近年來,我國模具企業(yè)大量采用CAX 系列技術(shù)進行模具設(shè)計與制造,引入ERP 信息管理系統(tǒng)管理生產(chǎn),模具制造效率大幅提高。但隨著制造信息化和全球化的發(fā)展,產(chǎn)品更新?lián)Q代加快,對制造方式提出了更高的要求。在傳統(tǒng)模具制造模式下,模具是單件生產(chǎn)型產(chǎn)品,零部件種類、數(shù)目非常多,即使采用ERP 管理系統(tǒng),也難免會出現(xiàn)顧此失彼的狀況,加工資源得不到優(yōu)化利用。在市場需求的推動下,模具行業(yè)迫切需要一種能夠縮短生產(chǎn)周期、提高模具質(zhì)量的規(guī)模化生產(chǎn)模式。
模具行業(yè)傳統(tǒng)生產(chǎn)模式
大多數(shù)模具企業(yè)是面向客戶訂單的單件生產(chǎn)型企業(yè),一般生產(chǎn)過程為:首先接受客戶訂單信息,根據(jù)客戶的要求,與客戶協(xié)商,共同探討制定模具具體細則,并確定最終的交貨期和價格,簽訂合同;然后,根據(jù)合同要求制定生產(chǎn)制造模具的計劃,規(guī)劃設(shè)計、訂購配件與標(biāo)準(zhǔn)件、加工、裝配、試模等各個階段的完成時間,并將各個具體任務(wù)分配到相關(guān)部門及人員手中;各個部門根據(jù)計劃,制定更加詳細的任務(wù)并落實到每一步驟,開展工作,當(dāng)實際生產(chǎn)進度跟不上計劃時,則需適當(dāng)調(diào)整計劃,提出解決方案;最后,模具制作完畢,模具企業(yè)根據(jù)實際生產(chǎn)結(jié)果,采集、統(tǒng)計并分析生產(chǎn)過程中的各類數(shù)據(jù),待交貨以及客戶驗收后,相繼完成財務(wù)等工作。
目前,大多數(shù)模具企業(yè)都采用傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,為了提高生產(chǎn)效率,通常情況下,設(shè)計、訂購配件與標(biāo)準(zhǔn)件、加工等工序并行進行,而幾乎每1副模具都是新的產(chǎn)品,需要工程師耗費大量的時間研發(fā),除了重點設(shè)計制造模具型芯、型腔板以外,還需設(shè)計制造各式各樣的配件,導(dǎo)致生產(chǎn)過程中有許多零配件的加工過程需要管理,使生產(chǎn)進程混亂,難于管理,降低生產(chǎn)效率,同時也增加了零配件的設(shè)計制造成本。因此,傳統(tǒng)模具企業(yè)在生產(chǎn)過程中主要面臨以下困難。
(1)每副模具都是新產(chǎn)品,其開發(fā)過程中的不可控和不可預(yù)測的因素較多。
(2)有時生產(chǎn)車間有近百副模具在同時加工制造,多達幾千個零件的加工過程需要管理。
(3)模具制造過程復(fù)雜,對人員的經(jīng)驗依賴性較強,經(jīng)常出現(xiàn)變更要求,導(dǎo)致模具零件的加工過程變化頻繁、計劃穩(wěn)定性差。
(4)模具訂單的隨機性,導(dǎo)致企業(yè)的生產(chǎn)計劃需不斷地調(diào)整。
(5)隨著市場競爭壓力的增大,客戶要求的交貨期越來越短,模具精度要求越來越高。
當(dāng)模具企業(yè)同時進行多個訂單生產(chǎn)時,車間加工零配件的種類及數(shù)量更多,即使有比較好的ERP系統(tǒng)管理生產(chǎn),也難免會出現(xiàn)顧此失彼的情況,主要體現(xiàn)在:機床等企業(yè)資源得不到優(yōu)化利用;出現(xiàn)問題時得不到及時響應(yīng);加工精度難以保證;生產(chǎn)進度難以控制等。
傳統(tǒng)的模具生產(chǎn)方式周期長、制造成本高、設(shè)計與制造過程復(fù)雜,難于實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。因此,為了提高模具的加工制造效率,縮短交貨期,改善模具質(zhì)量,模具企業(yè)迫切需要一種規(guī)?;a(chǎn)的運營模式。
模具規(guī)?;a(chǎn)模式及特點
1 模具規(guī)?;a(chǎn)模式
