随着国家对制造业的大力扶持，汽车、通信电子、新能源等产业得到快速发展，使得金属冲压等零部件的需求迅速增长，不少跨国㠏康在将整机的制造转移至中国的同时，也将配套工厂转移至中国，对华配件的采购量也逐年快速增加，带动了国内相关产业的快速发展。在这种背景下，作为制造业基础产业之一的中国冲压产业也获得了快速的发展。

图 1 冲压车间生产区域

冲压生产是利用压力机和模具实现对板材、带材、管材和型材等施加外力，促成塑性变形或分离，从而获得所需形状、尺寸和性能的工件（冲压件）的成形加工技术，是金属塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程技术。板料、模具和压力设备是冲压加工的三要素，不同的加工温度适用于不同变形抗力和塑性的材料，薄板一般在室温下进行；模具是冲压批量生产和先进冲压工艺实现的基础。

整车厂的冲压生产均为批量生产，生产过程自动化程度较高，作为后工序材料供应部门，产能往往高于后工序，多出的时间用于设备的维护、新冲压件的试生产等。冲压车间的生产不同于焊、涂、总车间，生产批量大、节奏快，冲压件品种多，需在保障后工序整车生产所需冲压件物料齐套的基础上，尽量增大批量以提高自动压机线的生产效率，冲压车间的生产计划需考虑诸多因素，提前进行多次计算，耗费较多人力；异于计划的实际状况要求生产计划持续滚动、随时调整，而实际管理中存在多边沟通，反复确认，无形中降低生产灵活性，降低生产效率。

赣州㠏康自2013年起开始探索汽车冲压生产的高级排产方案，经过多年积累，形成了较为成熟的高级排产解决计划，并在福特、广汽、北汽、路虎的多个工厂进行了成功实践。

一辆汽车上的冲压件成千上百，汽车主机厂一般只生产部分冲压件，且往往是大件，而一些小的冲压件则由其供应商供货。整车厂的冲压车间可以理解为一个独立的部门，类似一个冲压件供应商，只是这个特殊的“供应商”就设置在整车工厂内，且与焊装车间相连，冲压车间生产的成品冲压件除满足后工序整车生产装配外，还可以用于备件、试制件、总成件等。主机厂划分成立冲压车间，是从成本和质量等多方面的考虑，“压机一响、黄金万两”，由此可见一般。

冲压车间生产不同于整车焊装、涂装、总装完全离散的生产方式，为大批量生产，这主要是由于压机生产冲压件类型切换，需要较长的模具准备时间，更换模具也需要一定的时间，如果频繁小批量切换，则压机线的生产效率会非常低，设备可用时间被模具准备和更换时间占用。理论上，冲压生产冲压件的批次量越大，则压机的生产效率越高，产线的综合效率越高。但冲压车间需要生产多种后工序所需冲压件，实际生产中1条线不可能只生产1种冲压件，因此受限于压机设备、模具、板料、空料架、人员以及后工序需求变化等因素，冲压车间的计划排产是一个较为复杂且持续滚动计算的过程。

根据赣州㠏康的长期实践总结，冲压生产计划排产考虑的需求主要包含以下四个方面：

（1）长期和短期的计划推算需求

长期计划作为预示计划，可在一定周期内调节每日的生产负荷，防止日负荷超出日产能。同时长期计划，可以作为前工序开卷线计划的推算根据，也可作为原料叫料配送计划的依据。

短期计划作为基本锁定的生产计划，作为实际的执行计划。不断周期性的推算和覆盖，总是当前或第2天的计划作为锁定计划。

同一天预示计划和锁定计划差异，可能来自多个方面的原因，例如冲压件或板料的质量异常、后工序计划的调整、焊装线边库存差异等。

（2）冲压件生产批次数量计算需求

实际冲压件生产批次的数量不可能无限大，受限于库房大小、料架和板料的数量。批次数量分为两种类型：

定时不定量：定时的意思是根据后工序计划消耗推算得到生产时间，后工序计划时间是确定的，因此生产时间确定；但后工序计划的需求数量是变化的，因此计算得到的生产批次数量也是变化的。

生产批量根据库存、未完计划余量、焊装需求计划数量、空料架数量进行计算，实际库存+未完计划余量=冲压件库存，焊装需求计划数量作为虚拟的消耗，计算少于消耗部分的冲压件数量作为批次数量；若出现某日生产负荷过大且无法提前的情况下，还会再次缩小生产批量。

