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丰田汽车模具设计与制造部门概况

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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件类型来划分的,如下表所示:

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,但它并不是什么模都干。比如,整车所有件的冲压工艺和模具的整车协调,他自己都负责,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
          合计                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
总计                 92台
 
从人员和生产能力上看,ST部都算得上是世界上最大的汽车模具厂之一。
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。丰田的标准单套模具制造周期为三至四个月。
4.丰田一般模具制造周期
丰田把模具的制造计划标准化,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。

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