汽车冲压生产调度系统的研究及应用

陈卫东

摘 要：汽车冲压生产调度系统设计针对冲压制造工作量的研究是为重中之重。冲压生产工具在整个生产流程中具备离散型和混流型生产线特点。因汽车冲压生产调度在参与车间生产批量转换、批量排序和多线生产方面多种多样，并以一种动态化的形式展示。另外，车间制品方面还可能存在库存过高和生产周期长等问题，因而引起汽车冲压生产调度的难度无限增大。笔者在本文中将针对汽车冲压生产调度系统的研究及影音展开讨论与分析，仅做参考。

关键词：汽车冲压生产；调度系统；工艺流程；调度流程

汽车冲压车间生产工艺包括发动机油底壳、制动器底板、汽车悬架和其他相关的冲压加工，也作为整个汽车制造业的前序焊接生产工艺。汽车冲压生产车间的管理一直以来都作为顺利开展车间作业的前提基础，也是实现汽车制作企业经济效益和社会效益的重要保障。冲压生产作为整个生产流水线中的中流砥柱，它的生产效率往往与其他后续生产工艺息息相关。那么，如何保证汽车冲压生产的顺利进行，其冲压生产调度系统的引入不可或缺，它对于汽车冲压生产流水线的调度作用显著，很大程度上可以提升生产利用率，并能降低部分非必要浪费，这些对于汽车冲压生产极为关键。伴随着我国科学技术水平的不断提高和计算机应用技术的不断拓展，并辅助以现代仿真技术，使得汽车冲压生产调度系统设计更为优化和便捷。下文，将一一讨论汽车冲压生产调度系统设计与应用。

1 仿真模型的构建

（1）生产流程。我国某汽车制造企业在其冲压生产流水线原材料的入口位置设置多组冲压工位（压力值有500t、800t等不同参数）和与之匹配的出口段，可为其他相关生产部门的生产调度提供帮助。本企业共拥有三条冲压生产流水线，即A、B和C。三条生产流水线在工位数量和冲压压力值方面均有所不同，每条生产流水线则由不同的技术工人进行实际操作。汽车在其实际生产加工中，须严格根据既定冲压压力和固定生产流水线上实现加工过程。比如，某需在400t压力条件下进行生产加工，A、B和C三条生产流水线均可供选择，它们的差异主要在于加工质量和加工时间两个方面。与此同时，汽车的工位数值也应周全考虑。

（2）生产调度流程。该汽车制造企业须按照冲压生产的需求计划、生产周全和冲压库存条件情况对生产配件的数量和周全做周密计算，然后将以上计算结果与最小批量、最小包装、生产提前期等有效信息结合得出初步生产计划。再然后，按照汽车制造企业对汽车的最晚完成时间要求，确认汽车的生产时间和生产数量。最后，根据生产节拍、生产关联矩阵、生产能力和生产优先级实现生产调度，并确定最终的冲压日程计划。倘若需要临时做出调整，可按照生产时间、生产周期、周期生产总量和日调度生产总量、线万产总量和单件生产量酌情调整，进而得出调整以后的冲压生产日程计划。当前，汽车冲压生产需求计划是以ERP对焊接计划下达的目标值为基础，利用手工计算得出。汽车冲压生产需求计划主要涉及汽车生产计划数量和原材料计划数量等，按照汽车冲压生产调度的以往经验即可实现下一步调度工作。为保证汽车冲压生产线的有效率和缩短生产时间，构建汽车冲压生产调度仿真模型对于实际的生产调度与管理具有良好的作用。

（3）冲压生产调度的基本要求。通常，汽车冲压生产调度构建相应的仿真模型需要注意八方面要求：其一，汽车在其实际冲压生产过程中完成落料操作，仅需计算一种的首个加工落料时间，且换模过程往往需要等待冲压加工完成之后才可进行；其二，同类包装原材料的落料操作尽可能一次性全部投产；其三，汽车冲压生产线的最小生产数量具有限制性要求，即每次换模以后的最小生产数量应该具体要求；其四，汽车色很难过程加工具有一定生产周期，每个生产加工过程应该保证足够的生产时间；其五，生产线对应生产时间是有具体规定的，如超过规定时间便会出现加班问题，因而需要周密考虑每条冲压生产线生产周期的平衡性；其六，汽车冲压生产的生产数量严格受到库存条件和最小生产数量、原材料包装等因素的限制；其七，汽车冲压生产调度的顺序要严格遵从企业生产管理制度，必须涉及到最晚完成时间最近的较之优先、库存量少的较之优先和排产效率较高的较之优先；其八，尽量控制减少不必要的换模程序，同类型的须尽可能于同批次进行生产加工。

（4）构建生产调度仿真模型。首先，做基本假设。为有效简化汽车冲压生产调度等方面的问题，其生产调度仿真模型的构建应预先做好相应的基本假设：确认ERP下达焊接计划是否准确、合理；确定各条生产线同类型的工位数值；汽车冲压生产线上的技术工人于每个工位的干练程度一致，也就是说同类型的汽车完成工位的生产时间相同；当日没有完成计划的可在次日继续完成，且次日生产无须再进行换模操作。

2 汽车冲压生产调度系统的研究与应用

2.1 冲压生产调度系统的分类

（1）单线调度。用线性规划模型解决单线调度问题。根据模拟构建的数学模型。即当某零配件的批量开工时。该零配件的库存正好达到其下限。本文假设下游对每个零配件的需求是连续的、恒定的。因为下游装焊线的作业计划已定。因而这并不影响的调度的结果。

（2）全线调度应用。全线调度决定零配件的批量拆分以及各批量在各线的生产次序，并传递给单线调度模块。单线调度模块会先计算并给出新周期的最大和最小值，并提示选择合适的新周期，再由获得的新周期计算过渡期各零配件的加工时间。一般情况下，周期小，意味着库存水平将较低，但是整个生产系统对意外情况的适应能力将较低。所以需要对未来一段时间车间的生产情况的稳定性作一个估计，从而选择合适的周期。在单线调度模块给出新周期的最大最小值时，可能会出现以下情况：最小周期小于零表示生产线过载，需要分配一些零配件到其他线；最小周期大于最大周期表示初始库存太小；最大周期小于零表示初始库存太大，无法确保稳定期某零配件上线前其库存在下限上。

2.2 全线调度的应用

结合我国某汽车制造企业冲压生产线车间的实例，全线调度的操作和结果显示均利用甘特图可完成。当意外情况发生后，全线调度模块可以实现旧方案的优化与调整，具体内容如下：

（1）整條生产线可交换零配件生产加工的次序；

（2）将某个零配件移至另一条可加工该零配件的生产线；

（3）拆分某零配件的批量或对子批量再次拆分；

（4）延迟某零配件的批量；

（5）提高某天的产量，如设置加班。

全局调度的操作完成后，可以立即调用单线模块计算出各零配件的加工时间，并将新的调度方案显示在甘特图中。

3 结束语

综上所述，本文结合我国某汽车制造企业的冲压生产线为背景，研究汽车冲压生产调度系统设计与应用问题，同时根据汽车生产工艺流程与生产调度的要求，通过构建生产调度仿真模型，设计相应的仿真算法，利用C语言为整个生产调度仿真模型编程，并提出一些建设性意见和建议，从而优化汽车冲压生产线加工顺利开展、缩短时间。基于仿真模型构建汽车冲压生产调度系统可有效解决生产车间诸多实际问题，并辅助技术管理人员的生产调度，为类似汽车冲压生产调度提供有价值的参考意见，

参考文献

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