定量不定时：定量的意思是每次某种冲压件的生产批次数量是固定数量，但时间是根据库存实施消耗推算，由于实际什么时候消耗到拉动点不确定，因此叫“不定时”。

每次排产的批次数量为固定设置的数量，一般叫做经济批量，经济批量需结合安全库存使用，是量产过程中逐渐确认稳定的经验值。

无论是哪种批量确认方式，排产后均需要能够人工进行调整，以满足不同场景的需求。

（3）冲压件生产顺序和时间的计算需求

冲压件需按紧急程度优先级顺序进行生产，以保障不会造成后工序缺料的情况。冲压件生产顺序作为车间产线的指导信息，生产所需准备的板料、模具、空料架均以计划为中心，而计算出较为详细的生产计划时间，则有助于过程中对计划进度的跟踪，以便可以进行及时的调整，应对生产过程中的异常。

（4）原料计划的推算需求

原料的叫料配送或板料的开卷生产，要比冲压件生产的计划时间更提前，且原料作为冲压件生产的必须条件，若缺料则冲压件生产无法进行。但由于板料的存储区大小和板料托盘容器有限，因此冲压车间希望能提高板料托盘的周转率，减少原料在存储区的存放时间，理想状态是配送的原料/生产出来的板料就是马上要使用的板料。

冲压车间计划主要分为3类：冲压件生产计划、开卷/板料生产计划、原料配送计划。后工序生产计划为虚拟消耗数据，进行库存模拟消耗。

首先根据月度消耗计划，评估月度产能负荷关系：

若负荷超出产能则进行报警提示，尝试进行产能的调整，确认工作日历，若负荷远超出产能，无法满足，则必须进行负荷的调整。月度计划粗排，考虑人员操作和系统判断相结合进行分析和调整。

图 2 产能负荷分析预警

冲压锁定计划和预示计划的逻辑基本相同，不同点在于作为消耗的计划是否锁定。

系统自动排产的内容包含锁定区间计划和预示区间计划，实际根据车间管理需求选择其一，或者两者都使用。预示计划主要作为预示，用于推算前工序的计划，如开卷或原料配送。

预示计划如上次所示，根据后工序的较长期计划推算达到，只是“预示”计划的原因是后工序长期计划可能调整的概率较大（甚至未锁定），后工序计划若调整则冲压件计划也会受影响而调整，因此只作为预示。

图 3 工作日历模板维护

锁定区间计划作为实际即将执行的计划，按触发方式可以分为：

实际根据赣州㠏康实施的汽车冲压排产案例，存在两种方式结合的情况，而单独使用某一种方式的冲压车间，冲压件库房库存保持量基本相同（均在3天左右），冲压车间生产多种冲压件，齐套需求以及批次生产方式，决定其必须有一定量的库存，才能满足后工序的生产需求。

图 4 锁定计划拉动管理界面

第1种推算方式，以后工序计划虚拟消耗零点拉动，具体推算逻辑为：

1. 根据后工序生产计划，结合冲压BOM，可计算得到每日需求的冲压件数量和种类；

2. 遍历后工序需求计划，结合期初冲压件库存数量，计算每种冲压件库存消耗到零点时间；

3. 库存消耗到零点时间前，则必须生产完成足够的数量供后工序消耗，因此该冲压件应该生成生产计划。此时需考虑已生成的该冲压件产品组的计划，已生成未执行完的计划作为虚拟的库存并入期初库存考虑，继续轮训后工序计划作为虚拟消耗，直到完成所有后工序需求计划的轮询；

4. 确认要生成生产计划的冲压件，需要确认数量和顺序、生产时间。

5. 批次数量P根据多个数据进行，其中空容器可装箱的冲压件数量为Q，板材能够生产的冲压件数量为M’，则当前冲压件的生产批次数量P需满足：当日需求-实时库存≤P≤Q，并且PP≤M’；

6. 生产时间必须早于库存消耗零点的时间之前生产，并且满足设置的前置周期T；

7. 冲压件生产计划确认后，根据工作日历和生产节拍，确认计划的具体时间。其中工作日历和节拍定义越详细，则生产计划的开始结束时间计算得越详细，反之则越粗略；

第2种推算方式，以实际库存和安全库存对比触发拉动，具体推算逻辑为：

1. 根据后工序消耗常量和冲压BOM、结合安全库存天数计算零件（冲压件）安全库存（这里的消耗常量只用于计算安全库存数量，为了方便后续调整而设计，不作为虚拟消耗）；

