一、丰田模具设计与制造部门概况
丰田汽车公司中与冲压模具设计制造有关的部门主要有两个,其中负责模具设计的是第八生产技术部,负责模具制造的是ST部(ST为冲模的英文缩写)。它们都直属于总公司,生产技术1-8部属于生产准备部门,冲模部(ST部)属于工机制造部门。
1、 第8生产技术部
其主要职责是模具设计和冲压设备准备,加上它所属的计划、生产准备、部属等科室共有将近350人。
其中与模具设计有关的技术室有三个,它们是由从事的产品制件的类型来划分的:
部 门 职 责 人 员
一室 车身周边件模具设计
(车门、机盖、后行李厢盖) 约70人
二室 主车身件模具设计
(侧围、翼子板、顶盖等) 约75人
三室 底板、梁架件模具设计
(地板、发动机舱等) 约30人
每个室又分为冲压工艺与模具结构设计两个组。
专业化分工是丰田模具设计部门工作的特点:
a. 模具设计内容细分
丰田把模具设计分成三个工序:工序设计、模面设计和结构设计,分工明确,分别由专门人员负责。工序设计主要完成工序草图、dl图设计、作详细的模具设计任务书、模面构想等,模具设计的主要创造性劳动都在这一步靠人脑完成。模面设计几乎是单纯的曲面造型,结构设计的重点在于模具结构的具体实现。
b. 人员专业化分工细微
各个室只负责一类产品件,每个人在一定时间内负责同一个件,甚至是同一类模具。由于丰田每年开发的新车可达十种,这就是说,可能有的人在一年内画十套非常相似的前车门外板拉延模,其专业化程度可想而知。
c. 模具的社会大分工
日本的模具制造专业性分工很强,丰田虽然自己的模具制造能力很强,但它并不是什么模具都干。比如,整车所有件的冲压工艺和模具的整车协调,都由他自己负责,但模具设计和制造他只干车身内外覆盖件,地板和梁架件全部到定点厂家外协。不但丰田如此,国外的大汽车公司所属模具厂无不如此,比如日本大发公司模具厂,甚至只做侧围、翼子板、顶盖等有限的几种外覆盖件。这可以看作是一种发展趋势,在韩国、台湾甚至是专业模具厂家也是向只做几种件的更专业方向发展。
2、 模具制造部(ST部)
丰田ST部负责模具制造和新车整车模具的协调,并一直到大批量生产之前的冲压生产准备。
ST部构成:
科 室 责 任 人 员
技术室 生产技术开发、生产计划生产准备、设备计划 89人
NC课 NC编程、检查 175人
实型课 验具、实型制造 142人
机械课 机械加工 173人
钳工课 钳工、装配 237人
调试课 试模、调试 204人
总共 :1020人
主要数控加工设备:
构造面加工数控铣床 39 台
型面加工高速、五轴五面铣 15 台
新型一体化加工设备 6 台
其他小件加工设备 31 台
3 、丰田的模具设计和制造能力
模具设计与制造能力: 每年大约可开发10个轿车整车模具;
模具产量(标准套) 约2000套/年;
内制率60%(外协40%);
主要产品中: 模具占80%;
验具占7%;
其他占13%;
全年完成模具制造成本预算 近200亿日元。
人均模具产量 2 标准套/人。
年模具制造成本(不含设计) 约600万日元/套
工时成本(平均) 约1万日元/小时
整车模具设计制造周期 12个月(由车身设计完成至新车批量生产)
其中包括整车全部模具设计周期 5个月
制造周期 5个月
调试周期 6个月
由此可见,丰田一年的轿车生产能力大约500万辆(日本国内部分约占50%),是中国大陆轿车产量的十倍,而模具设计制造能力也超过我们全国汽车模具生产能力的数倍。丰田的整车模具制造周期,远远短于我们的一般单套模具制造周期,它的标准单套模具制造周期为三至四个月,在我们看来还是一个梦想。我们的模具质量水平与丰田相比相差更远。
3、 丰田一般模具制造周期
丰田把模具的制造计划形成了标准化,根据模具的复杂程度可分为短周期、标准周期和长周期三种。
现以单套模具的设计制造周期(拉延模,标准周期)为例:
冲压工艺 20天
模具设计 20天
模面设计 8天
NC编程 15天
实型制作 7天
铸造 12天
机加工 9天
钳工装配 7天
单套拉延模总周期 62天,其中制造周期 52天
以上周期包括模具的设计、制造直至模具初次试模完成为止。如果再考虑产品件各序模具的总周期,单个制件各序模具的总周期,要在拉延模的基础上再加22天(包括模具调试,但不包括整车调试),总共84天。
以上天数均为工作日(节假日除外),换算为日历日大约为20天等于一个月,也就是单套模具制造周期三至四个月。
丰田的模具制造也是按照准时化生产方式进行的,全部倒排计划,计划到每一个工作日,不提前投产,避免增加在产模具。我们的倒排计划往往是为赶工期,人为的压缩工期。而丰田的倒排计划,是为了在必要的时候生产出必要的产品,避免提前投产造成生产过剩的浪费。 |