缩短汽车模具交货周期

　　中国汽车工业的快速发展加快了汽车模具的国产化进程。随着新车型上市周期的缩短，汽车模具的交货周期已成为困扰用户和汽车模具企业的一大难题。如何看待并解决这一问题，无疑是每一个汽车模具企业及其用户都十分关注的话题。

　　影响交货周期的因素

　　从大的方面来看，汽车模具的开发、制造主要包括：模具开发项目的签订过程、模具技术开发过程、模具制造开发过程、模具开发项目的交付过程。其中，前3个过程是影响模具交付周期的主要因素。

　　在模具开发项目的签订过程中，要进行技术交流、产品功能的识别和产品工艺性的评审。如果对用户所提供的不合理的产品设计或不好的产品工艺性把握不住，就会给今后的设计、制造带来很大的麻烦。

　　模具技术开发过程包括：车身产品的冲压工艺设计、D/L图数模的设计与细化、数控加工CAM的编程、实型FMC的加工制作等。在该过程中，并行工程是加快项目进展的最好方法。将各个小环节合理安排好，让它们更有效的重叠、交叉，将有利于缩短模具制造周期。例如：在D/L图设计框架规划完成后，在详细设计的同时，既开始拉延模的模具结构设计，后续模具也可根据情况同步设计；在设计D/L图的同时，CAM编程人员就开始进行产品数模的整理；结构设计总图评审后，详细设计的同时，即下铸造实型图，进行FMC的制作，同时交叉进行FMC型面的编程；在FMC的制作过程中，细化模具结构设计，并把实型评审的结果完善到结构设计中；加工工艺与各工序数模的整理同步进行；加工工艺和采购清单及时在网上发布，与铸件周期形成客观自然的并行工程。最重要的一项并行工程是，在技术开发阶段，就能预测模具加工和调试中可能出现的问题，并采取有效措施，加以预防。

　　模具制造开发过程包括3个方面：

　　● 制造技术。衡量制造水平的一个重要因素是加工精度和效率，它们可以反映出数控设备是否发挥出最大效能。精度差或者说精度保证能力差，自然也就没有了效率，成本也无法控制。

　　● 生产计划的管理。在铸件毛坯回厂后的一次加工、二次加工、装配、合模、调试的整个过程中，有很多小循环的并行工程。如果合理安排好计划，可在很大程度上减少加工等待时间。

　　● 模具的调试。模具调试技术一般涉及以下问题：如何调试？怎样分析调试中出现的问题？如何制定有效的方案加以解决？在这些问题中，特别要分析清楚各工序之间的衔接关系，以便一次调整到位，减少反复调试的次数。有效解决模具调试环节中的这些问题，对缩短模具的交付周期影响极大。

　　汽车模具的制造过程复杂，涉及面广、工序多，如：分析冲压工艺、设计DL图、CAE分析、模具结构设计、编制NC加工程序、FMC模型制造、铸件浇注、机加工模具、初组装、型面数控加工、检测、装配、调试等。这些环节有些是交叉、并行的，有些是串行的。

　　影响模具交货周期的因素很多。从目前情况看，主要有以下几点：一是接到订单时，客户提供的制造依据的可靠性；二是设计的合理性和周期；三是铸件的品质与提供周期；四是加工设备与加工方式；五是模具的装配过程；六是模具的调试周期。

　　汽车模具的开发和制造的过程主要包括：冲压工艺设计（最关键的是冲压成形性研究）、模具结构设计、铸件准备（包括模型制造和铸造）、模具机加工（主要采用数控加工）、模具装配和模具调试。

　　在此过程中，影响模具交货周期的主要因素，从重要度排列应该是：冲压工艺设计、模具结构设计、模具调试。

　　中国汽车工业的发展使国产汽车的自主开发成为必然。目前，我国的汽车工业是以大型国有企业和合资企业为主导地位的。国有企业长期采取计划经济的生产模式，重生产轻开发；合资企业对新车型采取拿来主义，外资长期不支持、不鼓励自主开发。在外资的眼里，这些企业只是一个生产工厂，根本就不是一个完整的汽车公司。因此，这些主导中国汽车生产的企业，其开发机制严重不健全，开发能力的发展远落后于制造能力的发展。而国内其他汽车企业的规模普遍偏小，开发能力较弱，开发工作还处于起步阶段。

