近年來(lái),我國模具企業(yè)大量采用CAX 系列技術(shù)進(jìn)行模具設計與制造,引入ERP 信息管理系統管理生產(chǎn),模具制造效率大幅提高。但隨著(zhù)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。在傳統模具制造模式下,模具是單件生產(chǎn)型產(chǎn)品,零部件種類(lèi)、數目非常多,即使采用ERP 管理系統,也難免會(huì )出現顧此失彼的狀況,加工資源得不到優(yōu)化利用。在市場(chǎng)需求的推動(dòng)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)量的規模化生產(chǎn)模式。
模具行業(yè)傳統生產(chǎn)模式
大多數模具企業(yè)是面向客戶(hù)訂單的單件生產(chǎn)型企業(yè),一般生產(chǎn)過(guò)程為:首先接受客戶(hù)訂單信息,根據客戶(hù)的要求,與客戶(hù)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(jià)格,簽訂合同;然后,根據合同要求制定生產(chǎn)制造模具的計劃,規劃設計、訂購配件與標準件、加工、裝配、試模等各個(gè)階段的完成時(shí)間,并將各個(gè)具體任務(wù)分配到相關(guān)部門(mén)及人員手中;各個(gè)部門(mén)根據計劃,制定更加詳細的任務(wù)并落實(shí)到每一步驟,開(kāi)展工作,當實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)度跟不上計劃時(shí),則需適當調整計劃,提出解決方案;最后,模具制作完畢,模具企業(yè)根據實(shí)際生產(chǎn)結果,采集、統計并分析生產(chǎn)過(guò)程中的各類(lèi)數據,待交貨以及客戶(hù)驗收后,相繼完成財務(wù)等工作。
目前,大多數模具企業(yè)都采用傳統的生產(chǎn)方式,為了提高生產(chǎn)效率,通常情況下,設計、訂購配件與標準件、加工等工序并行進(jìn)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(shí)間研發(fā),除了重點(diǎn)設計制造模具型芯、型腔板以外,還需設計制造各式各樣的配件,導致生產(chǎn)過(guò)程中有許多零配件的加工過(guò)程需要管理,使生產(chǎn)進(jìn)程混亂,難于管理,降低生產(chǎn)效率,同時(shí)也增加了零配件的設計制造成本。因此,傳統模具企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中主要面臨以下困難。
(1)每副模具都是新產(chǎn)品,其開(kāi)發(fā)過(guò)程中的不可控和不可預測的因素較多。
(2)有時(shí)生產(chǎn)車(chē)間有近百副模具在同時(shí)加工制造,多達幾千個(gè)零件的加工過(guò)程需要管理。
(3)模具制造過(guò)程復雜,對人員的經(jīng)驗依賴(lài)性較強,經(jīng)常出現變更要求,導致模具零件的加工過(guò)程變化頻繁、計劃穩定性差。
(4)模具訂單的隨機性,導致企業(yè)的生產(chǎn)計劃需不斷地調整。
(5)隨著(zhù)市場(chǎng)競爭壓力的增大,客戶(hù)要求的交貨期越來(lái)越短,模具精度要求越來(lái)越高。
當模具企業(yè)同時(shí)進(jìn)行多個(gè)訂單生產(chǎn)時(shí),車(chē)間加工零配件的種類(lèi)及數量更多,即使有比較好的ERP系統管理生產(chǎn),也難免會(huì )出現顧此失彼的情況,主要體現在:機床等企業(yè)資源得不到優(yōu)化利用;出現問(wèn)題時(shí)得不到及時(shí)響應;加工精度難以保證;生產(chǎn)進(jìn)度難以控制等。
傳統的模具生產(chǎn)方式周期長(cháng)、制造成本高、設計與制造過(guò)程復雜,難于實(shí)現規模化生產(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)迫切需要一種規模化生產(chǎn)的運營(yíng)模式。
模具規模化生產(chǎn)模式及特點(diǎn)
1 模具規模化生產(chǎn)模式
傳統的模具制造方式受制于零配件種類(lèi)數目繁多,加工管理困難,難于實(shí)現規模化、自動(dòng)化生產(chǎn),隨著(zhù)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,使模具規模化生產(chǎn)成為可能,也將成為未來(lái)模具制造的趨勢。
