一般來(lái)說(shuō)，沖床生產(chǎn)設(shè)備及模具工裝的投資高，并且無(wú)論是設(shè)備和模具工裝都存在折舊和使用年限，如果設(shè)備閑置不能得到充分利用，對(duì)于整車(chē)制造廠商來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是一種巨大的浪費(fèi)。因此，各大整車(chē)制造廠商均力爭(zhēng)做到在不影響生產(chǎn)計(jì)劃的前提下，盡量使沖床線滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，超出負(fù)荷能力的制件提前進(jìn)行外委準(zhǔn)備。

沖床產(chǎn)能分析方法

通常，沖床產(chǎn)能分析主要是對(duì)關(guān)鍵沖床產(chǎn)能參數(shù)的采集及計(jì)算，下面以一汽解放沖床車(chē)間的5條沖床線為例，其中A線為自動(dòng)線，其余為手動(dòng)線，以雙班、每班工作時(shí)間8小時(shí)，年工作250天的標(biāo)準(zhǔn)工作時(shí)間為分析前提，對(duì)這5條沖床線的關(guān)鍵產(chǎn)能參數(shù)進(jìn)行實(shí)例分析，并對(duì)產(chǎn)能參數(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要說(shuō)明，詳見(jiàn)表1。

⑴連續(xù)沖程數(shù)。連續(xù)沖程數(shù)是指沖床生產(chǎn)線連續(xù)生產(chǎn)時(shí)，每分鐘的整線沖次數(shù)，通常手工沖床線上制件的連續(xù)沖程數(shù)比較接近，而自動(dòng)沖床線上制件的連續(xù)沖程數(shù)會(huì)有較大的差別，此時(shí)需要將各制件的連續(xù)沖程數(shù)按照產(chǎn)量占比求平均后作為整線的連續(xù)沖程數(shù)。

⑵換模時(shí)間。以“班次”作為計(jì)算單位，以“月”作為基本考量時(shí)間，統(tǒng)計(jì)近三個(gè)月每班的換模次數(shù)及單次換模時(shí)間，求平均后得出整線單班換模次數(shù)及單次換模時(shí)間。單次換模時(shí)間可分為技術(shù)換模與生產(chǎn)換模。

⑶可動(dòng)率。可動(dòng)率=(工作時(shí)間－換模時(shí)間－停臺(tái)時(shí)間)÷工作時(shí)間。這里面單獨(dú)將換模時(shí)間作為一個(gè)考量參數(shù)，是因?yàn)橛绊憮Q模時(shí)間的因素相對(duì)較少，控制起來(lái)相對(duì)容易。

⑷有效沖程數(shù)。有效沖程數(shù)=單班總沖程數(shù)÷單班工作時(shí)間。有效沖程數(shù)作為沖床生產(chǎn)線的“結(jié)果”參數(shù)，是最能體現(xiàn)沖床產(chǎn)能水平的數(shù)值，應(yīng)該作為沖床車(chē)間的KPI考核指標(biāo)進(jìn)行控制管理。

表1 沖床線關(guān)鍵參數(shù)

沖床需求分析方法

整線單車(chē)沖次定額

整線單車(chē)沖次定額是指整車(chē)生產(chǎn)廠商每生產(chǎn)一臺(tái)整車(chē)，沖床生產(chǎn)線需要付出的沖次數(shù)。在這里要注意的是，整線單車(chē)沖次定額并非固定值，由于沖床生產(chǎn)線上布置的各車(chē)型沖床件數(shù)量不同，這就意味著不同的車(chē)型帶給生產(chǎn)線的壓力有大有小，當(dāng)主銷(xiāo)車(chē)型產(chǎn)量配比變化時(shí)，沖床生產(chǎn)線的生產(chǎn)壓力也是隨之變化的。因此，我們?cè)谟?jì)算單車(chē)沖次定額時(shí)，要先從輸入的主銷(xiāo)車(chē)型產(chǎn)量中計(jì)算車(chē)型產(chǎn)量配比，再將車(chē)型產(chǎn)量配比輸入至整線單車(chē)沖次定額計(jì)算公式中，從而得出整線單車(chē)沖次定額。具體操作方法為：

