淺析模具企業(yè)的信息化管理

1、淺析模具制造企業(yè)的信息化管理一、模具企業(yè)實施信息化管理的行業(yè)背景 模具行業(yè)的生產(chǎn)制造以單件小批訂單式的特點為主， 每個項目每個零件每 套模具都需要從沖壓工藝設(shè)計模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 - 白模制造 毛坯制造加工裝配調(diào)試交付等各個環(huán)節(jié)，一個中等模具企業(yè)每年需要制造模具套數(shù)在 500 套左右，模具的品種多，技術(shù)含量高，模具的制造質(zhì)量和交貨期的要求越 來越高， 對模具企業(yè)的生產(chǎn)管理水平提出更高的要求， 特別是隨著今年國內(nèi)汽 車產(chǎn)銷增速放緩的情況一直持續(xù)， 模具企業(yè)如何提升自身的管理水平， 適應(yīng)“新 常態(tài)”下的持續(xù)發(fā)展，特別是國家對“中國制造 2025”，“工業(yè) 4.0 ”，“兩化融 合”等概念及方案的陸續(xù)推出

2、， 如何借助高效的管理手段提高企業(yè)自身的競爭 實力，從而帶動整個模具行業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級， 實現(xiàn)中國從模具制造大國向模具 制造強國的轉(zhuǎn)變，已是模具行業(yè)乃至每個模具企業(yè)目前迫切需要解決的問題。二、信息化管理的特點當(dāng)今世界先進(jìn)工業(yè)國家正處于由“工業(yè)經(jīng)濟(jì)”模式向“信息經(jīng)濟(jì)”模式 轉(zhuǎn)變的時期，其中技術(shù)進(jìn)步因素起著極為重要的作用，它在經(jīng)濟(jì)增長中占 70%-80%?！耙愿咝录夹g(shù)為核心，以信息化為手段，提高工業(yè)產(chǎn)品附加值”已 經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)重要的發(fā)展目標(biāo)。國外先進(jìn)模具企業(yè)已實現(xiàn)基于 PLM的產(chǎn)品全生命周期管理， 整個模具生產(chǎn) 制造國內(nèi)模具行業(yè)的先進(jìn)企業(yè)，如一汽模具、天汽模具、東風(fēng)模具、北汽福田 模具在利用信

3、息化提升企業(yè)技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)管理方面已經(jīng)走在其他企業(yè)的前 面，已經(jīng)取得良好的效果，并在行業(yè)內(nèi)產(chǎn)生巨大影響。東晨模具通過近六年的快速發(fā)展， 在信息化應(yīng)用上取得一定的效果， 已經(jīng) 形成二維 CAD和三維 CAD設(shè)計、數(shù)控編程加工 CAM，板料成型 CAE等單項信息 化技術(shù)的應(yīng)用， 并積累了大量的電子數(shù)據(jù)。 但沒有形成整個模具公司所有信息 的共享平臺。隨著企業(yè)規(guī)模的不斷壯大，公司在信息管理、生產(chǎn)管理、成本控 制、質(zhì)量管理等方面已經(jīng)跟不上企業(yè)發(fā)展。 迫切需要通過采用信息化集成技術(shù) 應(yīng)用來提高技術(shù)、生產(chǎn)、成本、質(zhì)量等方面的管理效果和效率。三、模具企業(yè)生產(chǎn)中面對的管理問題1、目前的生產(chǎn)管理中存在的問題（也是