提出的模具規模化生產(chǎn)模式由5個(gè)部分組成:模具企業(yè)、軟件開(kāi)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(hù)處接受并確認訂單,分析制品后進(jìn)行模具設計、工藝設計,模具的型芯、型腔板完全由模具企業(yè)自主設計,并交由加工部門(mén)通過(guò)傳統加工方式或金屬3D打印方式制造,其余配件(包括標準件)可以由模具企業(yè)自主設計制造或指定合作企業(yè)代加工,也可以從軟件開(kāi)發(fā)公司所開(kāi)發(fā)的標準零件庫(2D或3D圖庫)中選用,并通過(guò)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(chē)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模具設計,在設計過(guò)程中,所有配件及標準件都以軟件開(kāi)發(fā)公司提供的圖庫作參考引用,重點(diǎn)設計模具的型芯、型腔板等個(gè)性化零部件;②型芯、型腔板等個(gè)性化零部件可以采用傳統加工方法加工,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計制造;④通過(guò)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(kāi)發(fā)公司:根據模具零配件標準開(kāi)發(fā)的零部件庫(包括2D、3D參數化設計圖庫),通過(guò)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)的設計人員直接調用。同時(shí),制作《配件目錄手冊》(2D、3D)和光盤(pán),方便模具設計人員查閱選用和安裝,并同步更新到電子商務(wù)平臺,保證數據的一致性。而配件制造商也會(huì )根據《配件目錄手冊》里的標準制造各類(lèi)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(kāi)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入上線(xiàn)機制,采用信譽(yù)、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(dòng)化生產(chǎn)方式柔性制造單元(flexible manufacturing cell,FMC)、柔性制造系統(flexible manufacturing sys?tem,FMS)、無(wú)人工廠(chǎng)等,實(shí)現大規模生產(chǎn),降低生產(chǎn)成本,提高效率和品質(zhì)的一致性。將配件數據存入虛擬倉庫,供物流公司就近取貨配送。
(5)物流公司:負責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(mǎi)各類(lèi)配件,物流公司快速響應,從最近的配件倉庫取貨及時(shí)配送。
總之,模具企業(yè)從客戶(hù)處接受并確認訂單,由設計人員進(jìn)行模具設計,型芯、型腔板等個(gè)性化零部件由模具企業(yè)自身設計加工制造;標準件、配件等從軟件開(kāi)發(fā)公司提供的標準配件庫中直接選擇和調用,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模化生產(chǎn),并通過(guò)物流公司及時(shí)配送;最終,在模具企業(yè)的裝配車(chē)間清點(diǎn)零配件種類(lèi)和數量,然后裝配、試模;收集并統計分析生產(chǎn)過(guò)程中的數據,準備交貨。
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(lái),使各個(gè)企業(yè)無(wú)論規模大小、無(wú)論在什么地方,都可以通過(guò)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,解決了傳統生產(chǎn)模式交貨期比較難把握及模具企業(yè)不能規模化生產(chǎn)的問(wèn)題。
2 模具規模化生產(chǎn)特點(diǎn)
模具規模化生產(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(guò)利用互聯(lián)網(wǎng)及電子商務(wù)平臺,整合市場(chǎng)中零配件制造商的資源,并將各零配件制造商的特點(diǎn)呈現在各模具企業(yè)中,使每一個(gè)零配件制造商都成為模具企業(yè)的加工車(chē)間。與傳統的模具生產(chǎn)制造模式相比,模具規模化生產(chǎn)具有以下特點(diǎn)。