⑴從一種主銷(xiāo)車(chē)型中選取幾組具有代表性的方案號(hào)生成單車(chē)BOM，將BOM中制造路線為“沖”的制件及對(duì)應(yīng)單車(chē)使用數(shù)量篩選出來(lái)，受篇幅限制，本文選取“甲1”BOM中的部分制件見(jiàn)表2。

表2 甲1單車(chē)BOM中制造路線為“沖”的部分制件統(tǒng)計(jì)表

⑵將代表方案號(hào)（以甲-1為例）中每種制件按照沖床工藝確定沖次定額，輸入至對(duì)應(yīng)生產(chǎn)線“單件”欄中，再將該數(shù)據(jù)乘以單車(chē)使用數(shù)量后，計(jì)算出該件的單車(chē)沖次定額輸入至對(duì)應(yīng)生產(chǎn)線“單車(chē)”欄中，將BOM中制件的單車(chē)沖次定額按照生產(chǎn)線進(jìn)行匯總，得出該方案號(hào)車(chē)型在各生產(chǎn)線的單車(chē)沖次定額，見(jiàn)表3。

⑶將代表方案號(hào)的沖次定額按照驅(qū)動(dòng)形式占比求平均后得到該車(chē)型的單車(chē)沖次定額（卡車(chē)行業(yè)涉及驅(qū)動(dòng)形式，轎車(chē)直接求平均即可）。

針對(duì)主銷(xiāo)車(chē)型“甲”選取了5個(gè)代表方案號(hào)進(jìn)行分析，其中4個(gè)驅(qū)動(dòng)形式為6×4，將這4個(gè)的單車(chē)沖次定額數(shù)據(jù)求平均后，再與8×4車(chē)型按照產(chǎn)量占比求平均，得出車(chē)型甲在各生產(chǎn)線的單車(chē)沖次定額，見(jiàn)表4。

⑷按照上述方法，計(jì)算其余車(chē)型的單車(chē)沖次定額，并將各車(chē)型的單車(chē)沖次定額按照車(chē)型產(chǎn)量占比（該數(shù)據(jù)按照分析時(shí)的需求進(jìn)行輸入）求平均后作為整線單車(chē)沖次定額，見(jiàn)表5。

常見(jiàn)沖床需求形式

常見(jiàn)的沖床需求形式分為兩種，即年產(chǎn)量和日產(chǎn)量，年產(chǎn)量一般作為長(zhǎng)期規(guī)劃分析用，而日產(chǎn)量一般作為短期市場(chǎng)形勢(shì)變化分析用，見(jiàn)表6。

建立沖床產(chǎn)能及生產(chǎn)負(fù)荷計(jì)算模板

沖床生產(chǎn)負(fù)荷計(jì)算模板以Excel為基礎(chǔ)，輔以部分簡(jiǎn)單的公式即可實(shí)現(xiàn)，模具主要包含分析前提輸入、產(chǎn)能輸出、生產(chǎn)負(fù)荷輸出（圖表形式）。計(jì)算模板的建立過(guò)程為：

⑴創(chuàng)建分析前提輸入界面，該前提主要包括產(chǎn)量前提以及工作時(shí)間前提，其中產(chǎn)量前提包括日產(chǎn)量或年產(chǎn)量，工作時(shí)間前提分為標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)與極限工時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)為雙班250天，極限工時(shí)為3班300天，具體計(jì)算時(shí)按照需求進(jìn)行輸入，圖1為標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)的日產(chǎn)量需求。

⑵計(jì)算沖床線的JPH（Jobs Per Hour）值：JPH=有效沖程數(shù)×60×設(shè)備數(shù)÷整線單車(chē)沖次定額。（注：有效沖程數(shù)及整線單車(chē)沖次定額的計(jì)算方法見(jiàn)上文）沖床JPH值作為模板附屬數(shù)據(jù)，主界面無(wú)需體現(xiàn)，示例的沖床JPH值見(jiàn)表7。