4、 MES能夠解決的問題）：1）、如何組織同時生產(chǎn)數(shù)百副模具？2）、如何安排和管理以千、萬計的加工工序？3）、如何準(zhǔn)確評估公司當(dāng)前生產(chǎn)剩余能力？確定更合理的市場承攬能力？4）、如何合理、有效、充分的利用現(xiàn)有的生產(chǎn)資源？5）、如何實時的監(jiān)控和掌握模具的生產(chǎn)進(jìn)度？6）、如何控制模具的加工過程中的質(zhì)量？7）、如何避免生產(chǎn)過程中由于前后工序銜接不暢出現(xiàn)的窩工待料情況？8）、如何對應(yīng)模具的交貨期越來越短？9）如何更為準(zhǔn)確的對生產(chǎn)人員的工時進(jìn)行量化考核？ 目前模具公司的生產(chǎn)管理采取的傳統(tǒng)辦法，通過生產(chǎn)計劃的下達(dá)，生產(chǎn) 過程中由管理人員進(jìn)行人工跟蹤、督促，定期召開協(xié)調(diào)會收集相關(guān)信息，解決 相關(guān)問題。由于沒有一

5、個統(tǒng)一共享的信息平臺， 無法做到實時信息、 準(zhǔn)確信息， 不同的人在相同的時間通過不同的渠道所獲得的信息往往不一致， 而且形成重 復(fù)信息，甚至是錯誤信息，造成生產(chǎn)系統(tǒng)無法隨時真實的了解每套模具、每個 零件在生產(chǎn)流程中的準(zhǔn)確信息。通過實施生產(chǎn)管理系統(tǒng)（ MES）來進(jìn)行生產(chǎn)計 劃的編排， 可以考慮各種復(fù)雜條件， 根據(jù)給定設(shè)備資源， 工藝順序、加工時間、 交貨期、配做關(guān)系等參數(shù)，給成上百套模具，成千上萬個零件的工序加工運算 出較優(yōu)的生產(chǎn)任務(wù)排程，供生產(chǎn)調(diào)度安排加工任務(wù)，通過系統(tǒng)的自動調(diào)度，可 以清楚的掌握哪個工件可以開始加工、 何時結(jié)束，哪個工件可能造成試模延遲， 以便提前采取相關(guān)措施，提前預(yù)警，對外

6、委加工也有相對準(zhǔn)確的依據(jù)，避免不 必要的外委成本。 同時也可統(tǒng)計出各個工序生產(chǎn)人員的工時并作為量化考核的 依據(jù)。生產(chǎn)過程控制可以使管理者只要打開電腦按相應(yīng)的角色進(jìn)入 MES系統(tǒng)就 可以動態(tài)、隨時了解每套模具每個工件的加工狀態(tài)（是否等待加工、是否已 經(jīng)加工、是否等待檢驗、是否正在加工）和質(zhì)量狀態(tài)（是否檢驗、是否返工、 是否報廢）及時發(fā)現(xiàn)問題。2. 目前采購庫存管理存在的問題（也是 MES能夠解決的問題）：1）、如何實現(xiàn)設(shè)計、工藝、采購、庫存、生產(chǎn)之間及時有效的信息共享和動態(tài)變化連接，形成一個高效協(xié)同體系，做到變化快，響應(yīng)更快。2）、如何實現(xiàn)對每套模具每個零件的采購及到貨情況進(jìn)行動態(tài)及時的監(jiān)控。目

7、前采用的傳統(tǒng)方式，采購信息要通過設(shè)計出圖、工藝提料才能到達(dá) 采購部，全部通過人工交接，在溝通過程中一旦出現(xiàn)偏差，會造成工期延 誤，質(zhì)量損失，此類問題屢見不鮮。如果通過信息化管理，只要設(shè)計人員 將設(shè)計圖紙在 PDM系統(tǒng)中發(fā)布入庫， 同時提交生產(chǎn)管理系統(tǒng)， 系統(tǒng)會自動 通知工藝員進(jìn)行料單的提取， 審核后的料單會自動轉(zhuǎn)到采購管理模塊， 采 購人員可以自動導(dǎo)出采購清單進(jìn)行下單采購。 采購下單后將相應(yīng)的采購材 料自動轉(zhuǎn)入待入庫狀態(tài)，實現(xiàn)設(shè)計、工藝、采購、到料情況和生產(chǎn)過程實 現(xiàn)了全過程跟蹤和信息共享。3. 目前成本管理存在的問題（也是 MES能夠解決的問題） 1）、如何相對準(zhǔn)確的計算出每套模具的真實成本