　　汽车开发包括车型开发和车身开发。目前，国内的新车型除引进以外，所谓的开发几乎都是仿制。车身开发也是以主体仿制加局部改型为主。局部的改型往往是造成工艺性变 差、设计变更过多的主要原因。

　　汽车模具开发其实就是汽车车身开发的一部分，对于汽车模具企业来说，它同时又是一个产品。因此，汽车模具生产就具有了研制与生产的两重性。

　　一般，汽车模具的生产流程为：

　　设计过程 模具订单→车身设计数模→冲压工艺分析→模具结构设计

　　制造过程 实型制造→铸件→数控编程→机械加工→模具装配

　　协调过程 模具调试→装车协调→模具验收

　　汽车模具的订单与单件生产方式，决定了其生产过程与其他产品相比，具有很大的不同：

　　● 订单内容的不确定；

　　● 设计是生产的一部分；

　　● 协作生产对模具制造的影响很大；

　　● 模具调整是模具生产的关键环节；

　　● 车身的开发、协调对模具最终完成影响很大。

　　因此，影响模具企业交货周期的因素，不外乎来自于用户、企业、供货三个方面。在车身设计与模具制造并行开发的过程中，用户对产品的变更往往是影响汽车模具交货周期的关键因素；当用户对交货周期的要求过短或市场非常火暴时，铸件与标准件的采购就成为影响模具交货周期的主因；模具企业自身的管理、技术水平，特别是管理水平，任何时候都是决定模具交货周期的决定因素。当然，作为一种研制，汽车模具生产本身就具有很高的风险性，它不可能像批量定型的产品那样，能保证生产周期的万无一失。目前，即使是国际上最先进的汽车模具制造企业，模具交货拖期的几率也很高。

　　参与车身开发过程

　　不合理的产品设计或不好的产品工艺性，会给模具制造企业带来很大的麻烦。因此，我们特别注重模具开发项目的签订过程。

　　该过程包括对项目产品功能的识别、重要性的认识以及产品工艺性分析。在此过程中，要真正弄清用户的需求，并转化成规范，贯彻到模具技术的开发中。这个过程实施的好坏，将影响冲压工艺方案的制定以及冲压件产品特性的确定，如搭接匹配面、车身的外观棱线、整车装配总成焊接时的定位面、支撑面、定位孔等。另外，还可以简化模具的结构，提高冲压生产的可操作性，方便今后模具的维修。因此，与用户进行充分的工艺性分析，是保证模具交货周期、质量、性能的基础。

　　目前，这个问题确实存在。在接到客户订单时，客户提供的制造依据常常缺乏可靠性，导致模具设计、制造周期过长。如：数学模型或多或少的存在型面光顺性差、圆角没做到位以及数据转换过程中丢失部分数据等情况，同时，冲压工艺性差的问题也时有发生。

　　为了尽可能避免上述问题给模具设计、制造过程带来不必要的麻烦，我们通常是在接到订单时仔细审查，及早发现问题，及时通知客户进行更改，避免把这些问题带到模具制造阶段，特别是带到调试阶段去解决。

　　要真正从源头上解决这些问题，必须抓好两个环节：一是在车身设计阶段，帮助车身设计部门做好覆盖件的CAE分析；二是汽车试制采用模具化的方式，即通过试制模具，验证覆盖件的完善程度、冲压工艺性以及车身设计的合理性。目前，CAE技术日趋成熟。通过仿真模拟，事先能发现并解决很多问题，提高了模具调试的合格率。但是这种虚拟现实技术不能替代试制模具所起的作用。

　　模具用户提供的不合理的产品设计，往往会给模具制造厂家带来很大的影响，不仅影响模具的交货周期，还会大大增加模具的制造成本。

　　从目前国内汽车厂的现状看，直接从国外引进的车型，其产品设计的合理性明显好于国内自主开发的产品设计。总体来说，国内的车型开发还处于起步阶段。作为汽车模具的生产企业，有责任与汽车厂共同努力，缩短新车型的开发周期。因此，模具生产企业应与汽车厂紧密配合，在新车型的概念设计和工程设计阶段，就派遣有经验的冲压工程师参与新车型的开发，以便对冲压工艺的可行性进行早期分析，减少由于产品设计的不合理而带来的风险。在进行冲压工艺的可行性分析中，应采用数值仿真技术，以快速、正确地得到分析结果。