⑶計(jì)算沖床產(chǎn)能：沖床線整車(chē)日產(chǎn)能=JPH×單班工作小時(shí)數(shù)×日工作班次。將沖床線整車(chē)日產(chǎn)能與整車(chē)日需產(chǎn)量進(jìn)行對(duì)比，超出日需產(chǎn)量則產(chǎn)能富余（主體為日需產(chǎn)能，超出部分盤(pán)盈），不及日需產(chǎn)能則產(chǎn)能不足（主體為沖床日產(chǎn)能，不足部分盤(pán)虧），如圖2所示。

⑷輸出生產(chǎn)負(fù)荷圖表。根據(jù)沖床產(chǎn)能盈虧情況繪制生產(chǎn)負(fù)荷圖表，“盈”為綠色，“虧”為紅色，如圖3所示。對(duì)于超出產(chǎn)能且不能通用的制件需外委生產(chǎn)。

生產(chǎn)能力（產(chǎn)能）對(duì)于所有企業(yè)以及企業(yè)所有層級(jí)來(lái)說(shuō)，都是一個(gè)重要的問(wèn)題。生產(chǎn)能力是指一個(gè)作業(yè)單元滿負(fù)荷生產(chǎn)所能處理的最大限度。

這里的作業(yè)單元可以是一個(gè)工廠、部門(mén)、機(jī)器或單個(gè)工人。在計(jì)算生產(chǎn)能力時(shí)要把握以下內(nèi)容：

01、確定生產(chǎn)能力的計(jì)算單位

由于企業(yè)種類(lèi)的廣泛性，不同企業(yè)的產(chǎn)品和生產(chǎn)過(guò)程差別很大，在計(jì)算生產(chǎn)能力以前，必須確定本企業(yè)的生產(chǎn)能力計(jì)量單位。 

(1)投入和產(chǎn)出量 

生產(chǎn)能力同投入量和產(chǎn)出量密切相關(guān)，不同的企業(yè)可以根據(jù)自身的性質(zhì)和其他情況選擇投入量或產(chǎn)出量作為生產(chǎn)能力的計(jì)量單位。 

當(dāng)企業(yè)以產(chǎn)出量作為計(jì)量單位時(shí)，則需考慮企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品種類(lèi)有多少，如果只有一種主要產(chǎn)品，則可以以該產(chǎn)品作為計(jì)量單位；

如果生產(chǎn)多種產(chǎn)品，則很難以其中某一種產(chǎn)品的產(chǎn)出量作為整體的計(jì)量單位，這時(shí)可采用代表產(chǎn)品計(jì)量法。

選擇出代表企業(yè)專(zhuān)業(yè)方向、產(chǎn)量與工時(shí)定額乘積最大的產(chǎn)品作為代表產(chǎn)品，其他的產(chǎn)品可利用換算系數(shù)換算到代表產(chǎn)品。換算系統(tǒng)Ki的計(jì)算公式如下： 

Ki=ti/to 

式中：Ki——i產(chǎn)品的換算系數(shù)； 

ti——i產(chǎn)品的時(shí)間定額； 

to——代表產(chǎn)品的時(shí)間定額。 

有時(shí)企業(yè)用產(chǎn)出量計(jì)算生產(chǎn)能力準(zhǔn)確度不高，不能很好的反映生產(chǎn)能力，則可以用投入量作為計(jì)量單位，如總設(shè)備數(shù)、裝機(jī)容量等。 

(2)以原材料處理量為計(jì)量單位 

有的企業(yè)使用單一固定的原材料生產(chǎn)多種產(chǎn)品，這時(shí)以年處理原材料的數(shù)量作為生產(chǎn)能力的計(jì)量單位是比較適量的。

這類(lèi)企業(yè)的生產(chǎn)特征往往是分解型的，即使用一種主要原料，分解制造出多種產(chǎn)品。 

圖片

02、確定影響生產(chǎn)能力的因素

(1)產(chǎn)品因素 

產(chǎn)品設(shè)計(jì)對(duì)生產(chǎn)能力有巨大的影響。如果生產(chǎn)相似產(chǎn)品，作業(yè)系統(tǒng)生產(chǎn)這類(lèi)產(chǎn)品的能力要比后續(xù)產(chǎn)品不同的生產(chǎn)能力大。

