模具界大佬眼中的工業(yè)4.0與模具智能制造

　　模具廠是一個技術(shù)密集度很高的地方，從CAD、CAM到各種加工技術(shù)，CNC、EDM、線切割還包括測量技術(shù)，同時還包含著所有的成型技術(shù)。如何建立生產(chǎn)信息集中共享的平臺？如何進(jìn)行整個生產(chǎn)過程的管理？如何進(jìn)行品質(zhì)控制？

　　什么是工業(yè)4.0？

　　關(guān)于工業(yè)4.0，有很多的用途和講法，不外乎利用網(wǎng)絡(luò)的辦法，把所有的東西連接起來，連通整個制造的部分。

　　那么，工業(yè)4.0對模具廠的幫助是什么？

　　曾經(jīng)任職一家在模具和制造領(lǐng)域非常知名的企業(yè)，有16年的時間。剛開始，主要做設(shè)計，后來到2002年，我們接到一個很大的訂單。那時候要求我們每套模具的交期是7天，精度達(dá)到了mm級，能夠在全球范圍內(nèi)互換。在2002年，這個任務(wù)是一項很大的挑戰(zhàn)，而且數(shù)量很大，一個月有著200臺的模具數(shù)量，每套模具的要求，就當(dāng)年來說也是一個挑戰(zhàn)，人員經(jīng)驗不足。那時就想，如果按照常規(guī)的做法，無法達(dá)到老板的思路，從那時起，我們就開始了數(shù)字化工廠的規(guī)劃，以更好的減少人力，提高效率。

　　從2003年到2006年，我們就成為這家公司的全球排名第一的模具供應(yīng)商。不管速度、品質(zhì)、交期，我們均實現(xiàn)了大幅度領(lǐng)先，并成為其全球供應(yīng)商的標(biāo)準(zhǔn)。這是一項非常不容易的事情，但我們做到了。

　　模具開發(fā)流程與技術(shù)盲點

　　模具廠是一個技術(shù)密集度很高的地方，從CAD、CAM到各種加工技術(shù)，CNC、EDM、線切割還包括測量技術(shù)，同時還包含著所有的成型技術(shù)。如何建立生產(chǎn)信息集中共享的平臺？如何進(jìn)行整個生產(chǎn)過程的管理？如何進(jìn)行品質(zhì)控制？這是一個復(fù)雜的行業(yè)，包含著很多的技術(shù)和內(nèi)容。

　　如何把流程管理好，如何實現(xiàn)軟件自動化結(jié)合，如何與專業(yè)知識相結(jié)合，還有包括集成所有的IO以及監(jiān)控部分，管理所有的機器，這樣才能形成智能制造。

　　模具智能化制造系統(tǒng)

　　1.設(shè)備聯(lián)網(wǎng)通訊和數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)

　　設(shè)備聯(lián)網(wǎng)通訊和數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)是將整個生產(chǎn)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)化，組成一個信息基礎(chǔ)平臺，來支持程序的傳輸、在線高速加工、斷點續(xù)傳等功能。

　　設(shè)備進(jìn)行通訊，解決數(shù)控程序的傳輸，取代了紙質(zhì)數(shù)控程序的傳遞和手動輸程序的低效率；

　　設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的管理，集中控制，將機床－程序－零件對應(yīng)起來，保證了程序的準(zhǔn)確性和唯一性。

　　模具程序的傳輸，是加工前的重要環(huán)節(jié)。尤其對于模具加工來說，模具加工程序一般都是比較大型的，程序簡單、方便、快速、穩(wěn)定地進(jìn)行傳輸，是對于這一環(huán)節(jié)地基本要求；特別對于CNC 存儲空間小的控制系統(tǒng)來說，穩(wěn)定長時間地在線加工，更是顯得必須和必要。