2. 每间隔固定时间进行一次推算拉动计划，实时轮训各零件库存和安全库存设置的大小，低于安全库存的零件在本次推算需要生成生产计划，注意零件库存=零件实时库存+该零件未完计划数量；

3. 零件的生产批量使用设定的经济批量，本轮生成的零件生产计划排列在已有未完生产计划的后面，按计划状态=未上线计划筛选，根据优先级（可以根据库存：安全库存大小确认优先级，也可按其它方式定义优先级）重新排列未上线计划的顺序。已冻结生产顺序的计划，不纳入本次推算排序中；

4. 确认生产计划后，可根据节拍和工作日历，计算详细的计划开始结束时间；

5. 空料架容量和板料数量作为计划关联数据进行展示和预警；

6. 板料数量不足，则生成板料生产/配送计划，并加入生产/配送前置周期的时间，作为板料生产/配送计划的时间；配送计划根据设定的窗口时间组单，组成统一的配送计划进行叫料；

7. 结合压力机的设备数据采集，可跟踪展示的实际冲程数，计算更新生产节拍数据。这个功能依赖压机数据采集，反冲板材的消耗数量可根据需要选择。若不进行板材反冲消耗，则以板料上线和退料功能进行跟踪；

图 5 压力机运行监控

8. 零件出入库跟踪管理，是零件实时库存数据的依据；具体实现方式可以采用人工录入、人工扫描条码、自动条码扫描/RFID等方式。

图 6 库房中的冲压件料架

（1）更换模具，一般从压机的一侧开出模具组各工序模具，另一侧开进下一批次模具组各序模具；

（2）压机程序号设置，设置下一批次加工程序号；

（3）线尾零件料架搬移，在换模期间，将上一批次料架全部搬离线尾区域，将切换后批次的料架防止线尾装载区域；

（4）上一批次未消耗完板料的退料，新批次板料的出库和上料；

图 7 压机线尾清线

图 8 零件切换确认

6. 换模操作完成后，即进行切换后的批次的生产工作。一般在换模期间，车间管理系统会进行看板等醒目提示，同时结合车间广播系统提醒各区域人员的工作；

图 9 计划切换确认

开卷/板料生产计划，根据冲压件生产计划反推，时间上提前设定的前置周期。排产过程中确认顺序需根据实际开卷工序特点进行判断，例如

u  考虑不同卷料开卷使用刀口，尽量安排同样刀口的卷料在一起生产

u  考虑不同类型模具的生产，同类型尽量安排在一起生产，如自动模、开卷模；

主要逻辑为根据冲压件计划，倒推板料生产计划，对于不自己开卷的冲压车间则无需考虑此计划。若板料不足，则需开卷生产；而开卷需卷料作为生产投入的原料，因此还需判断卷料的实时库存+在途库存。

原料配送需考虑原料叫料供应商后，供应商准备-送货-收货的处理时间，若需车间内开卷，还需考虑开卷的前置周期。按月度份批次送货的方式，只需简单按需求数量划分即可得到配送日期、种类和数量，原料配送主要考虑因素是必须在试用前到货，其次考虑配送的效率（即尽量减少配送和收货次数，对不同时间点的需求进行组单）。

对于不需要自己开卷的冲压车间，上述流程中的原料可理解为板料。原料配送到卸货区后，车间接受收货根据叫料计划进行收货，实际可以通过供应商打印的ASN单据条码扫描后操作。而原料入库和出库，可根据车间投入和操作喜好，选择条码打印扫描，或者使用自动感应的RFID作为跟踪手段。

冲压生产计划分为冲压件生产计划、开卷/板料生产计划、原料配送计划3种计划，先推算得到冲压件生产计划，冲压件生产计划又分为预示计划和锁定计划，预示计划主要用于向前推算前工序推算开卷/板料生产计划、原料配送计划。冲压计划的排产因素包括基础数据、冲压件物料信息、原料信息、设备信息和动态数据5大类：

具体推算逻辑总结为以下4点，实际制定推算逻辑时可根据车间实际进行组合：

u  拉动触发的方式分为库存零点触发和安全库存触发；

u  库存消耗分为实际库存消化和后工序（焊装或总装）计划虚拟消耗；

u  生产批量分为固定批量（经济批量）和最大批量（结合板料、空容器等）；

u  顺序排序分为零点时间排序、库存比例排序、后工序触发计划排序等方式；

冲压常用缩写名词解释：