唐 宇 尹德政

（重慶地勘局南江水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊，重慶 401147；重慶長征重工有限責(zé)任公司，重慶 400083）

一、快速換模技術(shù)綜述

快速換模技術(shù)又被稱為模具快速更換即SMED，該技術(shù)發(fā)源于日本，最初主要應(yīng)用于汽車生產(chǎn)加工制造。該技術(shù)在日本豐田獲得了成功，它能將產(chǎn)品切換時間從原本的4h縮短至3min，這對豐田汽車生產(chǎn)效率提升起到了巨大作用。我國快速換模研究起步較晚，自上個世紀80年代末期沖壓技術(shù)及設(shè)備才開始進行研究，同期快速換模也隨之深入地研究。歷數(shù)多年努力，我國在快速換模技術(shù)方面也取得了巨大進步，通過該技術(shù)在沖壓工藝中的應(yīng)用，使我國沖壓產(chǎn)能大幅度提高，讓我國沖壓生產(chǎn)過程進入到了精益生產(chǎn)階段。

（一）快速換模技術(shù)的作用

SMEDD的全稱為單位時間內(nèi)即時換模，它是一種快速且有效的模具切換方法。通過該技術(shù)能夠?qū)⒄谏a(chǎn)運行過程中的某一道工序以最快的速度切換至下一生產(chǎn)工序，可以說快速換模的宗旨就是盡最大的可能縮短作業(yè)轉(zhuǎn)換時間，這一過程中的關(guān)鍵點在于劃定內(nèi)部作業(yè)與外部作業(yè)，并將前者轉(zhuǎn)換為后者，以此來達到縮短整體轉(zhuǎn)換時間的目的。

（二）快速換模技術(shù)的基本要點

1 內(nèi)部作業(yè)與外部作業(yè)的區(qū)分。這是應(yīng)用快速換模技術(shù)的基本概念之一，它將整個換模作業(yè)過程區(qū)分為內(nèi)部準備、準備調(diào)整、外部準備作業(yè)。內(nèi)部準備是指在沖壓停機下所能夠作的準備工作，如模具拆裝等；準備調(diào)整則是指模具安裝完畢直至首個合格產(chǎn)品產(chǎn)出過程中的作業(yè)；而外部準備作業(yè)是指沖壓設(shè)備在正常運行時可以做的準備工作，如模具修理、工具和材料準備等等。

2 將內(nèi)部作業(yè)盡可能轉(zhuǎn)換為外部作業(yè)。盡可能將內(nèi)部準備的各項工作全部或部分轉(zhuǎn)換為外部作業(yè)，借此來縮短機床設(shè)備的停機時間。

3 對內(nèi)部與外部作業(yè)進行同時優(yōu)化。即對內(nèi)部準備和外部準備的作業(yè)進行優(yōu)化調(diào)整，在不影響正常生產(chǎn)運行的前提下，使準備時間縮短到最低限度，以此來提高生產(chǎn)效率。

（三）實現(xiàn)快速換模的基礎(chǔ)工作

1 模具管理：模具庫的規(guī)范化管理，要求做到，模具標識清晰完好，嚴格按產(chǎn)品系列定位，模具編號擺放，模具標識上應(yīng)有狀態(tài)欄，標明模具狀態(tài)。即便移走模具，標識仍然在位，模具回庫能很方便找到原位。

2 模具庫區(qū)域劃分固定，放置區(qū)首位有放置區(qū)模具定位總表，查看總表，能很快找到某模具所在位置，庫內(nèi)設(shè)定待維修模具放置區(qū)，分離出外部作業(yè)狀態(tài)的模具。將耗時較多的維修調(diào)試模具放在沖壓線外進行，維修調(diào)試好經(jīng)檢驗合格的模具才放入原位置上去。

3 模具快換的基礎(chǔ)，在很大程度上取決與標準化設(shè)計，模具設(shè)計中能決定模具快換時間的幾項參數(shù)要標準化，不能因為設(shè)計者的不同和為了節(jié)約模具材料隨意變更，沖壓模具的模具閉合高度，上下模具底板的長、寬、厚，要規(guī)范標準一致，這樣換線時就無需花費很多時間調(diào)整沖床的閉合高度、調(diào)整夾持上下模具的墊塊等。

4 模具快換作業(yè)，要先拆掉沖床在線的模具，然后再裝上要更換的模具上去，沒有必要的臺車，臺車接受模具面高度與沖床臺面不一致。臺車面不布置推拉省力的滾珠滾柱，要想快速卸下、快速裝上模具，是難以實現(xiàn)的。臺車數(shù)量配比要按照換線模具數(shù)量的兩倍配備。

5 隨著技術(shù)進步，傳統(tǒng)的壓板墊塊壓緊模具的方法被一些先進的夾持技術(shù)替代了，一種靠高壓氮氣做動力的氣壓夾持裝置，在模具快速中能以較快的速度很快將上下模具夾持到位。