傳統(tǒng)的模具制造方式受制于零配件種類數(shù)目繁多,加工管理困難,難于實現(xiàn)規(guī)模化、自動化生產(chǎn),隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,模具企業(yè)可以充利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢重新整合分配制造資源,使模具規(guī)?;a(chǎn)成為可能,也將成為未來模具制造的趨勢。
提出的模具規(guī)?;a(chǎn)模式由5個部分組成:模具企業(yè)、軟件開發(fā)公司、電子商務(wù)公司、制造商及物流公司。
(1)模具企業(yè):從客戶處接受并確認訂單,分析制品后進行模具設(shè)計、工藝設(shè)計,模具的型芯、型腔板完全由模具企業(yè)自主設(shè)計,并交由加工部門通過傳統(tǒng)加工方式或金屬3D打印方式制造,其余配件(包括標(biāo)準(zhǔn)件)可以由模具企業(yè)自主設(shè)計制造或指定合作企業(yè)代加工,也可以從軟件開發(fā)公司所開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)零件庫(2D或3D圖庫)中選用,并通過電子商務(wù)網(wǎng)站采購,最終所有零部件集中在模具企業(yè)的裝配車間,完成模具的裝配與試模等工作。因此,模具企業(yè)的主要工作是:①模具設(shè)計,在設(shè)計過程中,所有配件及標(biāo)準(zhǔn)件都以軟件開發(fā)公司提供的圖庫作參考引用,重點設(shè)計模具的型芯、型腔板等個性化零部件;②型芯、型腔板等個性化零部件可以采用傳統(tǒng)加工方法加工,也可以采用金屬3D 打印技術(shù)加工具有隨形冷卻水道的型芯、型腔板等零件;③模具零配件的選擇性設(shè)計制造;④通過電子商務(wù)網(wǎng)站訂購配件產(chǎn)品;⑤模具的裝配與試模。
(2)軟件開發(fā)公司:根據(jù)模具零配件標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的零部件庫(包括2D、3D參數(shù)化設(shè)計圖庫),通過軟件接口以插件形式植入到模具企業(yè)的CAD建模軟件中,供模具企業(yè)的設(shè)計人員直接調(diào)用。同時,制作《配件目錄手冊》(2D、3D)和光盤,方便模具設(shè)計人員查閱選用和安裝,并同步更新到電子商務(wù)平臺,保證數(shù)據(jù)的一致性。而配件制造商也會根據(jù)《配件目錄手冊》里的標(biāo)準(zhǔn)制造各類配件。
(3)電子商務(wù)公司:搭建交易平臺,提供可靠的交易方式。電子商務(wù)網(wǎng)站從軟件開發(fā)公司處下載模具配件3D圖庫,并整合制造商的資源,錄入各制造商的信息,配置虛擬配件倉庫,最終將所有信息整合,投放到電子商務(wù)網(wǎng)站上,供模具企業(yè)網(wǎng)上選購。電子商務(wù)公司還需要建立健全的配件制造商準(zhǔn)入上線機制,采用信譽、品質(zhì)評定等級的方式篩選出優(yōu)質(zhì)制造商,保證質(zhì)量。
(4)制造商:制造零配件。可采用自動化生產(chǎn)方式柔性制造單元(flexible manufacturing cell,F(xiàn)MC)、柔性制造系統(tǒng)(flexible manufacturing sys?tem,F(xiàn)MS)、無人工廠等,實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),降低生產(chǎn)成本,提高效率和品質(zhì)的一致性。將配件數(shù)據(jù)存入虛擬倉庫,供物流公司就近取貨配送。
(5)物流公司:負責(zé)模具配件的物流配送。模具企業(yè)從電子商務(wù)網(wǎng)站下單購買各類配件,物流公司快速響應(yīng),從最近的配件倉庫取貨及時配送。
總之,模具企業(yè)從客戶處接受并確認訂單,由設(shè)計人員進行模具設(shè)計,型芯、型腔板等個性化零部件由模具企業(yè)自身設(shè)計加工制造;標(biāo)準(zhǔn)件、配件等從軟件開發(fā)公司提供的標(biāo)準(zhǔn)配件庫中直接選擇和調(diào)用,生成物料清單(bill of material, BOM)表,并從電子商務(wù)網(wǎng)站上直接訂購;配件將由配件制造商規(guī)?;a(chǎn),并通過物流公司及時配送;最終,在模具企業(yè)的裝配車間清點零配件種類和數(shù)量,然后裝配、試模;收集并統(tǒng)計分析生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù),準(zhǔn)備交貨。
