模具企業(yè)是典型的按訂單生產(chǎn)的行業(yè)，其生產(chǎn)性質(zhì)為單件小批量生產(chǎn)，總是面臨訂單交貨期、成本控制、質(zhì)量控制方面的問題。模具制造企業(yè)需要有一套先進(jìn)的管理系統(tǒng)以提高管理水平，具備對客戶需求快速反應(yīng)和及時調(diào)整的能力。

  信息管理系統(tǒng)能夠幫助模具企業(yè)更好地監(jiān)控模具制造進(jìn)度、輔助決策，模具企業(yè)應(yīng)以PLM為數(shù)據(jù)管理平臺，實現(xiàn)設(shè)計、工藝、制造、管理四大領(lǐng)域的協(xié)同工作，走數(shù)字化制造和精益化生產(chǎn)之路。

  本文以一汽鑄造模具廠為例介紹了CAXA設(shè)計工藝制造一體化PLM系統(tǒng)的信息化應(yīng)用方案，并對其應(yīng)用效果進(jìn)行了評價，指出了模具企業(yè)信息化規(guī)劃和實現(xiàn)需要注意的一些問題，對于該類企業(yè)的信息化過程具有重要的借鑒作用。

背景介紹

  一汽鑄造模具設(shè)備廠（以下簡稱一汽鑄模）是一汽集團(tuán)鑄造公司所屬專業(yè)廠，主要從事各種鑄造、壓鑄、澆注模具、鍛造模具和工裝的設(shè)計與制造，近50幾年來相繼為一汽集團(tuán)和全國十幾個廠家生產(chǎn)制造重、中、輕、轎車等各類車型鑄件提供了上萬套精品模具和模具工裝，產(chǎn)品也已出口到北美洲、歐洲。工廠主導(dǎo)產(chǎn)品是制造各種砂型鑄造模具、壓鑄模具、重力澆注模具、鍛造模具及各種鑄造工裝等。一汽鑄模擁有優(yōu)秀的技術(shù)人員隊伍和體現(xiàn)當(dāng)今國際先進(jìn)水平的軟、硬件，是一個技術(shù)密集的大型現(xiàn)代化鑄造工藝裝備制造企業(yè)。

信息化需求分析

  在未施行信息化之前，一汽鑄模主要存在以下問題：

1.技術(shù)開發(fā)

  圖檔查詢方面：產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息越來越龐大，由于圖紙文檔分散保存在個人的計算機(jī)中,靠人工記錄去查找需要信息越來越困難，積累的文檔和數(shù)據(jù)無法及時有效的管理，信息提取費時費力，許多有用信息由于處理速度慢而失去了使用價值。

  版本管理方面：在設(shè)計過程中，版本更改是必不可少的，有的更改甚至不下十多次，多次版本更改容易造成版本混亂，各部門版本更改容易造成不一致。不能保證最終使用的是正確版本的數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的唯一性、一致性和有效性。

  產(chǎn)品更改管理方面：產(chǎn)品更改靠項目負(fù)責(zé)人以文字通知到生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，變更頻繁時，難免會發(fā)生各種各樣的人為差錯。人為帶來的差錯不能保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致性。

  項目管理方面：技術(shù)部門的項目的任務(wù)分配、項目進(jìn)度跟蹤與分析是由設(shè)計管理員來掌握的，工作量大，部門之間靠人工傳遞信息驅(qū)動工作,缺乏有效的控制手段來跟蹤和控制項目的進(jìn)度。

  數(shù)據(jù)集成共享方面：設(shè)計、工藝、編程信息大部分以電子文件形式存放在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上，信息分散，無法在一個項目管理中找到相應(yīng)的各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息，信息仍靠文字通知傳遞，交流，不能真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

2.計劃部門

  生產(chǎn)計劃的編制是根據(jù)工作中心計算出來的一個能力當(dāng)量的概念，而不是真正的制造天數(shù)，只能進(jìn)行宏觀調(diào)控計劃，不能用來指導(dǎo)車間的實際生產(chǎn)。

  車間詳細(xì)排產(chǎn)計劃所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，生產(chǎn)成本難以控制，工時定額、工具、設(shè)備狀態(tài)以及生產(chǎn)現(xiàn)場狀態(tài)等進(jìn)行車間作業(yè)計劃所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

3.車間管理

  車間無法實現(xiàn)實時的動態(tài)跟蹤和控制在制品的進(jìn)度信息，不能及時向廠級計劃部門及其他相關(guān)部門反饋相應(yīng)的信息以支持其決策;

