jī)制指導(dǎo)原材料剪配中心向PC區(qū)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(dǎo)入物料需求方式產(chǎn)生配送指令；3)C區(qū)物料揀配上線，人工掌握上線時(shí)機(jī)，支持掃描循環(huán)看板卡方式指導(dǎo)物料上線，也可支持直接接入在線庫(kù)方式；4)PC區(qū)、剪配中心庫(kù)存管理，PC區(qū)采用動(dòng)態(tài)庫(kù)位管理。剪配中心視作一個(gè)大庫(kù)位，采用指定庫(kù)位方式進(jìn)行物料出入庫(kù)處理。

⑶沖壓板材物料需求業(yè)務(wù)流程，具體包括：1)沖壓板材物料的發(fā)布、接收由沖壓車間組織，沖壓車間結(jié)合庫(kù)存情況統(tǒng)計(jì)分析，按日生產(chǎn)計(jì)劃提前一個(gè)工作日按規(guī)定格式編訂手工看板物料需求計(jì)劃，單位第一負(fù)責(zé)人確認(rèn)后，通過(guò)LES系統(tǒng)錄入或上傳，對(duì)外發(fā)布手工看板物料需求；2)外部配送組織單位根據(jù)不同零件（鋼板）屬性的手工看板物料需求，由訂單處理員進(jìn)行手工觸發(fā)打印，并按要求到貨時(shí)間計(jì)劃傳遞至備貨員，由備貨員進(jìn)行手工看板物料需求的備貨、發(fā)布在途，并按時(shí)、按點(diǎn)、按量運(yùn)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(kù)管員（驗(yàn)貨員）進(jìn)行驗(yàn)收確認(rèn)，對(duì)異常到貨在線庫(kù)管員（驗(yàn)貨員）及時(shí)向物流工段長(zhǎng)及物料計(jì)劃員反饋，按《應(yīng)急處理流程》處理，在線庫(kù)管員（驗(yàn)貨員）對(duì)來(lái)件確認(rèn)后進(jìn)行簽章，返還一聯(lián)配送單給配送組織單位，其他配送單聯(lián)交付材料賬務(wù)員進(jìn)行掃描入庫(kù)；4)手工看板物料的物流配送各環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)監(jiān)控由物料計(jì)劃員負(fù)責(zé)，要結(jié)合系統(tǒng)異常情況預(yù)警功能對(duì)異常情況進(jìn)行及時(shí)處理。

沖壓件出入庫(kù)管理信息化總體構(gòu)想

⑴目的。PI是基于現(xiàn)有業(yè)務(wù)，將原有的手工錄入ERP系統(tǒng)模式用掃描方式代替，通過(guò)在線生產(chǎn)后掃描入庫(kù)，再到?jīng)_壓件的掃描出庫(kù)，實(shí)現(xiàn)全程信息化管理，生產(chǎn)狀態(tài)在系統(tǒng)內(nèi)實(shí)時(shí)體現(xiàn)，減少手工錄入，減少人員，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率與及時(shí)性，為管理決策提供真實(shí)可靠的依據(jù)。