一般來(lái)說(shuō)，產(chǎn)出越相近，其生產(chǎn)方式和材料就越有可能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，從而能達(dá)到更大的生產(chǎn)能力。

此外設(shè)計(jì)的特定產(chǎn)品組合也必須加以考慮，因?yàn)椴煌a(chǎn)品有不同的產(chǎn)量。 

(2)人員因素 

組成一項(xiàng)工作的任務(wù)、涉及活動(dòng)的各類(lèi)人員以及履行一項(xiàng)任務(wù)需要的培訓(xùn)、技能和經(jīng)驗(yàn)對(duì)潛在和實(shí)際產(chǎn)出有重要的影響。

另外，相關(guān)人員的動(dòng)機(jī)、缺勤和滾動(dòng)與生產(chǎn)能力也有著直接的聯(lián)系。 

(3)設(shè)施因素 

生產(chǎn)設(shè)施的設(shè)計(jì)，包括廠房大小以及為擴(kuò)大規(guī)模留有的空間也是一個(gè)關(guān)鍵的影響因素。

廠址因素，包括運(yùn)輸成本、與市場(chǎng)的距離、勞動(dòng)供應(yīng)、能源和擴(kuò)張空間，也是很重要的因素。同樣，工作區(qū)的布局也決定著生產(chǎn)作業(yè)是否能夠平穩(wěn)執(zhí)行。 

(4)工藝因素 

產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)是決定生產(chǎn)能力的一個(gè)明顯因素，工藝設(shè)計(jì)是否合理影響產(chǎn)品質(zhì)量。如果產(chǎn)品質(zhì)量不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)增加產(chǎn)品檢驗(yàn)和返工工作，從而導(dǎo)致產(chǎn)量下降。 

(5)運(yùn)作因素 

一個(gè)組織由于存在不同設(shè)備生產(chǎn)能力的矛盾或工作要求的矛盾而產(chǎn)生的排程問(wèn)題、存貨儲(chǔ)備的決策、發(fā)貨的推遲、所采購(gòu)的原材料部件的合意性，以及質(zhì)量檢驗(yàn)與制程控制，都對(duì)有效生產(chǎn)能力具有影響。

(6)其他因素 

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，特別是產(chǎn)品最低質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，能夠限制管理人員增加和使用生產(chǎn)能力的選擇余地，比如企業(yè)為了達(dá)到產(chǎn)品和設(shè)備的污染標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)常會(huì)減少有效生產(chǎn)能力。 

03、計(jì)算成批加工企業(yè)的生產(chǎn)能力

這種類(lèi)型的企業(yè)，生產(chǎn)部門(mén)的組織采用工藝專(zhuān)業(yè)化原則，產(chǎn)品的投料與產(chǎn)出有較長(zhǎng)的間隔期及明顯的周期性。它們的生產(chǎn)能力計(jì)算與工藝專(zhuān)業(yè)化原則劃分車(chē)間和班組有密切關(guān)系。 

 (1)計(jì)算單臺(tái)設(shè)備產(chǎn)能 

由于加工的零件不是單一品種，數(shù)量可達(dá)上百上千種。

所有零件的形狀大小不同，加工的工藝步驟也不同，而且加工的時(shí)間長(zhǎng)短不一，這時(shí)不能用產(chǎn)出量計(jì)算，而只能采用設(shè)備能提供的有效加工時(shí)間來(lái)計(jì)算，稱(chēng)為機(jī)時(shí)。計(jì)算公式如下： 

He=Ho×η=Ho(1－θ)=Fo－S 

其中：Ho——年制度工作時(shí)間； 

η——設(shè)備制度工作時(shí)間計(jì)劃利用率； 

θ——設(shè)備計(jì)劃修理停工率； 

S—設(shè)備計(jì)劃修理停工時(shí)間。 

(2)計(jì)算班組產(chǎn)能 

車(chē)間班組是最小生產(chǎn)單位，每個(gè)班組配備一定數(shù)量的加工工藝相同的設(shè)備，但它們的性能與能力不一定相同。

所以計(jì)算班組生產(chǎn)能力是從單臺(tái)設(shè)備開(kāi)始，再將這些設(shè)備的生產(chǎn)能力整合計(jì)算。 

如果班組內(nèi)全部設(shè)備的加工技術(shù)參數(shù)差異不大，則全部設(shè)備的時(shí)間之和就是班組的生產(chǎn)能力。

如果技術(shù)參數(shù)相差很大，這時(shí)要分別統(tǒng)計(jì)不同參數(shù)設(shè)備的機(jī)時(shí)，著重查看某些大工件的設(shè)備加工能力能否滿足生產(chǎn)要求。 