  對機(jī)床的使用情況不能進(jìn)行有效地監(jiān)控，如機(jī)床占用情況、機(jī)床停機(jī)情況、機(jī)床實際負(fù)荷、機(jī)床累計負(fù)荷;

  派工單發(fā)放及上繳統(tǒng)計不及時，工時的信息反饋也是通過人工錄入，造成工時信息帶有隨意性，不準(zhǔn)確且錄入時間滯后，廠級部門不能及時了解實際生產(chǎn)情況;

4.物料管理

  物料管理主要是管理生產(chǎn)過程中的物料，包括領(lǐng)料、發(fā)料、外協(xié)、檢驗、返修、報廢、入庫等內(nèi)容，生產(chǎn)所帶的物料一般包括生產(chǎn)耗材(刀具、銅絲、電極等)、原材料(模架、板材、棒料等)、外購件(各種委托加工件)、標(biāo)準(zhǔn)件(彈簧、頂桿、螺栓等)，在信息化之前完全是手工作業(yè)方式，勞動強度大，往往存在物料積壓和短缺現(xiàn)象。

CAXA PLM的生產(chǎn)管理系統(tǒng)

  一汽鑄模的主要業(yè)務(wù)流程包括：訂單管理、模具設(shè)計、工藝設(shè)計、物料采購、模具生產(chǎn)、模具調(diào)試及售后服務(wù)管理，CAXA針對一汽鑄模的業(yè)務(wù)流程特點進(jìn)行了CAXA PLM軟件開發(fā)，構(gòu)建出適合模具生產(chǎn)特點的一汽鑄模生產(chǎn)管理系統(tǒng)，將以前從設(shè)計、計劃、采購、制造到交付全過程分散、隔離的信息集中在一起，實現(xiàn)信息的共享，更重要的是在這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上為決策者提煉出寶貴的參考信息，如：設(shè)備負(fù)荷、工藝產(chǎn)值、生產(chǎn)進(jìn)度、刀具消耗等。

1、營銷管理

  營銷管理包括銷售訂單建立，訂單跟蹤，等功能，系統(tǒng)提供了以訂單為中心的查詢功能，可以使?fàn)I銷員直觀地了解訂單完成的全過程及中間出現(xiàn)的問題，以及是否按預(yù)定計劃完成訂單，達(dá)到用戶的要求，并可以核算實際成本，為以后的營銷報價工作積累數(shù)據(jù)。

2、計劃管理

  系統(tǒng)中計劃包括網(wǎng)絡(luò)計劃、物料需求計劃、作業(yè)計劃，計劃管理包括計劃的制定及計劃執(zhí)行的跟蹤。根據(jù)用戶訂單的要求，分解各階段時間節(jié)點，制定網(wǎng)絡(luò)計劃，要求各部門按時間節(jié)點要求完成各自任務(wù)。

  過程開發(fā)部門根據(jù)設(shè)計BOM提出物料需求計劃，提交給采購部門，同時制造工藝傳遞到制造部門，制造部門根據(jù)工藝合理安排資源制定詳細(xì)的作業(yè)計劃，并跟蹤執(zhí)行。

  制造部門根據(jù)物料需求計劃和過程開發(fā)部門的制造工藝，結(jié)合設(shè)備資源進(jìn)行詳細(xì)作業(yè)計劃的編制，可以計算出設(shè)備負(fù)荷，清晰地顯示出哪里是生產(chǎn)的瓶頸環(huán)節(jié)，針對其采取相應(yīng)措施。

3、設(shè)計管理

  設(shè)計部門根據(jù)模具網(wǎng)絡(luò)計劃的要求進(jìn)行模具設(shè)計，所有設(shè)計數(shù)據(jù)通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺管理，保證數(shù)據(jù)及時有效，版本正確，并通過設(shè)置對不同的用戶賦予不同的權(quán)限，保證數(shù)據(jù)安全。

圖 模具設(shè)計圖文檔管理界面

4、工藝管理

  工藝員直接讀取設(shè)計員在圖文檔管理系統(tǒng)中上傳的BOM數(shù)據(jù)，導(dǎo)入到工藝設(shè)計系統(tǒng)，并提交采購清單給采購員。工藝信息全部在數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)新建模具工藝時，可以根據(jù)需要復(fù)制一套模具工藝或者是其中一個零件的工藝，修改后更新到數(shù)據(jù)庫即可。

