|
一、前言
制造業(yè)信息化是促進(jìn)我國(guó)由“制造大國(guó)”邁向“制造強(qiáng)國(guó)”的關(guān)鍵技術(shù)。無(wú)論從國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的高度，還是從企業(yè)技術(shù)進(jìn)步和核心競(jìng)爭(zhēng)力的角度，重視信息化技術(shù)的研究與應(yīng)用都具有重要的意義。在《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》以及《2006-2020國(guó)家信息化發(fā)展戰(zhàn)略》中，制造業(yè)信息化都作為重要方向和重點(diǎn)任務(wù)給予了明確的規(guī)劃。因此，采用信息化技術(shù)已成為制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
模具作為制造業(yè)的基礎(chǔ)工藝裝備，其設(shè)計(jì)制造過(guò)程具有獨(dú)特性。模具制造企業(yè)必須針對(duì)這種獨(dú)特性，采用合適的信息化技術(shù)，才能高質(zhì)量、低成本地快速響應(yīng)客戶需求，設(shè)計(jì)制造出高水平的模具，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中生存并發(fā)展。所謂合適的信息化技術(shù)，就是要將現(xiàn)代信息化技術(shù)（如CAD、CAM、CAE、ERP、MES、CRM等）與模具的設(shè)計(jì)制造過(guò)程緊密結(jié)合在一起，通過(guò)定制開(kāi)發(fā)或流程再造等方式，形成滿足模具制造業(yè)需求的信息化技術(shù)。根據(jù)信息化技術(shù)特點(diǎn)的不同，可將模具制造業(yè)信息化技術(shù)分為兩類：一是設(shè)計(jì)制造過(guò)程的信息化技術(shù)，另一是企業(yè)管理信息化技術(shù)。設(shè)計(jì)制造過(guò)程信息化技術(shù)主要解決模具企業(yè)內(nèi)部技術(shù)系統(tǒng)的信息化問(wèn)題，而管理信息化技術(shù)則是解決管理系統(tǒng)的信息化問(wèn)題。若將這兩類技術(shù)從信息、過(guò)程兩個(gè)方面集成在一起，即可使模具制造企業(yè)在整個(gè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中，實(shí)現(xiàn)集成的全信息化技術(shù)應(yīng)用，從而極大地提高模具制造企業(yè)的技術(shù)水平和核心競(jìng)爭(zhēng)力。
二、模具設(shè)計(jì)制造過(guò)程信息化技術(shù)現(xiàn)狀
模具企業(yè)技術(shù)系統(tǒng)信息化的核心內(nèi)容是模具CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)制造過(guò)程的信息化或數(shù)字化。
（一）模具設(shè)計(jì)制造過(guò)程信息化技術(shù)的研究現(xiàn)狀
CAD技術(shù)包括兩個(gè)方面，一是以幾何形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為主要對(duì)象的通用（或稱基礎(chǔ)）技術(shù)，該技術(shù)可適用于任何行業(yè)的設(shè)計(jì)要求，但由于不具備專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)，其使用效率低，對(duì)設(shè)計(jì)人員要求高。另一是在通用CAD技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的面向行業(yè)的專業(yè)CAD技術(shù)。當(dāng)前，針對(duì)模具設(shè)計(jì)要求，國(guó)際上著名的CAD/CAM軟件廠商紛紛推出了功能完善、操作方便的專用模具CAD/CAM系統(tǒng)，如Siemens公司的UG（NX）、法國(guó)達(dá)索公司的CATIA、美國(guó)PTC公司的Pro/E、英國(guó)達(dá)爾康公司的DelCAM 、法國(guó)Missler公司的TopSolid、以色列Cimatron公司的CimatronE、日本UNISYS公司的CADCEUS等常用三維設(shè)計(jì)軟件，都有對(duì)應(yīng)的沖壓模和注塑模專用設(shè)計(jì)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)為模具設(shè)計(jì)過(guò)程中的每項(xiàng)設(shè)計(jì)活動(dòng)，提供了相應(yīng)的功能模塊，并將模具設(shè)計(jì)知識(shí)融入這些功能模塊，同時(shí)還提供了豐富的模具標(biāo)準(zhǔn)件和典型結(jié)構(gòu)庫(kù)，可幫助設(shè)計(jì)人員快速地完成模具設(shè)計(jì)任務(wù)。