利用互聯(lián)網(wǎng)與電子商務(wù)技術(shù),可以有效地把分布在不同地方的零配件制造商連接起來,使各個企業(yè)無論規(guī)模大小、無論在什么地方,都可以通過互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)平臺,共享加工資源,從而形成快速敏捷的生產(chǎn)體系,使模具企業(yè)可以高效、低成本制造出優(yōu)質(zhì)的模具,解決了傳統(tǒng)生產(chǎn)模式交貨期比較難把握及模具企業(yè)不能規(guī)?;a(chǎn)的問題。
2 模具規(guī)模化生產(chǎn)特點
模具規(guī)?;a(chǎn)是一種極大優(yōu)化加工生產(chǎn)資源的新型制造模式。這種模式通過利用互聯(lián)網(wǎng)及電子商務(wù)平臺,整合市場中零配件制造商的資源,并將各零配件制造商的特點呈現(xiàn)在各模具企業(yè)中,使每一個零配件制造商都成為模具企業(yè)的加工車間。與傳統(tǒng)的模具生產(chǎn)制造模式相比,模具規(guī)?;a(chǎn)具有以下特點。
(1)專一化的生產(chǎn)。模具規(guī)模化生產(chǎn)模式的本質(zhì)是:分散的資源集中使用。傳統(tǒng)的模具制造模式是由模具企業(yè)設(shè)計整副模具,除了型芯、型腔板等個性化零部件需要自主加工制造以外,其他零部件大多數(shù)也由自主加工制造。目前,只有50%左右的配件如推桿等采用采購的方式。而模具規(guī)?;a(chǎn)模式則是匯聚全局的制造資源集中管理。模具企業(yè)只需加工制造個性化較強的型芯、型腔板等零件,其余零配件由各個配件制造商生產(chǎn),如配件制造商A只生產(chǎn)推桿,配件制造商B只生產(chǎn)推管等。最終,模具企業(yè)通過電子商務(wù)平臺從各個配件制造商處購買零配件。這種生產(chǎn)模式下,每個配件制造商只生產(chǎn)極少品種的零部件,這可以讓零配件制造商采用自動化、規(guī)模化生產(chǎn)方式,利用成組技術(shù)、FMC和FMS技術(shù)大批量生產(chǎn)某類配件,從而極大地提高了加工制造效率和質(zhì)量,降低了配件生產(chǎn)成本,模具企業(yè)專心設(shè)計制造個性化較強的型芯、型腔板等零件,從而更容易保證模具的加工質(zhì)量。
(2)穩(wěn)定的生產(chǎn)周期。雖然模具是單件生產(chǎn)型產(chǎn)品,但其制造過程復(fù)雜,零件種類、數(shù)量較多,使加工生產(chǎn)過程難以管理。當(dāng)企業(yè)同時生產(chǎn)制造多副模具時,生產(chǎn)計劃會更加混亂,難以發(fā)現(xiàn)問題,并解決問題響應(yīng)緩慢,加工制造資源難以優(yōu)化合理使用,如機床要么一直處于空閑狀態(tài),要么有成堆零部件處于等待加工的狀態(tài)。而在模具規(guī)?;a(chǎn)制造模式下,模具企業(yè)只需加工制造型芯、型腔板等個性化零件,其余零配件盡量采用從電子商務(wù)平臺訂購的方式,使生產(chǎn)制造過程容易管理,從而可以穩(wěn)定并縮短生產(chǎn)周期。
(3)標(biāo)準(zhǔn)配件的超高使用率。模具規(guī)?;a(chǎn)模式的核心是大量使用標(biāo)準(zhǔn)配件。與標(biāo)準(zhǔn)件類似,配件大多數(shù)也是從配件制造商處直接購買使用,或者只需要經(jīng)過極少量的加工。因此,要求模具配件制造商、模具行業(yè)協(xié)會及政府大力推進和制訂模具配件的標(biāo)準(zhǔn)。
模具規(guī)模化生產(chǎn)模式的關(guān)鍵
1模具規(guī)?;a(chǎn)前提
