來源:本站 作者:匿名 發布:2020/3/17 瀏覽次數:2860
模具是工業生產的基礎工藝裝備。中國模具制造業近幾年以每年20% 左右的增速飛速發展,形勢非常喜人,但競爭也更加激烈。依賴信息化技術快速響應市場并持續創新產品,已成為企業提升競爭力和贏得優勢的關鍵。在我國制造業遭受世界金融危機沖擊的嚴峻形勢下,模具行業大力發展信息化技術,深化數字化設計、制造與管理技術的應用,從而提升企業的核心競爭力,增強我國的綜合實力,打造“中國制造”品牌,顯得尤為重要。企業信息化的內容是非常豐富的,企業的每一項生產經營活動都可以信息化。對模具企業而言,模具數字化設計、制造及管理集成技術是其核心內容,主要包括兩個方面的內容,即設計制造技術的信息化和管理系統的信息化。
1、模具設計制造技術的信息化
技術系統信息化的核心內容是模具CAD/ CAE/CAM 技術的應用,實現模具設計制造過程的信息化或數字化。
在過去很長一段時間內,大多數的CAD/ CAM 系統都是面向機械行業的通用型系統。對于模具企業而言,這些系統的專業性不夠強,設計制造的效率還不夠高。針對模具行業的這一需求,國際軟件廠商紛紛針對各類模具的特點,推出了功能完善、操作方便的專用CAD/ CAM 系統。UG ( NX )、CATIA 、Pro/E 、TopSolid 、Cimatron 等常用三維設計軟件,都有對應的沖壓模和注塑模專用設計系統。
近年來,面對模具行業對CAD/CAM 技術的強勁需求,國內不少研究單位和公司針對國內企業的特點,開發了面向模具企業的CAD/ CAM 系統集成系統,達到了較高的實用水平。參與這方面的研發和應用技術推廣的主要單位有華中科技大學模具技術國家重點實驗室、上海交通大學國家模具CAD 工程研究中心、浙江大學旭日科技開發公司、北航海爾軟件有限公司等。其中華中科技大學模具技術國家重點實驗室基于UG(NX )研發的覆蓋件CAD 系統、注塑模CAD 系統和多工位級進模CAD 系統,已在東風汽車、北京比亞迪、青島海信、廣東科龍、深圳康佳、深圳群達行、深圳麥斯優聯(斯洛模具)等許多公司應用,取得了良好的效益,具備一定的行業影響力。
成型過程數字模擬CAE 技術的出現,為成型工藝決策提供了有力的技術支持。在模具設計過程中加強前期的分析仿真,將會提高成形工藝和模具結構設計的水平,減少試模的工作量,降低模具制造成本,縮短模具新產品的設計制造周期。目前在國內模具行業應用較多的世界著名CAE 軟件有MOLDFLOW, DYNAFORM,PAM—STAMP,AUTOFORM,ANSYS 和DEFORM 等。可喜的是近年來國產CAE 軟件已經開始在越來越多的模具企業得到應用,并且有些國產CAE 軟件已與國外軟件的水平相當。在這方面取得較高水平的單位有華中科技大學的華塑CAE 軟件和FASTAMP 板料CAE 分析系統、鄭州大學橡塑模國家工程研究開發中心研發的注塑成型CAE 系統、湖南大學的板料CAE 分析系統和吉林大學的板料CAE 分析系統等。
我國模具行業現已廣泛地采用了CAD/CAE/ CAM 技術,在應用中取得了顯著效益。在模具設計中甩掉了圖板,并普遍采用CAM 技術加工復雜模具型面。經濟實力較強的模具企業已開始應用高速加工機床加工和單元自動化生產線制造模具。國內采用CAD/CAM 技術較早,應用水平較高的單位不少,如一汽、東風、成飛、天汽、海爾、海信、康佳、比亞迪、華威等企業。部分企業還具備自主二次開發能力,形成了有自己特色的專用模具設計系統,極大地提高了設計效率和設計質量。
但是,目前我國大部分模具企業應用CAD 技術的水平還比較低,還有很多企業完全采用二維繪圖系統進行設計,多數企業混合應用3D/CAD 和2D/CAD 系統完成設計任務,尚未采用全三維一體化設計技術。與國外先進水平相比,還有較大差距。CAE 在我國模具行業的應用還不普及,只有少數企業購買了商品化CAE 軟件,應用水平高的不多見,多數處于嘗試應用、積累經驗的過程中。歸納起來,目前我國模具CAD/CAE/CAM 技術的應用和開發上還存在以下問題:
(1) 部分企業CAD 的應用還處于計算機繪圖階段,還未開始進行全三維模具設計,致使CAD 的效能尚未得到充分發揮,模具設計制造過程中的信息集成受到影響。
(2) 從總體上講,模具企業應用CAE 還處于初級階段,只有部分骨干企業應用CAE ,應用面還需進一步擴大,應用水平還有待提高。
(3) 高水平的CAD/CAE/CAM 應用人員,特別是CAE 應用人員缺乏,影響了CAD/CAE/CAM 技術的應用效果。培養高層次的CAD/CAE/CAM 應用人才,是模具企業普遍面臨的問題。
(4) 模具CAD/CAM 系統的二次開發跟不上,利用通用軟件解決專業問題,普遍存在效率不高的問題。