⑵操作流程，具體包括：1)沖壓自制件合格入庫(kù)操作。沖壓自制件生產(chǎn)完工裝箱，區(qū)分合格與不合格狀態(tài)，合格件生成條碼并粘貼在工位器具上，實(shí)物送至庫(kù)區(qū)掃描入庫(kù)，待實(shí)物發(fā)往焊裝時(shí)，在系統(tǒng)內(nèi)掃描出庫(kù)，條碼狀態(tài)為關(guān)閉；2)沖壓自制件不合格入庫(kù)返工操作。沖壓自制不合格件不在條碼系統(tǒng)內(nèi)管理，按照SAP現(xiàn)有的操作流程先進(jìn)行報(bào)工，再轉(zhuǎn)至不合格庫(kù)凍結(jié)庫(kù)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(jìn)行凍結(jié)庫(kù)存轉(zhuǎn)非限制移庫(kù)掃描，在成品庫(kù)內(nèi)進(jìn)行正常的庫(kù)存管理；返工不合格的，走報(bào)廢流程，直接在SAP系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行報(bào)廢處理；3)焊退件返工操作。焊裝車間焊退件按照現(xiàn)有流程操作，由沖壓車間在SAP系統(tǒng)內(nèi)先操作退庫(kù)，再轉(zhuǎn)至不合格庫(kù)凍結(jié)庫(kù)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(jìn)行凍結(jié)庫(kù)存轉(zhuǎn)非限制移庫(kù)掃描，在成品庫(kù)內(nèi)進(jìn)行正常的庫(kù)存管理；返工不合格的，走報(bào)廢流程，直接在SAP系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行報(bào)廢處理；4)工廠間調(diào)撥操作。沖壓自制件進(jìn)行工廠間調(diào)撥的，在發(fā)出時(shí)條碼在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行掃描出庫(kù)，狀態(tài)為調(diào)撥中，到對(duì)方成品庫(kù)時(shí)，由對(duì)方在系統(tǒng)內(nèi)掃描入庫(kù)，同時(shí)將庫(kù)存在SAP系統(tǒng)內(nèi)從發(fā)出庫(kù)移動(dòng)至接收庫(kù)，系統(tǒng)狀態(tài)為調(diào)撥完成。在接收方庫(kù)存地點(diǎn)按照正常的沖壓自制件進(jìn)行存貨管理，待貨物發(fā)出的時(shí)候，在系統(tǒng)內(nèi)掃描出庫(kù)，條碼狀態(tài)為關(guān)閉；5)備件生產(chǎn)操作。沖壓自制件進(jìn)行備件生產(chǎn)和發(fā)出的，待發(fā)貨時(shí)要先判斷是否都是整箱，整箱在系統(tǒng)內(nèi)直接掃描出庫(kù)，條碼狀態(tài)為關(guān)閉。然后，在SAP系統(tǒng)內(nèi)按照《公司間調(diào)撥流程》處理，通過(guò)交貨單交貨將庫(kù)存減少。非整箱的零散庫(kù)存發(fā)貨，需要先進(jìn)行條碼拆分，將老條碼拆分為兩個(gè)新條碼，老條碼狀態(tài)為關(guān)閉，新條碼繼承老條碼拆分前的狀態(tài)，其中一張條碼為需要進(jìn)行發(fā)出的，拆分后得到的需要進(jìn)行發(fā)出的條碼進(jìn)行掃描出庫(kù)，條碼狀態(tài)為關(guān)閉，然后在SAP系統(tǒng)內(nèi)按照《公司間調(diào)撥流程》處理。另一張條碼為需要進(jìn)行正常庫(kù)存管理的，按照正常自制沖壓件庫(kù)存管理；6)外部門領(lǐng)用操作。沖壓自制件進(jìn)行外部門領(lǐng)料發(fā)出，待發(fā)貨時(shí)先判斷是否都是整箱，整箱在系統(tǒng)內(nèi)直接掃描出庫(kù)，條碼狀態(tài)為關(guān)閉。然后，在SAP系統(tǒng)內(nèi)按照《領(lǐng)料流程》處理，通過(guò)發(fā)料至領(lǐng)用部門減少庫(kù)存。非整箱的零散庫(kù)存發(fā)貨，需先進(jìn)行條碼拆分，將老條碼拆分為兩個(gè)新條碼，老條碼狀態(tài)為關(guān)閉，新條碼繼承老條碼拆分前的狀態(tài)，其中一張條碼為需要進(jìn)行發(fā)出的，拆分后得到的需要進(jìn)行發(fā)出的條碼進(jìn)行掃描出庫(kù)，條碼狀態(tài)為關(guān)閉，然后在SAP系統(tǒng)內(nèi)按照《領(lǐng)料流程》處理。另一張條碼為需要進(jìn)行正常庫(kù)存管理的，按照正常自制沖壓件庫(kù)存管理；7)入庫(kù)返工操作。沖壓自制件進(jìn)行入庫(kù)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(tǒng)內(nèi)直接掃描出庫(kù)，條碼狀態(tài)為關(guān)閉。然后，在SAP系統(tǒng)內(nèi)將庫(kù)存由成品庫(kù)調(diào)撥至不合格庫(kù)凍結(jié)庫(kù)存，按照返工流程進(jìn)行后續(xù)處理。非整箱的零散庫(kù)存發(fā)貨，需要先進(jìn)行條碼拆分，將老條碼拆分為兩個(gè)新條碼，老條碼狀態(tài)為關(guān)閉，新條碼繼承老條碼拆分前的狀態(tài)，其中一張條碼為需要進(jìn)行返工的，拆分后得到的需要進(jìn)行發(fā)出的條碼進(jìn)行掃描出庫(kù)，條碼狀態(tài)為關(guān)閉，然后在SAP系統(tǒng)內(nèi)將庫(kù)存由成品庫(kù)調(diào)撥至不合格庫(kù)凍結(jié)庫(kù)存，按照返工流程進(jìn)行后續(xù)處理。另一張條碼為需要進(jìn)行正常庫(kù)存管理的，按照正常自制沖壓件庫(kù)存管理。

