基于互联网的模具行业规模化生产模式探讨

刘斌、林紫薇

（国家新型高分子模塑装备工程研究中心、高分子模塑加工工程教育部重点实验室、华南理工大学，广东广州510641） 摘要：通过对模具行业传统生产模式的分析，提出了基于互联网的模具产业规模化方法。生产模式，介绍了模具行业规模化生产模式的运作模式。与模具行业传统的生产方式相比，讨论了新模式所需的关键技术。模具行业基于互联网的规模化生产可以优化企业加工资源，缩短模具制造周期，降低模具制造成本，提高模具质量。关键词：模具；大规模生产；互联网；生产型号CLC号：TG76 文献标识码：B 文章编号：1001-2168（2018）06-0001-06DOI：10.16787/j.cnki.1001-2168.dmi .2018.06.001基于模具行业规模化生产模式探讨刘斌， 林紫伟(华南理工大学聚合物加工新型装备国家工程研究中心， 聚合物加工工程教育部重点实验室， 广东广州510641) 摘要：针对传统的模具生产模式，提出了一种基于互联网的规模化生产模式，并详细介绍了操作过程。与传统生产模式相比，对新型生产模式的关键技术进行了探讨和研究。在采用基于互联网的模具规模化生产模式的情况下，优化了企业加工资源，缩短了生产周期。关键词：模具；规模化生产；互联网；生产模式简介近年来，我国模具企业大量采用CAX系列技术进行模具设计和制造，并引入ERP信息管理系统[1]进行生产管理，模具制造效率得到了很大提高。但随着制造业信息化和全球化的发展，产品升级换代加快，对制造方式提出了更高的要求。在传统的模具制造模式中[2]，模具是具有多种类型和数量的零件的单件生产产品。即使使用ERP管理系统，也难免会出现一件事丢给另一件事的情况，处理资源也无法得到最佳利用。在市场需求的推动下，模具行业迫切需要一种能够缩短生产周期、提高模具质量的规模化生产模式。作者简介：刘斌（1969-），男（汉族），湖南益阳人，教授。主要研究方向为模具CAD/CAE/CAM、材料成型装备及数控技术。 —————————————接收日期：2018年2月8日。基金项目：广东省科技计划项目（2013B080500019）。

1、模具行业传统的生产模式。大多数模具企业都是以客户订单为导向的单件生产企业。一般生产流程为：首先收到客户订单信息，根据客户要求与客户协商，讨论制定具体模具细节，并确定最终交货日期和价格，签订合同；然后根据合同要求，制定模具制造计划，规划设计、订购配件和标准件、加工、装配、试模等各阶段的完成时间，并将各项具体任务分配给相关部门和人员；各部门将根据计划制定更加细化的任务，落实好每一步工作的开展。当实际生产进度跟不上计划时，需要适当调整计划并提出解决方案；最后，模具制作完成后，模具公司根据实际生产结果，对生产过程中的各种数据进行采集、统计和分析。交付并客户验收后，财务等工作就完成了[3]。某模具企业的一般生产流程如图1所示。 图1 模具企业的一般生产流程

目前，大多数模具企业采用传统的生产方式。为了提高生产效率，零件的设计、订购通常与标准件、加工等工序并行进行。几乎每个模具都是新产品，需要工程师。需要花费大量时间进行研究和开发。除了注重模芯、型腔板的设计和制造外，还需要设计和制造各种配件。因此，生产过程中需要管理的零部件较多，使得生产过程混乱、困难。管理上，降低了生产效率，同时也增加了零配件的设计和制造成本。因此，传统模具企业在生产过程中主要面临以下困难。 (1)每个模具都是新产品，其开发过程中存在许多不可控、不可预测的因素。 (2)有时生产车间有近百个模具同时制造，需要管理多达数千个零件的加工。 (3)模具制造工艺复杂，高度依赖人员经验。变更需求经常发生，导致模具零件加工工艺变更频繁，计划稳定性差。 (4)模具订单的随机性导致公司的生产计划不断调整。 (5)随着市场竞争压力的增大，客户交货期越来越短，模具精度要求越来越高。当模具企业同时生产多个订单时，车间加工的备件种类和数量就更大。即使有更好的ERP系统来管理生产，也难免有失其一的情况。这主要体现在：无法获得机床等企业资源。优化利用率；出现问题没有及时响应；加工精度难以保证；生产进度难以控制等[4]传统的模具生产方式周期长、制造成本高、设计和制造工艺复杂，难以实现规模化生产。因此，为了提高模具的加工制造效率、缩短交货期、提高模具质量，模具企业迫切需要一种规模化生产的运营模式。 2 模具规模化生产模式及特点2.1 模具规模化生产模式传统的模具制造方法受限于备件数量多、加工管理困难，难以实现规模化、自动化生产。随着互联网技术的发展，模具企业可以充分利用网络的优势重新整合和配置制造资源[5-7]，使大规模模具生产成为可能，并将成为未来模具制造的趋势。提出的大规模模具生产模式（以注塑模具企业为例）如图2所示，由模具企业、软件开发企业、电商企业、制造商和物流企业五部分组成。各部分的主要功能如下。

图2 模具规模化生产模式（以注塑模具企业为例）

（1）模具公司：接受并确认客户订单，对产品进行分析，然后进行模具设计和工艺设计。模具的型芯和型腔板完全由模具公司独立设计，通过传统加工方法或金属加工方式交给加工部门。采用3D打印制造，其他配件（含标准件）可由模具公司自主设计制造或指定合作企业加工。也可以从软件开发公司开发的标准零件库（2D或3D库）中选择并进行电子处理。对于企业网站采购，所有零部件最终都集中在模具公司的装配车间，完成模具的装配和试模。因此，模具公司的主要工作是：模具设计。设计过程中，所有配件和标准件均参考软件开发公司提供的库，重点进行模具型芯、型腔板等个性化零件的设计。 可以采用传统加工方法加工型芯、型腔板等个性化零件，也可以采用金属3D打印技术加工型芯、型腔板等随形冷却水道的零件； 模具零件的选择性设计与制造； 通过电子商务网站订购配件； 模具的组装及试模。