(5) 國內模具CAD/CAE/CAM 技術處于向產業化、商品化過渡的時期,不少自主開發的模具CAD/CAE/CAM 系統商品化程度不夠高,功能和穩定性方面與國外先進軟件相比還有差距。(6) 模具行業應用PLM 技術的企業較少,大多數企業的產品設計數據管理處于原始階段,對模具設計知識的積累和重用重視不夠。
2、模具企業管理信息化
模具制造企業不僅需要在模具的設計和制造過程中應用CAD/CAE/CAM 技術,隨著產品更新換代速度越來越快,對模具的制造周期、質量和成本的要求不斷提高,還必需在管理信息化技術的應用上實現突破。
應用管理信息系統可迅速地轉換和傳遞信息,以信息溝通企業供應鏈,實施“準時”生產,以信息快速反饋和控制生產、技術和服務過程,實現產品和服務的“零缺陷”。基于信息和網絡技術的企業管理方法和手段,可使企業的運行和管理更為高效、協調。
管理系統的信息化,包括經營管理、生產管理、財務管理和決策系統等方面。隨著現代管理技術的進步,發展了許多先進的信息化的管理工具,包括企業資源管理系統(ERP )、客戶關系管理(CRM )、供應鏈管理(SCM )、項目管理(PM )等。模具企業管理信息化就是根據模具行業的特點,綜合應用這些現代化的管理技術。
模具企業是一種面向訂單的單件生產型企業,訂單和計劃的不確定性、設計制造技術的經驗性、生產的不均衡性是其突出特點。雖然模具企業的規模一般都不大,但管理卻非常復雜。由于生產過程的動態多變性,使管理人員常年疲于應付生產過程中的各種問題,且不能及時有效地解決,導致成本增加、質量下降和生產周期的延長。為克服模具生產組織管理的被動局面,快速地響應并解決管理中的問題,采用先進的信息化管理系統已成為現代模具企業的必然選擇。模具生產的管理已成為模具企業管理信息化的關鍵環節。
由于模具企業客戶訂單的不確定性,模具生產的不均衡性成為了模具企業生產的突出特點,這對模具企業生產現場的組織和管理提出了挑戰。近年來,不少企業實施了ERP 系統,但由于缺乏足夠的車間控制信息而無法滿足企業生產的隨機性、動態性的要求,無法做到與車間環境的緊密相連,因而無法有效指導車間生產計劃的執行。實踐表明,僅僅依靠ERP 往往無法應付模具生產的復雜局面。隨著企業信息化應用的不斷推廣,企業信息化應用水平逐漸提高,企業越來越需要車間執行層的管理信息系統。
制造執行系統(Manufacturing Execution System, MES )是面向車間層的生產管理技術與信息處理系統。MES 是處于計劃層和現場自動化系統之間的執行層,主要負責車間生產管理和調度執行。一個完善的MES 系統可以在統一平臺上集成生產調度、產品跟蹤、質量控制、設備故障分析、網絡報表等管理功能,使用統一的數據庫和通過網絡為生產部門、質檢部門、工藝部門、物流部門等提供車間管理信息。MES 填補了ERP 系統車間層管理的空白。
為了適應模具企業生產管理的需要,國內外一些研究單位和公司專門開發了以MES 為核心的模具企業生產管理軟件。目前,國內應用較多的模具生產管理軟件主要有武漢益模科技有限公司的生產管理系統eMAN 、深圳市偉博思技術有限公司的模具企業管理系統I-M3 和日本不二精機公司的生產管理系統。這些系統的功能一般包括基礎資源管理、項目管理、主計劃管理、設計管理、加工工藝規劃、作業計劃的優化調度、生產過程監控、實時查詢與預警、統計分析與決策支持等。應用企業有一汽模具、麥斯優聯(斯洛模具)、廣東科爾模具公司、無錫國盛模具、浙江雙林集團、深圳貝爾羅斯公司、廣東巨輪模具有限公司、TCL 模具有限公司、青島海信模具有限公司、群達行模具有限公司、青島海爾模具公司、常州華威模具公司等近百家。
采用MES 技術,可以做到質量可控、進度可控和成本可控。模具企業要用好MES 技術,關鍵需要規范企業的制造工藝和作業計劃,嚴格使用工藝和計劃來指導生產,而不是以班組長或鉗工主導來進行。很多模具企業是由作坊式生產成長起來的,管理比較粗放,尚不具備實施MES 技術的條件。
巨靈鳥ERP是專門針對中國模具制造、機械裝備、精密機械電子零部件、電子電器以及醫藥化工等制造行業研究設計開發企業管理軟件。系統以制造執行系統MES為核心架構,集成ERP、SCM、CRM、PDM、CAPP、APS等國內外許多先進管理理念和方法,包含模具管理軟件、模具生產管理軟件、模具企業管理軟件、生產管理軟件、企業生產管理軟件、MES生產管理軟件、MES系統、注塑生產管理軟件、壓鑄生產管理軟件、沖壓生產管理軟件。采用先進的B/S系統架構,設計開發并形成MES-M系列和MES-V系列二大管理系統。總部設立于江蘇鎮江科技園區,并在無錫高新區設立研發中心,在臺州、重慶、武漢、濟南、西安、滁州等地設立辦事機構,并與眾多軟件代理公司結成戰略合作伙伴關系,實現本地化推廣應用服務。
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