這些系統(tǒng)在國(guó)外的模具企業(yè)已獲得廣泛應(yīng)用，在我國(guó)也有部分企業(yè)在使用。近年來(lái)，模具行業(yè)對(duì)CAD/CAM技術(shù)的強(qiáng)勁需求促使國(guó)內(nèi)不少研究單位和公司針對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)的特點(diǎn)，在通用CAD技術(shù)（系統(tǒng)）之上，開(kāi)發(fā)了面向模具行業(yè)的CAD/CAM集成系統(tǒng)，達(dá)到了較高的實(shí)用水平。如華中科技大學(xué)材料成形與模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海交通大學(xué)國(guó)家模具CAD工程研究中心、浙江大學(xué)旭日科技開(kāi)發(fā)公司、北航海爾軟件有限公司、北京艾克斯特科技有限公司、山大華天軟件有限公司、武漢益模軟件科技有限公司等。其中，華中科技大學(xué)基于UG（NX）研發(fā)了覆蓋件模CAD系統(tǒng)、注塑模CAD系統(tǒng)，已在東風(fēng)汽車、北京比亞迪、青島海信、廣東科龍、深圳康佳、深圳群達(dá)行、深圳麥斯優(yōu)聯(lián)（斯洛模具）、美的模具、廣東毅昌等許多公司應(yīng)用，取得了良好的效益，具備一定的行業(yè)影響力。
當(dāng)前，CAM技術(shù)主要包括零件數(shù)控加工指令生成技術(shù)和虛擬加工仿真技術(shù)。SIMENS、PTC、達(dá)索、Cimatron等軟件開(kāi)發(fā)商在提供CAD技術(shù)同時(shí)，也提供CAM技術(shù)，從而在統(tǒng)一的設(shè)計(jì)模型下實(shí)現(xiàn)CAD/CAM無(wú)縫集成。為了提高CAM技術(shù)的應(yīng)用效率，也有些軟件開(kāi)發(fā)商專門研究CAM技術(shù)，提供專業(yè)的CAM系統(tǒng)，如PowerMill、HyperMILL、WorkNC等。由于專業(yè)技術(shù)水平較高，這些系統(tǒng)在CAM方面的表現(xiàn)非常突出，零件的加工質(zhì)量和效率都較高，受到很多企業(yè)的青睞。國(guó)內(nèi)也有相關(guān)單位如華中科技大學(xué)、北航海爾公司等，為了克服CAM編程存在的效率低、易出錯(cuò)、對(duì)編程人員要求高的問(wèn)題，開(kāi)展了基于知識(shí)的自動(dòng)CAM編程技術(shù)的研究，以提高CAM編程的效率和質(zhì)量。近幾年隨著柔性加工單元技術(shù)的出現(xiàn)，CAM技術(shù)也從單純的數(shù)控加工編程擴(kuò)展到數(shù)控加工過(guò)程控制。德國(guó)的思威公司、美國(guó)的3R公司等都開(kāi)發(fā)了面向柔性加工單元的CAM技術(shù)。
模具CAE技術(shù)也即成形過(guò)程的數(shù)值模擬技術(shù)，它為模具設(shè)計(jì)過(guò)程中的成形工藝設(shè)計(jì)提供決策支持。在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中加強(qiáng)前期的分析仿真，可盡早預(yù)測(cè)出可能的成形缺陷，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題，從而提高成形工藝和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平，減少試模的工作量，降低模具制造成本，縮短模具新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造周期。當(dāng)前，國(guó)際著名的注塑成型模擬軟件有MOLDFLOW、 Moldex3D，沖壓成形（鍛造成形）模擬軟件有DYNAFORM、 PAM-STAMP、 AUTOFORM、 DEFORM等，鑄造模擬軟件有CastCAE、ProCAST、SIMULOR等。國(guó)內(nèi)在成形過(guò)程模擬技術(shù)方面的研究工作已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，開(kāi)發(fā)的成形模擬系統(tǒng)與上述國(guó)際著名軟件水平相當(dāng)。在注塑成型模擬技術(shù)方面，有華中科技大學(xué)的華塑CAE、鄭州大學(xué)的Z—CAE；在鑄造模擬技術(shù)方面，有華中科技大學(xué)的華鑄CAE、清華大學(xué)的FT-STAR；在沖壓成形模擬技術(shù)方面，有華中科技大學(xué)的FASTAMP、湖南大學(xué)的板料CAE分析系統(tǒng)、吉林大學(xué)的KMAS等。由于CAE技術(shù)是獨(dú)立發(fā)展的一門技術(shù)，它主要通過(guò)零件模型的數(shù)據(jù)交換文件來(lái)獲得模具設(shè)計(jì)信息，需要在不同系統(tǒng)間切換，易出錯(cuò)。為解決這一問(wèn)題，華中科技大學(xué)、吉林大學(xué)（大連理工大學(xué)）等將CAE系統(tǒng)直接嵌入CAD系統(tǒng)使設(shè)計(jì)和分析過(guò)程實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫集成。設(shè)計(jì)人員可直接在CAD系統(tǒng)下完成成形過(guò)程的模擬，并將其直接反饋到設(shè)計(jì)系統(tǒng)；而設(shè)計(jì)人員對(duì)模具的設(shè)計(jì)修改又可直接反饋到CAE系統(tǒng)進(jìn)行分析，極大地簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)分析過(guò)程，提高了設(shè)計(jì)分析的效率和質(zhì)量。