設(shè)備管理信息化總體構(gòu)想

⑴目的。通過(guò)設(shè)備信息化建設(shè)，可以實(shí)時(shí)查詢?cè)O(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行效率，及時(shí)響應(yīng)并處理好設(shè)備故障，進(jìn)一步提升沖壓設(shè)備管理水平。同時(shí)，獲得準(zhǔn)確沖次及停臺(tái)數(shù)據(jù)，進(jìn)行持續(xù)改善，從而全面提升沖壓生產(chǎn)效率。

⑵可行性。沖壓車間主要設(shè)備為壓力機(jī)、桁車及廢料線，設(shè)備的控制核心是PLC（可編程控制器），PLC通過(guò)接口轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)交換，連接至公司局域網(wǎng)，在公司局域網(wǎng)服務(wù)器安裝服務(wù)軟件，客戶端可以分配權(quán)限進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)或通過(guò)顯示屏部分?jǐn)?shù)據(jù)或表格或曲線實(shí)時(shí)顯示。網(wǎng)絡(luò)組態(tài)如圖4所示。

模具管理信息化總體構(gòu)想

⑴模具資產(chǎn)臺(tái)賬信息。功能是保證資產(chǎn)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(chǎn)品設(shè)計(jì)變更（技術(shù)通知）引起的模具更改臺(tái)賬信息。功能是便于產(chǎn)品質(zhì)量狀態(tài)的追溯，便于模具狀態(tài)的追溯。

⑶模具大修臺(tái)賬信息。功能是便于查詢?nèi)觏?xiàng)修費(fèi)用，為下一年預(yù)算提供基本依據(jù)。便于掌握各車型模具總體狀態(tài)，為模具是否需復(fù)制重開(kāi)提供依據(jù)。

⑷模具維修記錄信息。功能是便于掌握車間的模具維護(hù)狀況，掌控模具維護(hù)質(zhì)量的追溯，給年度預(yù)防性檢修計(jì)劃提供有利依據(jù)。

⑸模具備件更換信息。功能是便于掌握模具的使用狀態(tài)，掌握備件的消耗，給備件的補(bǔ)庫(kù)提供可靠依據(jù)。

質(zhì)量管理信息化總體構(gòu)想

⑴目的，具體包括：1)追溯排查、批次管理。在系統(tǒng)中建立可追溯的沖壓質(zhì)量管理體系，以批次號(hào)和捆包號(hào)為主線索規(guī)范沖壓過(guò)程質(zhì)量信息輸入，保證生產(chǎn)過(guò)程的一致性和可追溯性；2)過(guò)程監(jiān)控（系統(tǒng)邏輯控制）。在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)沖壓日常質(zhì)量管理業(yè)務(wù)，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)沖壓過(guò)程工藝條件的監(jiān)控，從而保證沖壓整體質(zhì)量；3)質(zhì)量信息、記錄標(biāo)準(zhǔn)化。在系統(tǒng)中將沖壓過(guò)程中的故障信息記錄標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，方便后續(xù)進(jìn)行綜合分析，指導(dǎo)質(zhì)量改進(jìn)活動(dòng)；4)資源共享與流程優(yōu)化。充分發(fā)揮系統(tǒng)的信息共享和傳遞功能，將不同來(lái)源（內(nèi)部、外部）的問(wèn)題反饋過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，使問(wèn)題快速解決和質(zhì)量改進(jìn)更加有效；5)過(guò)程實(shí)時(shí)分析控制、預(yù)警（SPC）。對(duì)沖壓的過(guò)程檢驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPC和變化分析法進(jìn)行分析，對(duì)過(guò)程受控進(jìn)行預(yù)警。