(1)專(zhuān)一化的生產(chǎn)。模具規模化生產(chǎn)模式的本質(zhì)是:分散的資源集中使用。傳統的模具制造模式是由模具企業(yè)設計整副模具,除了型芯、型腔板等個(gè)性化零部件需要自主加工制造以外,其他零部件大多數也由自主加工制造。目前,只有50%左右的配件如推桿等采用采購的方式。而模具規模化生產(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(gè)性化較強的型芯、型腔板等零件,其余零配件由各個(gè)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(guò)電子商務(wù)平臺從各個(gè)配件制造商處購買(mǎi)零配件。這種生產(chǎn)模式下,每個(gè)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(dòng)化、規模化生產(chǎn)方式,利用成組技術(shù)、FMC和FMS技術(shù)大批量生產(chǎn)某類(lèi)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(zhuān)心設計制造個(gè)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(guò)程復雜,零件種類(lèi)、數量較多,使加工生產(chǎn)過(guò)程難以管理。當企業(yè)同時(shí)生產(chǎn)制造多副模具時(shí),生產(chǎn)計劃會(huì )更加混亂,難以發(fā)現問(wèn)題,并解決問(wèn)題響應緩慢,加工制造資源難以?xún)?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)。而在模具規模化生產(chǎn)制造模式下,模具企業(yè)只需加工制造型芯、型腔板等個(gè)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(guò)程容易管理,從而可以穩定并縮短生產(chǎn)周期。
(3)標準配件的超高使用率。模具規模化生產(chǎn)模式的核心是大量使用標準配件。與標準件類(lèi)似,配件大多數也是從配件制造商處直接購買(mǎi)使用,或者只需要經(jīng)過(guò)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(huì )及政府大力推進(jìn)和制訂模具配件的標準。
模具規模化生產(chǎn)模式的關(guān)鍵
1模具規模化生產(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(lèi)、數目也非常多,導致傳統生產(chǎn)制造模式下管理困難,難以實(shí)現規模化生產(chǎn)。1 副模具(見(jiàn)圖3)所包含的零部件可概括為以下3 種類(lèi)型:①回轉體類(lèi)零件:推桿、導柱、導套等;②板類(lèi)零件:模架、推桿固定板、支撐塊、墊塊等;③形狀復雜的個(gè)性化零件:型芯、型腔板等。傳統的模具生產(chǎn)制造模式下,標準件如推桿、導柱、模架等都采用直接購買(mǎi)的方式獲得,板類(lèi)零件、形狀復雜類(lèi)零件大多數先購買(mǎi)毛坯件,然后由模具企業(yè)自主加工制造。與標準件如推桿、導套相比,板類(lèi)零件是形狀規則的零部件,如果板類(lèi)零件繼續完全由模具企業(yè)自主加工,將會(huì )成為制約模具規模化生產(chǎn)的主要因素。模具規模化生產(chǎn)模式下,模具企業(yè)只需要加工形狀復雜的個(gè)性化零件,如型芯、型腔板等,并根據模具產(chǎn)品及企業(yè)自身情況,選擇性設計制造少量零配件,或指定合作企業(yè)代加工標準零配件,其余回轉體類(lèi)零件和板類(lèi)零件則直接通過(guò)電子商務(wù)網(wǎng)站訂購,這些零件可以直接使用或只需進(jìn)行極少量的加工后再使用。
2 模具配件標準化
目前,傳統模式下的模具設計制造已實(shí)現了部分數字化、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)性的重復勞動(dòng)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(chǎng)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)變相轉型成為規模化生產(chǎn)。
大力推行模具標準化,由降低模具制造成本的需求驅動(dòng)軟件開(kāi)發(fā)公司利用CAD/CAM 軟件開(kāi)發(fā)模具標準零部件庫,模具企業(yè)自主選擇最適用于本企業(yè)的模具標準零件庫插件,可以讓模具設計人員提高設計效率,同時(shí),配件制造商按照模具標準零部件庫的標準生產(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)可以快速響應市場(chǎng)需求。模具零部件標準化還有利于實(shí)現模具配件的專(zhuān)一化、規模化的生產(chǎn)。一旦模具零部件成為標準件,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。在模具規模化生產(chǎn)模式下,模具零配件標準化的意義還在于以下幾點(diǎn)。