二、快速換模技術(shù)在沖壓設(shè)備中的具體應(yīng)用研究

（一）快速換模技術(shù)的關(guān)鍵步驟

1 記錄問題，將換模作業(yè)過程細分，對細分段落的人員、工具、拆模，裝模裝夾，調(diào)試，首件檢驗動作耗時等要素進行記錄，記錄要完整，即從換線之前最后一件產(chǎn)品下線直至換線后第一件合格產(chǎn)品的產(chǎn)出，如有必要，可用錄像、拍照方式記錄下來更可靠。

2 分析記錄數(shù)據(jù)：按內(nèi)部準備和外部準備時間進行區(qū)分，將換模作業(yè)的劃分為內(nèi)部準備和外部準備兩大類。為了換模后模具沖壓正常，應(yīng)當在換模前進行模具檢查填寫點檢表，強調(diào)以優(yōu)質(zhì)的外部準備工作質(zhì)量，減少內(nèi)部準備時間。

3 去除內(nèi)部準備時間浪費。該步驟的主要目的是將內(nèi)部準備時間中浪費消除掉，達到縮短換模時間的目的。常用的方法有：平行作業(yè)法、旋轉(zhuǎn)式一次鎖定法、工具放置位置統(tǒng)一法、改良設(shè)置等等。

4 內(nèi)部細分、該步驟主要目的是最大縮短換模時間。通過對內(nèi)部準備作業(yè)的細分，將整個作業(yè)過程分解為若干個環(huán)節(jié)，再將其中近似的環(huán)節(jié)合并，以此來縮短換模時間；其次，通過模具的高度標準化，減少調(diào)整和調(diào)試時間，進而縮短換模時間。

（二）快速換模技術(shù)在沖壓設(shè)備中的具體應(yīng)用

為了便于本文的研究，以某沖壓車間的沖壓工段為例，對快速換模技術(shù)的應(yīng)用進行論述。該沖壓工段的壓力機擔(dān)負生產(chǎn)多個車型的保險杠、頂棚以及車身部件，由于品種多換模頻率就相對較高。在對原換模過程進行現(xiàn)場觀察并進行記錄后發(fā)現(xiàn)，內(nèi)換模時間共計1120s，外換模時共計925s，合計2045s，整個過程約為34min左右，時間相對較長。原換模采用串行作業(yè)方式，在設(shè)備停機后才準備工具，造成大量時間浪費，浪費體現(xiàn)在：其一，需要更換的模具擺放的雜亂無章，尋找模具花費很長的時間；其二，人員工不明確，作業(yè)缺乏規(guī)范；其三，沒能很好地將內(nèi)部換模與外部換模進行分離，全部作業(yè)基本都是在壓力機停機之后完成，設(shè)備利用效率大幅度降低；其四，作業(yè)現(xiàn)場的布置缺乏合理性，新模具取出直至設(shè)備旁所花費的時間較長；其五，壓力參數(shù)的調(diào)試反復(fù)進行，導(dǎo)致大量的工時浪費。為了提高生效率，應(yīng)用快速換模技術(shù)對現(xiàn)有的問題進行改善。

1 內(nèi)外分離。改善前的換模的停機時間約為34min，這就相當1臺設(shè)備在1個月內(nèi)有3d為空轉(zhuǎn)時間，為了改善準備工作在停機后才開始，換模等待時間較長，，對員工崗位進行分工調(diào)整，并在班組內(nèi)設(shè)置固定崗和移動崗，前者只負責(zé)內(nèi)換模作業(yè)，而后者則主要負責(zé)外換模作業(yè)，這樣一來內(nèi)外換模完全分離。經(jīng)過調(diào)整之后每次換模的時間從原本的34min縮短至15min左右，極大程度地提高了壓力機的利用效率。

2 縮短外換模時間。為了壓縮外換模的時間，采取以下方法對作業(yè)過程進行改進：首先，繪出模具定置圖，讓換模員工可以快捷無誤地找到模具，不但節(jié)省了作業(yè)時間，還提高了作業(yè)效率；其次，由領(lǐng)班根據(jù)壓力機參數(shù)編制排產(chǎn)表，交給作業(yè)員工，讓生產(chǎn)信息透明流暢，使員工心中有個計劃，有利于節(jié)省作業(yè)時間；另外通過對現(xiàn)場布局進行優(yōu)化調(diào)整，減少過程品以及物料搬運和等待時間，這樣便可以間接減少換模時間，壓力機的運轉(zhuǎn)率自然會有所提高。

3 縮短內(nèi)換模時間。為避免內(nèi)換模時間的浪費，可以采用十字定位的目視化方法，在工作臺及每一套模具上都做好相應(yīng)的標記，這樣便可以實現(xiàn)模具更換一次性到位，有效解決了反復(fù)起吊調(diào)整位置引起的時間浪費問題。

結(jié)語

綜上所述，通過快速換模技術(shù)的應(yīng)用，換模時間較之以往縮短了19min左右，整個換模過程只需要不到15min便可完成，這極大程度地提高了該沖壓工段壓力機的利用效率，這為企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益。在未來一段時期，還應(yīng)當不斷加大對快速換模技術(shù)的研究力度，爭取在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上進一步縮短換模時間。

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