⑵思路、流程，具體包括：1)利用系統(tǒng)資源及掃描系統(tǒng)代替現(xiàn)有的人工輸入模式，提高單據(jù)錄入準(zhǔn)確性、及時(shí)性；2)過(guò)程信息錄入，從來(lái)料檢驗(yàn)到合格入庫(kù)均采用系統(tǒng)執(zhí)行邏輯控制；3)能有效監(jiān)控供應(yīng)商、沖壓、焊裝的實(shí)時(shí)庫(kù)存，為后期的精確追溯奠定基礎(chǔ)。

⑶模塊。沖壓質(zhì)量管理分為七大模塊（圖5），即基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)、板料檢驗(yàn)管理、開(kāi)工前準(zhǔn)備、過(guò)程檢驗(yàn)管理、過(guò)程控制管理、沖壓不合格品處理及現(xiàn)場(chǎng)異常處理與改進(jìn)。

⑷追溯模型，如圖6所示。

圖4 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)

圖5 沖壓質(zhì)量管理七大模塊

推進(jìn)思路及要求

汽車沖壓車間應(yīng)成立沖壓信息化項(xiàng)目組，單位負(fù)責(zé)人要親自參與并擔(dān)任項(xiàng)目組組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目的總體規(guī)劃、項(xiàng)目流程的決策、重大問(wèn)題的協(xié)調(diào)及決策、軟硬件資源的支持。需要安排副組長(zhǎng)或執(zhí)行組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)各子項(xiàng)目的總體規(guī)劃，項(xiàng)目流程的制定、評(píng)審，項(xiàng)目可行性的論證、項(xiàng)目進(jìn)度的把握與跟蹤、項(xiàng)目問(wèn)題及資源的協(xié)調(diào)與溝通以及項(xiàng)目實(shí)施的評(píng)價(jià)及獎(jiǎng)懲兌現(xiàn)。五大模塊分別安排專人擔(dān)任項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)具體項(xiàng)目的規(guī)劃、實(shí)施，方案的可行性分析、評(píng)審，項(xiàng)目日常工作的執(zhí)行與跟蹤，按組長(zhǎng)、副組長(zhǎng)或執(zhí)行組長(zhǎng)的具體工作要求開(kāi)展工作，在項(xiàng)目的規(guī)定時(shí)間節(jié)點(diǎn)內(nèi)按質(zhì)按量完成任務(wù)。

圖6 沖壓質(zhì)量管理追溯模型

項(xiàng)目組應(yīng)定期（每周、每半月、每月）組織召開(kāi)項(xiàng)目推進(jìn)會(huì)議，跟蹤各項(xiàng)目的進(jìn)度，協(xié)調(diào)各模塊推進(jìn)小組的問(wèn)題，進(jìn)行下一階段工作布置；各模塊推進(jìn)小組應(yīng)定期與相關(guān)單位進(jìn)行信息化方案的制定、分析、評(píng)審、實(shí)施的討論，梳理在推進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題并及時(shí)制定措施。

結(jié)束語(yǔ)

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(tǒng)相繼投入使用，有力支撐著企業(yè)的快速發(fā)展，在整體IT系統(tǒng)架構(gòu)之下，逐步理順“研、產(chǎn)、供、銷”四大流程，IT技術(shù)在驅(qū)動(dòng)企業(yè)創(chuàng)新和發(fā)展中起到了重要作用。奇瑞公司沖壓車間在原材料出入庫(kù)管理信息化、沖壓件出入庫(kù)管理信息化、設(shè)備管理信息化、模具管理信息化、質(zhì)量管理信息化方面已經(jīng)常態(tài)化使用、初步投入使用或基本成熟。

信息化作為現(xiàn)代化管理工具和手段，越來(lái)越成為企業(yè)追捧的對(duì)象，且發(fā)揮了重要的作用。汽車沖壓車間應(yīng)該持續(xù)不斷擴(kuò)大和挖掘信息化使用廣度和深度，不斷加大優(yōu)化和完善信息化系統(tǒng)力度，全面提升信息化使用水平，滿足企業(yè)快速發(fā)展需要。