（二）模具設(shè)計(jì)制造過(guò)程信息化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
在我國(guó)模具制造業(yè)中，企業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造信息化技術(shù)的應(yīng)用水平參差不齊。從當(dāng)前相關(guān)模具企業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，模具設(shè)計(jì)信息化技術(shù)總體可分為以下四個(gè)層次：
1.2D設(shè)計(jì)為主，3D設(shè)計(jì)為輔
該設(shè)計(jì)方法主要以2D設(shè)計(jì)軟件（AUTOCAD）為設(shè)計(jì)工具，進(jìn)行模具的總體方案以及結(jié)構(gòu)和零件的詳細(xì)設(shè)計(jì)，僅對(duì)復(fù)雜的模具型腔進(jìn)行3D設(shè)計(jì)。這主要由于型腔形狀較復(fù)雜，2D難以表達(dá)清楚；另外，型腔采用數(shù)控加工，需要3D的模型數(shù)據(jù)。但這種設(shè)計(jì)方法易出錯(cuò)，修改不方便，且審核麻煩。國(guó)內(nèi)有很大一部分模具企業(yè)（特別是沖壓模具企業(yè)）采用這種方法進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。
2.3D設(shè)計(jì)為主，2D設(shè)計(jì)為輔
該設(shè)計(jì)方法采用2D的CAD軟件進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，采用3D的CAD軟件進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)和零件的詳細(xì)設(shè)計(jì)，然后將設(shè)計(jì)結(jié)果轉(zhuǎn)換到AUTOCAD軟件，出零件圖。這種方法能夠快速地進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，最終的模具設(shè)計(jì)結(jié)果直觀，能夠較容易地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。但是，有些設(shè)計(jì)人員為了提高設(shè)計(jì)效率，通常采取簡(jiǎn)化的方式設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)和零件，這導(dǎo)致一些錯(cuò)誤結(jié)果不易被發(fā)現(xiàn)。因此，采用這種方法設(shè)計(jì)，要盡量避免簡(jiǎn)化。當(dāng)前，有不少覆蓋件模和注塑模企業(yè)采用這種方法進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。
3.采用專用的3D設(shè)計(jì)軟件
當(dāng)前，CAD/CAM軟件開(kāi)發(fā)商都提供了相應(yīng)的模具設(shè)計(jì)專用軟件。國(guó)內(nèi)已有部分用戶使用這類專用的模具CAD系統(tǒng)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，如用NX的MoldWizard設(shè)計(jì)注塑模，用NX的PDW設(shè)計(jì)連續(xù)模等。也有一些企業(yè)，如康佳模具公司、北京比亞迪模具公司、上海賽科利模具公司、美的模具公司等，根據(jù)其制定的內(nèi)部設(shè)計(jì)規(guī)范，委托華中科技大學(xué)在通用3D CAD軟件基礎(chǔ)上，定制開(kāi)發(fā)相應(yīng)的設(shè)計(jì)工具，如塑模的冷卻系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì)，覆蓋件模的工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，以提高設(shè)計(jì)效率，減少出錯(cuò)。這類設(shè)計(jì)軟件包含了大量的模具設(shè)計(jì)知識(shí)，減少了設(shè)計(jì)人員繁重的低價(jià)值的重復(fù)“造型”工作，設(shè)計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性和設(shè)計(jì)效率都得到大幅度地提高。