　　通常，汽车厂在新车型的设计和试制阶段需要高度保密，一般不愿意让外界介入。为此，模具生产企业必须为汽车厂保密。在可能的情况下，汽车厂也可培养自己的冲压工艺工程师，以解决保密问题。但我认为，汽车厂，尤其是新兴的汽车厂，要在短期内培养一支高素质的冲压工艺师队伍并非易事，而仅有1～2个专家只能起应急的作用。因此，成立独立的车身冲压技术公司不失为一种较好的解决办法。这类公司可为多家汽车厂或汽车设计公司服务，不仅可以解决保密问题，同时，由于此类公司可高频率地接触各种车型，又能快速提高车身冲压技术的水平。

　　实际中，汽车模具用户所提供的不合理的产品设计以及不好的产品工艺性，都会给模具企业带来大量的徒劳工作。一方面,用户和模具企业都应该认识到,这是汽车开发过程中不可少有的现象，尤其是在中国的汽车开发起步阶段，这种现象更是不可避免的；另一方面，模具企业也应该从技术和管理上采取相应的对策予以解决。

　　在管理上，国外汽车模具企业在汽车开发过程、车身设计的继承性和生产工艺的优先考虑等方面的成功经验对我们是很好的借鉴。针对目前国内汽车厂家的开发能力，汽车模具企业应该向售前和售后服务两个方面延伸，积极参与车身开发过程，提供产品冲压工艺方面的参考意见，尽可能地避免设计中的先天缺陷。同时，参与或负责车身的协调工作，对模具和装焊的协调提出意见，因为模具制造厂家的经验往往比车身生产厂家的经验更适用于车身协调。

　　在技术上，应全面采用CAE/CAD技术，开展以3C技术为支撑的并行工程，以快速可编辑设计技术来应对车身设计的多变性。对经常需要修改的模具部分，在结构上采用可修改结构，如刃口采用预加垫侧固定方式等。

　　注重培训 强化学习

　　从目前行业发展的状况看，高水平、高技能的人才是十分匮乏的。人的经验问题是影响模具开发、制造水平的关键问题，而这种经验的积累，需要在大量的实践中，通过用心观察、分析和总结才能得到。在人才缺乏的情况下，我们主要采取这样几个措施：

　　1、 重视车身产品冲压工艺的设计。每个产品的冲压工艺方案，都是由最有经验的人来制定、面授、指导和把关，经集体评审后批准执行。可以说，这个过程也是一个重要的培训过程。

　　2、 加强同行间的交流和学习，以开拓眼界，取长补短，即达到培训学习的目的，又了解行业发展的动向。

　　3、 加强结构设计的管理。在结构设计中，注重在设计过程中解决疑难问题，强化集体评审过程，这对年青人是最有效的培训。

　　4、注重模具调试过程。设计人员参与模具调试，并与调试人员共同制定调试方法、分析存在的问题，指导调试人员解决问题。

　　● 抓培训。

　　● 压担子。让年轻的模具设计人员在关键技术岗位上边干边学习，迅速提高业务能力；

　　● 建立知识库。通过知识的共享，使缺乏设计经验的人员也能设计出准专家水平的模具、编制出比较合理的工艺流程及数控程序。

　　人的经验问题的确是影响模具开发、制造的关键问题。随着我国汽车工业的高速发展，模具制造厂积累经验的过程也在缩短。我认为，如果模具企业拥有一套有效的冲压工艺、模具设计以及模具制造标准，则能大大减少对经验的依赖。这些标准应该是经验和技术的结合，同时还需不断地被完善和更新。

　　从目前的情况来看，模具企业应尽可能地消化好汽车厂的标准。南京模具公司在这方面的经验是：在自己的标准基础上，坚持消化并吸收汽车厂和先进模具厂的标准，尤其是消化发达国家汽车厂和模具厂的标准。当然，拥有一支高素质且稳定的技术人才队伍则是重要的基础。

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