进入21 世纪以来，汽车工业进入全面发展阶段，随着人们对汽车高颜值、个性化的追求，新车型的生命周期也在不断地被压缩，中期改款、小改款、全新改款等越来越频繁。同时，产生了多车型、小批量的生产模式，随之而来的便是冲压件料架数量的增加和仓库面积紧张的问题。例如，我司原冲压车间的设计能够满足5 种车型，共计95种冲压单件的存储，现在要同时满足8 种车型的152种冲压单件的存储。另外，由于新老车型零件的造型特征不一样，老车型料架无法直接用在新车型上，因此往往一个新车型的产生，伴随的是老车型冲压件料架的报废和新车型料架的投入，严重违背了降本增效的理念。

在汽车行业竞争日益激烈的今天，整车厂如何在有限的冲压件仓库面积上充分利用空间布局及优化冲压件料架结构来提升存储能力，同时协调生产模式进行对应的改善，减少冲压件料架存储能力优化后对现有生产模式带来的冲击和影响，降低车型切换时的成本投入，是提高整车厂核心竞争力的重中之重。

冲压件仓库扩容关键点分析

合理优化仓库布局，提升利用率

由于冲压单件料架尺寸较大，尤其侧围料架可达到接近4m 的长度。为了保证铲车运输会车时的顺利，仓库通道的宽度至少要保证在8m 及以上。

减少仓库通道宽度是提升仓库利用率的有效办法，因此按照料架尺寸大小对仓库进行重新规划。首先将所有料架分为两类：大型料架(图1)、小型料架(图2)。然后将大型料架集中规划共用通道存储，将小型料架集中规划共用通道存储。通过以上料架的分类定置，放置小型料架区域的4 条主要通道宽度由原来的8m可以减少4.5m，实现了仓库利用率的增加，仓库面积利用率由原来的45%提升到51%。

图1 大型料架

图2 小型料架

增加防坠网，建立立体库多层存放

仓库防坠网(图3)可以提高冲压仓库利用率和料架堆放安全性。一方面，防坠网可以将仓库最高3层(达3.75 米高的堆积)提高至最高6 层(达7.5米高的堆积)，同时，可以将仓库的料架储存量由2500 个提高至4300 个，仓库料架存储量提高72%；另一方面，可提高铲车工堆放料架的安全性，预防由于“多米诺”效应导致的多层、多排料架倾倒事故。

图3 仓库防坠网

优化生产模式和安全库存，减少料架投入

每种冲压件的料架配备数量取决于冲压的生产模式，这里只开展两种生产模式的优化。

低产量车型冲压件料架的配备

一般需要遵循的原则：在下一套待产模具备模、备料完成前，保障在生产模具的连贯性生产。这里主要是为了避免产生不必要的停机等待时间，消除浪费。

料架计算公式：低产量车型冲压件料架数配备＝(无故障冲次×OEE×备模时间)/单个料架装箱数。

显然，对于低产量料架而言，降低无故障冲次和OEE 是不可取的，是和精益生产背道而驰的，缩短备模时间和提升单个料架装箱数是首选的优化方向之一。

首先，重点先讲备模时间的优化，料架装箱数的优化稍后再集中展开。为了同时兼顾安全生产和降本增效，2019 年开始，车间陆续改造并投入3 台自动化模具吊设备(图4)，在提升操作安全性的前提下，实现自动化备模。每批次整线生产备模、备料时间从原有120 分钟缩短到现在的90 分钟，备模效率提升25%，每次备模时间足足减少30 分钟。同时，配备料架的仓储能力由原来的1350 件优化到1000 件，每种料架优化减少350 件存储能力，料架投入数量减少26%。