4.協(xié)同設(shè)計(jì)
這種設(shè)計(jì)方法是在3D CAD軟件技術(shù)支持下，多人協(xié)同完成一副模具的設(shè)計(jì)工作。它不僅可極大地提高設(shè)計(jì)效率，且可充分利用設(shè)計(jì)人員資源。另外，由于設(shè)計(jì)知識(shí)被很好地保存在整個(gè)系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)人員的流失對(duì)企業(yè)的設(shè)計(jì)活動(dòng)影響也較小。但這種設(shè)計(jì)方法對(duì)企業(yè)的設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)化水平、設(shè)計(jì)管理水平要求都較高。國(guó)內(nèi)富士康的模具廠基本實(shí)現(xiàn)了協(xié)同設(shè)計(jì)，康佳模具公司也部分實(shí)現(xiàn)了這種設(shè)計(jì)模式。
在CAM技術(shù)應(yīng)用方面，由于數(shù)控加工機(jī)床已成為模具的基本加工裝備，因此，CAM技術(shù)在國(guó)內(nèi)已非常普及。只是多數(shù)企業(yè)采用人工編程，編程質(zhì)量和效率依賴編程人員的經(jīng)驗(yàn)，很多企業(yè)經(jīng)常會(huì)因編程問(wèn)題，出現(xiàn)加工質(zhì)量不滿足要求或?qū)е屡龅妒鹿剩斐衫速M(fèi)。當(dāng)前，已有很多企業(yè)開(kāi)始重視應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)模擬加工過(guò)程，以發(fā)現(xiàn)編程可能存在的問(wèn)題；重視優(yōu)化編程技術(shù)，以提高加工效率和質(zhì)量。
成形過(guò)程模擬技術(shù)對(duì)提高模具設(shè)計(jì)質(zhì)量、減少試模次數(shù)的作用已受到模具企業(yè)的關(guān)注。國(guó)內(nèi)雖有很多企業(yè)購(gòu)置了相應(yīng)的模擬分析軟件，但模擬分析并沒(méi)有作為設(shè)計(jì)過(guò)程中必須的流程加以規(guī)范使用，加上成形過(guò)程模擬分析需要用到專門的知識(shí)，而掌握這方面知識(shí)的人才又較缺乏，導(dǎo)致部分模具企業(yè)的模擬分析軟件成為擺設(shè)。目前，僅有管理規(guī)范、人員素質(zhì)較高的大型覆蓋件模具和注塑模具企業(yè)全面采用了CAE技術(shù)。在某些模具企業(yè)，仍然存在設(shè)計(jì)人員相信經(jīng)驗(yàn)、輕視模擬結(jié)果的現(xiàn)象。
三、模具企業(yè)管理信息化現(xiàn)狀
所謂企業(yè)管理信息化，就是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程的人、財(cái)、物、活動(dòng)（設(shè)計(jì)、制造）等進(jìn)行管理，包括經(jīng)營(yíng)管理、財(cái)務(wù)管理、物料管理、生產(chǎn)管理、企業(yè)資源管理、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)管理、辦公管理等，以提高管理水平和效益。針對(duì)這些管理發(fā)展了一系列技術(shù)，如企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）、項(xiàng)目管理（PM）、客戶關(guān)系管理（CRM）、供應(yīng)鏈管理（SCM）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）等。
（一）模具企業(yè)管理信息化技術(shù)研究現(xiàn)狀
模具企業(yè)作為訂單型單件生產(chǎn)企業(yè)，其規(guī)模一般較小，屬于中小型企業(yè)，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中所關(guān)聯(lián)的資源、物料、財(cái)務(wù)、人員及組織結(jié)構(gòu)等都相對(duì)簡(jiǎn)單。但是，訂單的隨機(jī)性、設(shè)計(jì)制造過(guò)程的不確定性、試修模的動(dòng)態(tài)多變性導(dǎo)致模具企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃復(fù)雜多變，生產(chǎn)過(guò)程難以控制，因此，生產(chǎn)管理信息化成為模具企業(yè)管理信息化的關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)外一些著名的信息化管理系統(tǒng)如SAP、用友、金蝶等是基于MRPII思想開(kāi)發(fā)的，難于處理模具企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。目前，很少有模具企業(yè)能夠利用這些系統(tǒng)來(lái)管理生產(chǎn)。