模具是單件生產(chǎn)型產(chǎn)品,即使是單副模具,零配件種類、數(shù)目也非常多,導(dǎo)致傳統(tǒng)生產(chǎn)制造模式下管理困難,難以實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)。1 副模具(見圖3)所包含的零部件可概括為以下3 種類型:①回轉(zhuǎn)體類零件:推桿、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等;②板類零件:模架、推桿固定板、支撐塊、墊塊等;③形狀復(fù)雜的個性化零件:型芯、型腔板等。傳統(tǒng)的模具生產(chǎn)制造模式下,標(biāo)準(zhǔn)件如推桿、導(dǎo)柱、模架等都采用直接購買的方式獲得,板類零件、形狀復(fù)雜類零件大多數(shù)先購買毛坯件,然后由模具企業(yè)自主加工制造。與標(biāo)準(zhǔn)件如推桿、導(dǎo)套相比,板類零件是形狀規(guī)則的零部件,如果板類零件繼續(xù)完全由模具企業(yè)自主加工,將會成為制約模具規(guī)?;a(chǎn)的主要因素。模具規(guī)?;a(chǎn)模式下,模具企業(yè)只需要加工形狀復(fù)雜的個性化零件,如型芯、型腔板等,并根據(jù)模具產(chǎn)品及企業(yè)自身情況,選擇性設(shè)計制造少量零配件,或指定合作企業(yè)代加工標(biāo)準(zhǔn)零配件,其余回轉(zhuǎn)體類零件和板類零件則直接通過電子商務(wù)網(wǎng)站訂購,這些零件可以直接使用或只需進行極少量的加工后再使用。
2 模具配件標(biāo)準(zhǔn)化
目前,傳統(tǒng)模式下的模具設(shè)計制造已實現(xiàn)了部分數(shù)字化、信息化的綜合運用,極大地提高了模具生產(chǎn)效率和質(zhì)量。但是,從生產(chǎn)角度看,模具的生產(chǎn)制造依然比較落后,單件性十分明顯,非技術(shù)性的重復(fù)勞動比較多,而且質(zhì)量也難以保證。因此,為提高模具產(chǎn)業(yè)的市場競爭力,必須縮短模具生產(chǎn)周期、提高模具加工質(zhì)量,使模具從單件生產(chǎn)變相轉(zhuǎn)型成為規(guī)模化生產(chǎn)。
大力推行模具標(biāo)準(zhǔn)化,由降低模具制造成本的需求驅(qū)動軟件開發(fā)公司利用CAD/CAM 軟件開發(fā)模具標(biāo)準(zhǔn)零部件庫,模具企業(yè)自主選擇最適用于本企業(yè)的模具標(biāo)準(zhǔn)零件庫插件,可以讓模具設(shè)計人員提高設(shè)計效率,同時,配件制造商按照模具標(biāo)準(zhǔn)零部件庫的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)制造零部件,能夠提高模具零部件的互換性,縮短模具生產(chǎn)周期,使模具企業(yè)可以快速響應(yīng)市場需求。模具零部件標(biāo)準(zhǔn)化還有利于實現(xiàn)模具配件的專一化、規(guī)?;纳a(chǎn)。一旦模具零部件成為標(biāo)準(zhǔn)件,配件制造商可以大量生產(chǎn),并且更容易提高生產(chǎn)效率、保證加工質(zhì)量。在模具規(guī)?;a(chǎn)模式下,模具零配件標(biāo)準(zhǔn)化的意義還在于以下幾點。
(1)減少重復(fù)勞動。軟件開發(fā)公司建立標(biāo)準(zhǔn)零部件庫,模具設(shè)計人員通過3D 軟件接口,以插件的形式直接選取并調(diào)用;零配件制造商也從軟件開發(fā)公司獲取標(biāo)準(zhǔn)零部件圖庫,依照標(biāo)準(zhǔn)進行自動化、規(guī)?;庸どa(chǎn)配件,最終模具企業(yè)按照模具設(shè)計人員的選用,通過電子商務(wù)平臺從配件制造商處購買配件。這種方式一方面可以提高設(shè)計效率,另一方面可以避免模具企業(yè)重復(fù)加工制造相對比較簡單的零配件。
(2)有利于配件的規(guī)?;a(chǎn)。由于配件采用標(biāo)準(zhǔn)化,制造商可采用自動化生產(chǎn)方式柔性制造單元FMC、柔性制造系統(tǒng)FMS、無人工廠等,實現(xiàn)大規(guī)模批量生產(chǎn),從而降低配件生產(chǎn)成本,提高效率和質(zhì)量的一致性。
(3)促進不同地區(qū)模具企業(yè)的貿(mào)易。大力推廣模具的配件標(biāo)準(zhǔn)化后,各地零配件制造商按照標(biāo)準(zhǔn)自動化大規(guī)模生產(chǎn)制造零部件,模具企業(yè)可以根據(jù)自己的需求通過互聯(lián)網(wǎng)及電子商務(wù)平臺訂購使用。