8、？2)、如何實時控制每套模具的在生產(chǎn)過程中的實際制造成本？ 目前模具行業(yè)下游的原材料價格在大幅上漲，上游客戶不斷壓低模具價 格，成本控制已經(jīng)成為企業(yè)生存的必要手段， 通過生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)可以在模 具的制造過程中，自動動態(tài)的統(tǒng)計每套模具的制造成本、原材料成本，人工成 本、質(zhì)量損失成本，一旦模具交付完成，一套模具的直接成本也就統(tǒng)計完成。 統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以指導(dǎo)相關(guān)部門人員進(jìn)行有目的成本分析，找出成本過高的環(huán)節(jié)， 有的放矢的進(jìn)行成本削減。并能提交目前財務(wù)金蝶系統(tǒng)所能兼容的數(shù)據(jù)。4. 目前產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(設(shè)計、工藝、編程數(shù)據(jù)、 DNC)方面存在的問題：1) 如何對目前大量的產(chǎn)品、 模具設(shè)計、 工藝、數(shù)控程序等

9、數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的 管理。形成技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，提高設(shè)計效率，同時避免因頻繁的設(shè)計變更， 導(dǎo)致版本的不一致， 造成質(zhì)量問題的發(fā)生和數(shù)據(jù)的丟失， 給企業(yè)帶來成 本損失。2) 如何對數(shù)控機床的數(shù)據(jù)進(jìn)行高效傳輸和管理， 根據(jù)設(shè)備狀況進(jìn)行更為合 理的生產(chǎn)安排，將有限的數(shù)控設(shè)備發(fā)揮出最高的效率和利用率？3) 如何建立設(shè)計和工藝數(shù)據(jù)庫， 將經(jīng)驗進(jìn)行不斷的整理和積累， 形成 FEMA 數(shù)據(jù)庫， 方便設(shè)計工藝人員進(jìn)行調(diào)用， 形成知識工程數(shù)據(jù)庫。 避免過于 依賴個人的經(jīng)驗，做到知識共享。目前技術(shù)部設(shè)計、工藝、編程的數(shù)據(jù)是通過局域網(wǎng)進(jìn)行傳輸，服務(wù)器進(jìn) 行存儲，人工進(jìn)行管理，無法保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確及時。 DNC分布式數(shù)字控制，是

10、 以計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等為基礎(chǔ)，把數(shù)控機床與上層控制計算機 集成起來， 從而實現(xiàn)數(shù)控機床的集中控制管理， 以及數(shù)控機床與上層控制計算 機間的信息交換。它是現(xiàn)代化機械加工車間實現(xiàn)設(shè)備集成、信息集成、功能集 成的一種新方法，是車間自動化的重要模式，也是實現(xiàn) MES的重要組成部分。通過 DNC可以將模具公司的核心設(shè)備數(shù)控機床進(jìn)行高效管理， 實時監(jiān)控機床的 負(fù)荷情況，進(jìn)行更為合理的生產(chǎn)安排， 提高效率， 也為以后進(jìn)行 MES奠定基礎(chǔ)。三、 東晨模具信息化總體規(guī)劃和分步實施方案以模具公司目前的 ISO 質(zhì)量體系為管理框架和工作流程， 符合質(zhì)量體系的三級 文件。第一步、 PDM/DNC產(chǎn)品數(shù)據(jù)