為此，國(guó)內(nèi)外一些研究機(jī)構(gòu)和公司，針對(duì)模具企業(yè)的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)了專用的模具企業(yè)信息化管理系統(tǒng)。這些系統(tǒng)通常是以模具生產(chǎn)過(guò)程管理為基礎(chǔ)，集成了訂單管理、物料管理、資源管理、人員管理等。如日本不二精機(jī)開(kāi)發(fā)的模具企業(yè)管理系統(tǒng)，主要是以其模具企業(yè)的模具生產(chǎn)管理模式為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)的，可對(duì)模具企業(yè)從接訂單到交付模具的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行管理，并可實(shí)時(shí)查看生產(chǎn)過(guò)程中的各種相關(guān)信息，從而對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制。目前，該系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)主要通過(guò)代理進(jìn)行銷售和服務(wù)。法國(guó)Sescoi公司開(kāi)發(fā)的workplan是針對(duì)訂單型制造企業(yè)研發(fā)的管理系統(tǒng)，主要解決訂單型生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃管理問(wèn)題，也適用于模具企業(yè)，已開(kāi)始在國(guó)內(nèi)銷售。在國(guó)內(nèi)，盡管圍繞模具企業(yè)管理特點(diǎn)開(kāi)展管理信息化技術(shù)研究工作的單位較多，如華中科技大學(xué)、山東大學(xué)、廣東工業(yè)大學(xué)、大連理工大學(xué)、鄭州大學(xué)等，但已推出商業(yè)化系統(tǒng)并在行業(yè)獲得應(yīng)用的主要有武漢益模軟件科技公司、深圳偉博思公司、寧波海迪公司等。武漢益模軟件科技公司是專業(yè)開(kāi)發(fā)模具企業(yè)管理信息化系統(tǒng)的公司，針對(duì)模具生產(chǎn)特點(diǎn)開(kāi)發(fā)了Eman模具生產(chǎn)管理系統(tǒng)，可管理從企業(yè)接訂單到最后交付模具的整個(gè)過(guò)程，包括訂單管理、資源管理、設(shè)計(jì)管理、制造工藝管理（CAPP）、物料管理、生產(chǎn)管理、動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)度管理等，并可根據(jù)生產(chǎn)進(jìn)展情況優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度，以控制模具交付期。Eman系統(tǒng)已在國(guó)內(nèi)近100家模具企業(yè)獲得應(yīng)用，取得了良好的效果。深圳偉博思公司是我國(guó)較早開(kāi)展模具企業(yè)管理系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)的單位之一，其推出的I-M3系統(tǒng)，可對(duì)模具企業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，包括訂單管理、物料管理、資源管理、生產(chǎn)管理、財(cái)務(wù)管理等進(jìn)行管理，在國(guó)內(nèi)也有不少的用戶。
（二）模具企業(yè)管理信息化技術(shù)應(yīng)用情況
模具生產(chǎn)過(guò)程難以控制、模具交付期難以保證是一直困擾模具企業(yè)的管理瓶頸。隨著模具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，我國(guó)大多數(shù)模具企業(yè)已深刻認(rèn)識(shí)到采用信息化技術(shù)提升企業(yè)管理水平的重要性。但是，由于企業(yè)的管理水平、人員素質(zhì)以及對(duì)管理信息化認(rèn)知程度的差異，企業(yè)管理信息化的應(yīng)用水平也存在很大的差異，主要可分為以下三類。
1.單元管理技術(shù)的應(yīng)用
國(guó)內(nèi)大多數(shù)模具企業(yè)的管理信息化停留在單元管理技術(shù)的應(yīng)用上，主要包括辦公管理、訂單管理、財(cái)務(wù)管理、物料管理、人員管理等。這些管理信息化技術(shù)不需要全員參與，因而實(shí)施應(yīng)用相對(duì)簡(jiǎn)單。但僅使用這些管理信息化技術(shù)并不能解決企業(yè)面臨的生產(chǎn)管理的核心問(wèn)題。
2.實(shí)施了全過(guò)程管理信息化，但效果不明顯