(4)提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本。在大量使用模具標(biāo)準(zhǔn)件的情況下,模具企業(yè)只需自主加工個性化的型芯、型腔板等零件,其余零部件直接購買使用或進行極少量的加工后使用,這可以讓模具企業(yè)不再需要管理數(shù)量龐大的零部件加工過程,從而提高了模具制造效率,降低了生產(chǎn)成本。
3 建立健全模具零配件電子商務(wù)體系
模具規(guī)模化生產(chǎn)模式下,大量的模具零配件通過從電子商務(wù)平臺訂購,這種方式不但決定了模具制造的效率,還決定了模具的制造質(zhì)量,因此,建立健全的模具零配件電子商務(wù)體系非常重要。
(1)建立并完善電子商務(wù)支撐服務(wù)體系。電子商務(wù)平臺是溝通模具企業(yè)、零配件制造商、物流公司的樞紐,需要由電子商務(wù)公司在有關(guān)部門的協(xié)助下打造完成。電子商務(wù)平臺上的信息必須具有時效性、準(zhǔn)確性,電子商務(wù)網(wǎng)站上的模具零配件信息隨時與軟件開發(fā)公司開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)零部件庫同步更新。建設(shè)電子商務(wù)統(tǒng)計信用體系,建立零配件制造商準(zhǔn)入機制,完善電子商務(wù)統(tǒng)計指標(biāo),引入買家評價評分機制,第三方信用評價機制以及第三方質(zhì)量鑒定機制,保證電子商務(wù)平臺網(wǎng)站上產(chǎn)品的質(zhì)量。推動物流快遞與電子商務(wù)協(xié)同發(fā)展,對于客戶的訂單,電子商務(wù)平臺快速響應(yīng),物流公司快速而準(zhǔn)確配送零配件,保證效率。規(guī)范電子商務(wù)交易秩序,大力打擊惡意價格競爭、刷單等不良行為。
(2)健全相關(guān)法律法規(guī)。電子商務(wù)跨地區(qū)經(jīng)營,賣家身份相對隱蔽,買家在得到商品前無法查看商品質(zhì)量,網(wǎng)店可以通過虛假交易找槍手刷好評率,使一些不道德甚至違規(guī)違法的行為較難管理,因此,必須制定相關(guān)政策,凈化網(wǎng)絡(luò)交易平臺環(huán)境。
(3)促進跨地區(qū)電子商務(wù)。模具規(guī)?;a(chǎn)的核心是分散資源的集中使用,推動企業(yè)利用電子商務(wù)平臺加強各地區(qū)合作,促進每個企業(yè)合理優(yōu)化分配加工資源。并且可以建設(shè)跨境電子商務(wù)平臺,與國際接軌,推動企業(yè)利用電子商務(wù)拓展海外市場,打造電子商務(wù)完整的產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)鏈,逐步形成一套適應(yīng)、引領(lǐng)全球跨境電子商務(wù)發(fā)展的管理制度和規(guī)則。小型企業(yè)也可以把握機會轉(zhuǎn)型升級,生產(chǎn)少而專的模具配件產(chǎn)品,保證產(chǎn)品質(zhì)量。
隨著我國工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)制造業(yè)不斷轉(zhuǎn)型升級,而互聯(lián)網(wǎng)及電子商務(wù)的快速發(fā)展,給傳統(tǒng)模具制造企業(yè)提供了一種全新的生產(chǎn)制造模式。將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到模具制造業(yè)中,推動移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與模具制造業(yè)相結(jié)合,可以發(fā)展一種新的模式,即模具規(guī)模化生產(chǎn)模式。在互聯(lián)網(wǎng)及電子商務(wù)平臺的助力下,模具產(chǎn)業(yè)資源將會得到有力地優(yōu)化整合,模具企業(yè)抗風(fēng)險能力加強,經(jīng)營成本降低,銷售渠道拓寬,利潤提高,模具行業(yè)將會從“大而不強”逐步轉(zhuǎn)型為“廣而深”,這也將會促進模具標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、自動化、規(guī)模化生產(chǎn),對縮短模具交貨期、提高模具質(zhì)量、降低模具生產(chǎn)成本具有十分重要的意義。
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