(1)減少重復勞動(dòng)。軟件開(kāi)發(fā)公司建立標準零部件庫,模具設計人員通過(guò)3D 軟件接口,以插件的形式直接選取并調用;零配件制造商也從軟件開(kāi)發(fā)公司獲取標準零部件圖庫,依照標準進(jìn)行自動(dòng)化、規模化加工生產(chǎn)配件,最終模具企業(yè)按照模具設計人員的選用,通過(guò)電子商務(wù)平臺從配件制造商處購買(mǎi)配件。這種方式一方面可以提高設計效率,另一方面可以避免模具企業(yè)重復加工制造相對比較簡(jiǎn)單的零配件。
(2)有利于配件的規模化生產(chǎn)。由于配件采用標準化,制造商可采用自動(dòng)化生產(chǎn)方式柔性制造單元FMC、柔性制造系統FMS、無(wú)人工廠(chǎng)等,實(shí)現大規模批量生產(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(jìn)不同地區模具企業(yè)的貿易。大力推廣模具的配件標準化后,各地零配件制造商按照標準自動(dòng)化大規模生產(chǎn)制造零部件,模具企業(yè)可以根據自己的需求通過(guò)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。在大量使用模具標準件的情況下,模具企業(yè)只需自主加工個(gè)性化的型芯、型腔板等零件,其余零部件直接購買(mǎi)使用或進(jìn)行極少量的加工后使用,這可以讓模具企業(yè)不再需要管理數量龐大的零部件加工過(guò)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
模具規模化生產(chǎn)模式下,大量的模具零配件通過(guò)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(mén)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(shí)效性、準確性,電子商務(wù)網(wǎng)站上的模具零配件信息隨時(shí)與軟件開(kāi)發(fā)公司開(kāi)發(fā)的標準零部件庫同步更新。建設電子商務(wù)統計信用體系,建立零配件制造商準入機制,完善電子商務(wù)統計指標,引入買(mǎi)家評價(jià)評分機制,第三方信用評價(jià)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(dòng)物流快遞與電子商務(wù)協(xié)同發(fā)展,對于客戶(hù)的訂單,電子商務(wù)平臺快速響應,物流公司快速而準確配送零配件,保證效率。規范電子商務(wù)交易秩序,大力打擊惡意價(jià)格競爭、刷單等不良行為。
(2)健全相關(guān)法律法規。電子商務(wù)跨地區經(jīng)營(yíng),賣(mài)家身份相對隱蔽,買(mǎi)家在得到商品前無(wú)法查看商品質(zhì)量,網(wǎng)店可以通過(guò)虛假交易找槍手刷好評率,使一些不道德甚至違規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(jìn)跨地區電子商務(wù)。模具規模化生產(chǎn)的核心是分散資源的集中使用,推動(dòng)企業(yè)利用電子商務(wù)平臺加強各地區合作,促進(jìn)每個(gè)企業(yè)合理優(yōu)化分配加工資源。并且可以建設跨境電子商務(wù)平臺,與國際接軌,推動(dòng)企業(yè)利用電子商務(wù)拓展海外市場(chǎng),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、引領(lǐng)全球跨境電子商務(wù)發(fā)展的管理制度和規則。小型企業(yè)也可以把握機會(huì )轉型升級,生產(chǎn)少而專(zhuān)的模具配件產(chǎn)品,保證產(chǎn)品質(zhì)量。
隨著(zhù)我國工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,傳統制造業(yè)不斷轉型升級,而互聯(lián)網(wǎng)及電子商務(wù)的快速發(fā)展,給傳統模具制造企業(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)應用到模具制造業(yè)中,推動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據、物聯(lián)網(wǎng)等與模具制造業(yè)相結合,可以發(fā)展一種新的模式,即模具規模化生產(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(huì )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(yíng)成本降低,銷(xiāo)售渠道拓寬,利潤提高,模具行業(yè)將會(huì )從“大而不強”逐步轉型為“廣而深”,這也將會(huì )促進(jìn)模具標準化、專(zhuān)業(yè)化、自動(dòng)化、規模化生產(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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