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)有部分企業(yè)為了提高企業(yè)的管理水平，對(duì)整個(gè)過(guò)程實(shí)施了信息化管理，卻沒(méi)有起到應(yīng)有的效果，管理信息化系統(tǒng)處于半癱瘓或癱瘓狀態(tài)。造成這一結(jié)果有企業(yè)自身原因，如企業(yè)本身的管理基礎(chǔ)較差，采用作坊式生產(chǎn)模式，無(wú)規(guī)范的工藝管理，管理執(zhí)行力不夠，缺乏掌握信息化技術(shù)的人才等；也有提供管理信息化技術(shù)服務(wù)商的原因，如在信息化技術(shù)實(shí)施過(guò)程中未能很好地了解企業(yè)需求，不能針對(duì)企業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行定制開(kāi)發(fā)，不能對(duì)企業(yè)實(shí)施應(yīng)用過(guò)程中遇到的問(wèn)題給出對(duì)應(yīng)的解決方案，未能為企業(yè)實(shí)施流程再造提供咨詢服務(wù)等。
3.實(shí)施了全過(guò)程管理信息化，取得顯著效果
國(guó)內(nèi)一些管理基礎(chǔ)良好、人員素質(zhì)較高、對(duì)管理信息化具有較深刻理解的模具企業(yè)，如一汽模具、天汽模具、國(guó)盛精密模具、海爾模具、格力大金模具、上海賽科利、美的百年科技、寧波雙林模具等實(shí)施了全過(guò)程的信息化管理，包括訂單管理、物料管理、制造工藝管理、生產(chǎn)管理、資源管理、計(jì)劃管理等，極大地提高了企業(yè)的模具制造質(zhì)量和模具的準(zhǔn)時(shí)交付率，模具制造成本也得到有效的控制。這些企業(yè)之所以能夠成功實(shí)施全過(guò)程的管理信息化技術(shù)，關(guān)鍵是其本身的管理基礎(chǔ)好，人員素質(zhì)普遍較高。在實(shí)施管理信息化之前，模具的整個(gè)制造過(guò)程實(shí)現(xiàn)了零件化生產(chǎn)，具有規(guī)范的工藝管理和良好的流程管理模式，且企業(yè)的執(zhí)行力強(qiáng)，高層領(lǐng)導(dǎo)足夠重視，并有專門的隊(duì)伍負(fù)責(zé)與服務(wù)商對(duì)接，以維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行和完善。
總體上，我國(guó)模具企業(yè)管理信息化技術(shù)應(yīng)用水平還相對(duì)較低，需要進(jìn)一步加強(qiáng)面向模具行業(yè)管理信息化技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)工作、人才培養(yǎng)工作以及推廣應(yīng)用的工作。
四、模具行業(yè)信息化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、制造技術(shù)的快速發(fā)展，制造業(yè)信息化技術(shù)的內(nèi)涵也在不斷豐富，新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)。模具制造業(yè)信息化技術(shù)將主要朝以下幾個(gè)方向發(fā)展：
1.設(shè)計(jì)制造過(guò)程的全三維無(wú)紙化
受現(xiàn)有制造管理模式的制約，多數(shù)模具企業(yè)都是通過(guò)圖樣對(duì)模具零件的加工過(guò)程進(jìn)行管理。這就使得模具企業(yè)在完成模具的三維設(shè)計(jì)后，還需要花費(fèi)50%的設(shè)計(jì)時(shí)間進(jìn)行二維工程圖的繪制。實(shí)際上采用二維工程圖的方式管理模具零件的制造過(guò)程，主要是為了標(biāo)注加工要求，這是傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)方法遺留下來(lái)的。如果直接在三維設(shè)計(jì)模型上標(biāo)注設(shè)計(jì)和加工要求，并通過(guò)PDM系統(tǒng)對(duì)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行管理與維護(hù)，制造部門就可通過(guò)PDM系統(tǒng)直接獲取設(shè)計(jì)模型進(jìn)行加工工藝的編制與工件的加工，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造過(guò)程的全三維無(wú)紙化，提高設(shè)計(jì)制造效率和質(zhì)量。
2.設(shè)計(jì)制造過(guò)程的智能化