  這部分工作也可以與設(shè)計員的工作同步進(jìn)行，設(shè)計完畢，工藝制定也完畢，使得開發(fā)階段的工作并行前進(jìn)，縮短前期工期，為后期制造爭取更多的時間。

  工藝部門匯總模具零件明細(xì)表、外購件明細(xì)表、標(biāo)準(zhǔn)件明細(xì)表、自制件明細(xì)表、材料清單、熱處理件明細(xì)表、易損件清單和模具費用匯總。

5、采購管理

  采購員在接到采購申請后，根據(jù)庫存情況生成采購訂單進(jìn)行物料采購，并監(jiān)督到貨情況，在系統(tǒng)中反饋，其物料的到貨信息是生產(chǎn)計劃開始執(zhí)行的前提條件。

6、生產(chǎn)管理

  根據(jù)作業(yè)計劃及物料到貨情況進(jìn)行模具生產(chǎn)，系統(tǒng)提供了實時數(shù)據(jù)采集功能，利用條型碼技術(shù)將實際工序生產(chǎn)情況反饋到系統(tǒng)中，系統(tǒng)將實際數(shù)據(jù)與計劃進(jìn)行對比，在人工參與下進(jìn)行計劃的調(diào)整，使各環(huán)節(jié)有序地進(jìn)行。

圖  生產(chǎn)作業(yè)計劃甘特圖

7、質(zhì)量管理

  對于加工完畢的零件需要進(jìn)行100%質(zhì)檢，由工人將零件送往檢驗處進(jìn)行檢驗，檢驗人員根據(jù)檢驗結(jié)果填寫檢驗結(jié)果單。系統(tǒng)可以對收集到的質(zhì)量信息從不同角度進(jìn)行分析，以提供給有關(guān)部門針對現(xiàn)生產(chǎn)中的薄弱環(huán)節(jié)、易出問題的環(huán)節(jié)采取相應(yīng)措施提高制造質(zhì)量。

8、工具管理

  系統(tǒng)提供了工具的基本管理功能，使模具制造中常用的刀具與模具關(guān)聯(lián)，從而統(tǒng)計其消耗，系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)置在庫存達(dá)到最低庫存時給予管理員提示和預(yù)警。

實施效果的分析與評價

  自2002年以來，一汽鑄模通過建立以CAXA PLM為基礎(chǔ)的模具生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，將以前分散、隔離的信息集中在一起，實現(xiàn)了信息共享，使設(shè)計和工藝有機(jī)結(jié)合，避免了重復(fù)錄入模具結(jié)構(gòu)信息，保證了信息的一致性，有效地提高了生產(chǎn)管理的精益化。綜合而言，一汽鑄模采用CAXA PLM實行管理信息化后，有了以下轉(zhuǎn)變：

  （1）企業(yè)內(nèi)部的業(yè)務(wù)過程實現(xiàn)規(guī)范化管理，業(yè)務(wù)過程的效率得到提高。

  （2）企業(yè)內(nèi)部信息實現(xiàn)共享，技術(shù)及業(yè)務(wù)的信息實現(xiàn)快速和有效傳遞，公司管理結(jié)構(gòu)扁平化，用戶可方便查詢需要的業(yè)務(wù)、技術(shù)、生產(chǎn)、庫存、采購等信息。

  （3）使原來的技術(shù)及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)得以記錄與保存，存放在個人計算機(jī)里的公司的數(shù)據(jù)得到安全可靠的管理。

  （4）工程數(shù)據(jù)與系統(tǒng)高度集成，通過系統(tǒng)方便瀏覽需要的工程文檔，包括圖像、2D圖形（DWG、DXF）和3D圖形、檢測報告、修改通知等。

  （5）實時車間工序監(jiān)控，幫助生產(chǎn)管理人員監(jiān)控設(shè)備的生產(chǎn)情況及工件的加工進(jìn)程，提高設(shè)備的利用率，控制生產(chǎn)進(jìn)度。

一汽鑄模通過采用CAXA PLM方案，持續(xù)不斷改善自身業(yè)務(wù)流程，從一個手工生產(chǎn)管理型企業(yè)過渡到數(shù)字化管理企業(yè)，成為符合VDA6.1、VDA6.4、TS16949等國際質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化企業(yè)，為走向國際模具市場奠定了堅實的基礎(chǔ)。