图4 自动化模具吊车

⑵以无故障冲次最高15 次/分钟，OEE 按照75%计算，料架存储能力配备见表1。

表1 料架存储能力配备表

高产量车型冲压件料架的配备

一般需要遵循以下原则：

生产前保留安全库存(1.5 天的后道消耗量)，生产一个批次需要满足后道车间3 天的消耗量。高产量车型冲压件料架配备＝(3 天×天消耗量＋安全库存)/单个料架装箱数。高产量零件每隔3 天生产一个批次，通过对生产计划的优化，提升生产频次，减少每批次的生产数量，每2.5 天生产一个批次。

该优化要特别注意，为了避免产生等待浪费，需同时满足90 分钟备模的条件。另外，需要对车间2天内的换模总次数进行评估，避免出现因模具套数太多造成一个生产周期内部分模具无法上线的情况，所以并非是生产周期越短越好。与此同时，安全库存由原来的1.5 天降低到1.2 天。这样，整体料架数量可减少(4.5-3.7)/4.5=17.8%。以整车500 台/天为例，料架存储能力配备见表2。

表2 料架存储能力配备表

提升单个料架装箱数，减少料架数量

优化料架结构，提升单个料架装箱数，继而在保证仓储能力不变情况下，可以实现料架数量减少，节约仓储面积。

值得注意的是，装箱数的提升要在保证安全和产品质量的前提下完成，切忌以牺牲安全和质量为代价。

下面列举一个具体案例：门内板料架装箱数的提升。

改善前描述：门内板零件的料架装箱数是60 件/架，如图5 所示。如果直接在原有料架支撑杆上继续叠放，料架支撑杆受力的力臂逐渐增加，支撑杆和料架焊接处受力也会成倍增加，存在较大的安全隐患。

图5 改善前（常规结构：60 件/架）

改善思路：新车型料架导入时，将料架垂直支撑架做在料架中间，支撑杆往两侧伸展，使双侧均可装箱，以减少力臂长度，从而提升装箱数量到80 件/架。

改善成果：装箱数提升33%，对应料架制作费用和数量均节省33%，如图6 所示。

图6 改善后（双侧料架：80 件/架）

此外，外覆盖件料架的优化，可以合理缩短两个零件间的间隔以提升料架装箱数；部分叠放存储的内板零件，可以通过增强料架强度实现装箱数的突破。

冲压件料架共用，减少料架投入

通过对老车型料架的改制，实现不同车型同类型零件料架共用，满足存储料架柔性化使用，减少新车型料架的投入。

改善前描述：图7 为改善前的情况，为了满足某车型B SOP 后正常生产，需要增加后地板料架59 个，整个车型需要增加料架313 个，制作费用预计投入631000 元，仓储需求增加626m2。

图7 改善前(专用料架)

改善思路：通过调研，选取车型B 和车型A(即将EOP 车型)各零件的共同定位点，将料架定位件做成共用或可活动调节，以满足不同零件的使用，通过料架改制满足车型B 批量生产，改制总费用399000元，无需新投入料架。

改善成果：图8 为改善后的情况，节约料架成本23.2 万元，节省仓储面积626m2。

图8 改善后(共用柔性料架)

除了以上所提到的两种类似零件的料架共用，还可以拓展到更多车型、不同种类零件的料架柔性化共用。长期来看，为了避免车型更迭中料架报废再投入，或者料架改造过程中费用较高等问题。在料架设计之初，应该考虑料架外框标准化，以及料架关键部件的活动化、可调节性能的设计，以适应并满足更多后续可能车型的冲压件。

结束语

随着我国汽车行业个性化、电动化、智能化、网联化的推进，越来越多的整车厂拔地而起，行业的竞争也越来越激烈。利润率的保持及提升是支撑整车厂立于不败之地的关键，降低生产成本，提高效率无疑是提升利润率的重中之重。充分并合理规划冲压件仓库，实现仓库立体化存储功能，合理优化生产模式，以及提升冲压件单个料架存储能力、实现料架共用等，可以有效缓解现有冲压件仓库存储压力，节约生产制造成本。与此同时，发展标准化、柔性化可调节冲压件料架势在必行，是冲压件料架发展的一个新方向。