當(dāng)前，模具的設(shè)計(jì)制造過(guò)程主要依賴設(shè)計(jì)制造人員的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)制造的質(zhì)量和可靠性因人而異。實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造過(guò)程的智能化，就是要減少對(duì)人的依賴，以提高模具設(shè)計(jì)制造的可靠性和質(zhì)量，縮短設(shè)計(jì)制造時(shí)間。而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造過(guò)程智能化的關(guān)鍵，是要基于知識(shí)工程的方法，研制開(kāi)發(fā)出基于知識(shí)的模具設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅可在設(shè)計(jì)制造人員的指導(dǎo)下完成模具設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的主要任務(wù)，還可在這一過(guò)程中，通過(guò)自學(xué)習(xí)完善并豐富所擁有的知識(shí)，使系統(tǒng)的能力不斷增強(qiáng)；同時(shí)該系統(tǒng)還能將模擬仿真技術(shù)無(wú)縫地集成在一起，預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)制造存在的缺陷，優(yōu)化模具的設(shè)計(jì)與制造，從而提高模具設(shè)計(jì)制造的可靠性。
3.全流程信息系統(tǒng)的協(xié)同化
模具企業(yè)從接訂單到最后的模具交付，各項(xiàng)活動(dòng)間存在著互相制約。如果各系統(tǒng)以“孤島”的形式互相獨(dú)立使用，必將導(dǎo)致各部門間條塊分割，各活動(dòng)間不連續(xù)，降低效率。只有整個(gè)過(guò)程中的相關(guān)活動(dòng)所使用的信息化應(yīng)用系統(tǒng)協(xié)同工作，才能取得良好的效果。這就必須從全流程的角度實(shí)現(xiàn)這些系統(tǒng)的信息集成和共享，并通過(guò)流程管理技術(shù)實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程的控制與優(yōu)化，從而使企業(yè)的各個(gè)部門能夠并行協(xié)同地完成模具設(shè)計(jì)制造任務(wù)，達(dá)到效益最大化。
4.生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化
過(guò)去，自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)主要是針對(duì)批量生產(chǎn)型或流程生產(chǎn)型企業(yè)而言的。但是隨著數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，特別是柔性加工單元技術(shù)的逐漸普及應(yīng)用以及控制和信息采集技術(shù)的發(fā)展，單件小批量、多品種生產(chǎn)型企業(yè)采用自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)也成為可能。只要在模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模具制造工藝標(biāo)準(zhǔn)化等方面建立良好的標(biāo)準(zhǔn)體系，并采用大規(guī)模客戶化定制設(shè)計(jì)制造技術(shù)、物料的自動(dòng)化傳輸技術(shù)、柔性加工單元技術(shù)、加工現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集技術(shù)、工件自動(dòng)裝夾技術(shù)等，模具制造企業(yè)就有可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)（或者部分的自動(dòng)化生產(chǎn)）。從模具制造業(yè)的特點(diǎn)來(lái)看，專業(yè)化程度較高的模具企業(yè)特別適合實(shí)施自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)，國(guó)外已有專業(yè)生產(chǎn)手機(jī)模具的企業(yè)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)，取得了良好的效果。采用自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)將極大地提高模具制造質(zhì)量和效率，能夠快速地響應(yīng)客戶需求并取得規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。它改變了傳統(tǒng)的模具制造模式，是模具制造業(yè)的一場(chǎng)革命。
5.模具企業(yè)的數(shù)字化
數(shù)字化模具企業(yè)的基本特征就是從企業(yè)接單到交付模具的整個(gè)過(guò)程都實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化的設(shè)計(jì)、制造與管理，且制造過(guò)程具有自動(dòng)化的特征。它將引領(lǐng)模具制造業(yè)的發(fā)展，成為高質(zhì)量、高效率的代表。實(shí)現(xiàn)上述“四化”的模具企業(yè)，將為最終成為數(shù)字化的模具企業(yè)奠定良好的基礎(chǔ)。
〔撰稿人：華中科技大學(xué)材料成形與模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李建軍、王華昌〕
|
.png)