11、管理和在線數(shù)控加工 涵蓋設(shè)計、工藝、編程、數(shù)控加工。實施周期： 2012 年上半年2. MES生產(chǎn)過程管理， 涵蓋目前模具公司各個生產(chǎn)單元，統(tǒng)一數(shù)據(jù)和管理的平臺。實施周期： 2012 年下半年。分步實施： 根據(jù)模具公司現(xiàn)狀，避免過多過早投入，降低實施的工作量和實施成本， 進(jìn)行分步實施，保證了信息化建設(shè)的成功率；首先實施PDM/DNC系 統(tǒng)，解決困擾企業(yè)的設(shè)計、 工藝數(shù)據(jù)管理問題， 通過 DNC解決生產(chǎn)的核心設(shè)備數(shù)控 機床的生產(chǎn)管理；再進(jìn)行生產(chǎn)過程管理系統(tǒng) MES，最后將現(xiàn)有的財務(wù)管理和人 事管理的金蝶系統(tǒng)進(jìn)行集成， 成為涵蓋整個企業(yè)管理的 PLM系統(tǒng)。按照數(shù)據(jù)流 轉(zhuǎn)的順序進(jìn)行信息系統(tǒng)實施， 也

12、大大減少各系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)接口的開發(fā)時間和成 本，保證數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一，實現(xiàn)完美的集成。建立 PDM/DNC產(chǎn) 品數(shù)據(jù)管理平臺，數(shù)據(jù)集成的源頭。 模具產(chǎn)品具有非常鮮明的特點， 以前的模具開發(fā)方式大都沿用順序設(shè)計， 遵循“沖壓工藝設(shè)計（ DL 圖和模面設(shè)計）模具結(jié)構(gòu)設(shè)計制造工藝編制 物料采購加工制造試模驗證設(shè)計修改”大循環(huán)，引入產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 PDM5系統(tǒng)平臺以后，我們成功搭建了一個協(xié)同、并行的開發(fā)環(huán)境。以PDM軟件作為協(xié)同設(shè)計的集成框架軟件，建立統(tǒng)一的產(chǎn)品信息模型，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、信息共享， 與分布應(yīng)用工具實現(xiàn)集成，并提供一個項目環(huán)境，它集數(shù)據(jù)庫的管理能力、網(wǎng) 絡(luò)的通訊能力以及過程的控制能力于一體， 實現(xiàn)了

13、分布式環(huán)境中的設(shè)計制造過 程的信息交換和共享。 并對設(shè)計和制造過程進(jìn)行動態(tài)的調(diào)整和監(jiān)控支持各子系 統(tǒng)協(xié)同工作和資源優(yōu)化配置。可以實現(xiàn)以下目的： 1、在模具設(shè)計環(huán)節(jié)實現(xiàn)了項目管理； 2、搭建了一個完善的協(xié)同工作環(huán)境；3、集成不同設(shè)計軟件和辦公軟件，建成了完整的電子圖檔庫；4、統(tǒng)一完整的數(shù)據(jù)發(fā)布，實現(xiàn) PDM與 CAPP、 ERP、MES系 統(tǒng)的高度集成；5、通過 PDM建立標(biāo)準(zhǔn)件庫、全參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)庫、三維實體模板庫，大 大提高模具的設(shè)計效率。 自動生成的模具明細(xì)表， 保證了源頭數(shù)據(jù)的規(guī)范性和 準(zhǔn)確性。6、個人經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為集中知識，形成了企業(yè)獨具特色的模具知識庫。7、通過 DNC實施可以使目前公司緊缺的數(shù)控資源發(fā)揮出最大效率。首先進(jìn)行 PDM/DNC的實施也考慮到技術(shù)人員實施起來難度相對較小， 成功 概率較大，也對項目后續(xù)的推進(jìn)有所鼓舞。在實施過程中， 如果 PDM的實施可以包括 CAPP的功能， 則 CAPP可以集成 到 PDM系統(tǒng)中，不再單獨實施。第四步，生產(chǎn)過程管理系統(tǒng)（ MES）的實施該系統(tǒng)的實施根據(jù) ISO 質(zhì)量體系為框架，涉及到生產(chǎn)部、采購部、質(zhì)量部、各個生產(chǎn) 單元，難度最大。通過 MES 系統(tǒng)實現(xiàn)生產(chǎn)計劃管理分級， 生產(chǎn)計劃信息， 從 PDM 和 CAPP 系統(tǒng)獲