(3)確定車(chē)間產(chǎn)能 

由于班組的加工對(duì)象是零件，它們的能力應(yīng)該以機(jī)時(shí)計(jì)量，而對(duì)于車(chē)間它的生產(chǎn)對(duì)象往往是產(chǎn)品或零部件配套數(shù)，所以它的生產(chǎn)能力應(yīng)該以產(chǎn)量計(jì)量。工時(shí)與產(chǎn)量之間的換算是比較簡(jiǎn)單的。 

(4)確定工廠產(chǎn)能 

工廠生產(chǎn)能力可以根據(jù)主要生產(chǎn)車(chē)間的能力來(lái)確定，能力不足的車(chē)間，可以用調(diào)整措施解決。 

04、計(jì)算流水線企業(yè)的生產(chǎn)能力

(1)計(jì)算流水線生產(chǎn)能力 

流水線的生產(chǎn)能力取決于每道工序設(shè)備的生產(chǎn)能力，所以從單臺(tái)設(shè)備開(kāi)始計(jì)算。計(jì)算公式如下：

M單=He/ti 

 式中：M單——單臺(tái)設(shè)備生產(chǎn)能力； 

 He——單臺(tái)設(shè)備計(jì)劃期（年）有效工作時(shí)間（小時(shí)）； 

 ti——單件產(chǎn)品在該設(shè)備上加工的時(shí)間定額（小時(shí)/件）。 

如果工序由一臺(tái)設(shè)備承擔(dān)時(shí)，單臺(tái)設(shè)備的生產(chǎn)能力即為該工序能力。當(dāng)工序由N臺(tái)設(shè)備承擔(dān)時(shí)，工序生產(chǎn)能力為M單×N。 

(2)確定車(chē)間的生產(chǎn)能力 

如果是制造車(chē)間，它既有零件加工流水線，又有部件裝配流水線，這時(shí)它的生產(chǎn)能力應(yīng)該由裝配流水線的能力決定。

即使有個(gè)別的零件加工能力低于裝配流水線能力，也應(yīng)該按照這個(gè)原則確定。

如果是零件加工車(chē)間，每個(gè)零件有一條專(zhuān)用生產(chǎn)線，而所有零件又都是為本企業(yè)的產(chǎn)品配套，那么該車(chē)間的生產(chǎn)能力應(yīng)該取決于生產(chǎn)能力最小的那條生產(chǎn)線的能力。 

(3)確定企業(yè)的生產(chǎn)能力

由于各車(chē)間之間加工對(duì)象和加工工藝差別較大，選用的設(shè)備性能差別很大，生產(chǎn)能力不一致，因此，基本生產(chǎn)車(chē)間的生產(chǎn)能力通常按主導(dǎo)生產(chǎn)環(huán)節(jié)來(lái)確定。

而當(dāng)基本生產(chǎn)車(chē)間和輔助生產(chǎn)部門(mén)的生產(chǎn)能力不一致時(shí)，企業(yè)應(yīng)由基本生產(chǎn)車(chē)間的生產(chǎn)能力決定。 

計(jì)算生產(chǎn)能力是做好生產(chǎn)能力規(guī)劃工作所必須的步驟，也是企業(yè)必須重視的問(wèn)題。

通過(guò)計(jì)算企業(yè)的生產(chǎn)能力，不僅可能認(rèn)識(shí)自己的實(shí)際能力，做到心中有數(shù)，還可以發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的瓶頸部分和過(guò)剩環(huán)節(jié)，為科學(xué)合理地規(guī)劃生產(chǎn)能力提供基礎(chǔ)資料。