　　2.生產(chǎn)計劃工單管理和跟蹤系統(tǒng)。

　　生產(chǎn)計劃工單管理和跟蹤系統(tǒng)是一個用電腦來實現(xiàn)創(chuàng)建、組織、發(fā)放和記錄詳細(xì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、過程和作業(yè)指導(dǎo)的應(yīng)用程序。從CAPP 或MRPII / ERP / MES / PLM 系統(tǒng)過來的信息作為數(shù)據(jù)，可以被系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況進(jìn)行有效的分類管理，由管理人員和工程師互動地創(chuàng)建或配置有效而合理的電子工單，通過局域網(wǎng)，快速發(fā)放到生產(chǎn)現(xiàn)場的各個環(huán)節(jié)，讓生產(chǎn)人員能夠全面了解生產(chǎn)計劃及其生產(chǎn)準(zhǔn)備信息，為按時而有效的做好生產(chǎn)準(zhǔn)備提供快速簡易的查看平臺和科學(xué)依據(jù)；同時我們的管理人員也能實時地監(jiān)控到“電子工單”的整個過程。

　　在生產(chǎn)過程中，我們的生產(chǎn)人員通過現(xiàn)場觸摸屏，查看發(fā)放到現(xiàn)場的電子工單，知道當(dāng)天的工作內(nèi)容是什么。比如，數(shù)控機床操作人員知道當(dāng)天做什么、怎么做，模具裝配人員知道當(dāng)天的裝配零件是否到位，怎么按照要求來裝配。工藝流程的細(xì)化、路線的清晰化、管理的透明化，降低了加工過程中各方面的風(fēng)險，對于一個車間、一個團(tuán)隊、一家公司來說，是要求，更是目標(biāo)。

　　3.工裝工具資源管理系統(tǒng)。

　　我們建立的刀工具、量具管理系統(tǒng)，能夠?qū)υ谏a(chǎn)中的刀具和量具進(jìn)行統(tǒng)一管理，從制定刀工具、量具訂單開始，審核訂單、發(fā)送和接收訂單，然后進(jìn)行入刀工具量具庫，可以隨時借出使用，并且定期進(jìn)行檢驗。在刀庫中的刀工具、量具可以和設(shè)備聯(lián)網(wǎng)通訊和數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)進(jìn)行無縫集成，更好地對生產(chǎn)現(xiàn)場的所有刀工具、量具進(jìn)行高效和科學(xué)的跟蹤和管理，節(jié)省資源流失等因素造成的資金浪費。

　　4. 生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時采集和設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)。

　　生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時采集和設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時采集，公司的數(shù)據(jù)庫中就有了很多的關(guān)于模具生產(chǎn)現(xiàn)場生產(chǎn)信息或過程的數(shù)據(jù)，換句話說，有了很多的內(nèi)容、條目、步驟、狀態(tài)；監(jiān)控或采集到的數(shù)據(jù)，就將這些內(nèi)容、條目、步驟、狀態(tài)數(shù)字化，比如一臺加工中心有多少時間是啟用中、循環(huán)中、準(zhǔn)備中、停機中或空閑中，在什么時候開始或結(jié)束的；某一模具，從毛坯到成品，各個環(huán)節(jié)所用的時間是多少等等的信息，都將通過這個系統(tǒng)反映出來。采集的數(shù)據(jù)存放于數(shù)據(jù)庫中，用幾秒的時間，就可實時查詢，或連續(xù)查詢某一階段的狀況。以前，管理層對模具生產(chǎn)現(xiàn)場的判斷依據(jù)很有限，比如模具的生產(chǎn)周期、生產(chǎn)指標(biāo)、合格率、出勤率等，都是靠人工去采集和統(tǒng)計的，不完善。生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時采集和設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)可彌補這些不足。

　　通過監(jiān)控設(shè)備的狀況，我們的工程師和管理人員可以不離開辦公室就能快速地查詢到生產(chǎn)現(xiàn)場的實際生產(chǎn)現(xiàn)狀。能夠分析設(shè)備狀態(tài)時間分布情況和它的利用情況，幫助他們真正搞清楚資源是被怎樣被利用的，更重要的是它能看出在哪個環(huán)節(jié)上可以降低準(zhǔn)備時間、停機時間和空閑時間，來提高生產(chǎn)效率。例如分析整個部門或一臺指定的機器的日、周度、月度、季度、年度的設(shè)備狀態(tài)時間分布情況。

　　總的來說，模具制造系統(tǒng)在我們的工廠車間起到了承上啟下的作用，它使正確的信息在正確的時間傳遞到正確的人員手中，進(jìn)而采取最佳的決策，這樣，就能使我們具有最好的質(zhì)量、最佳的客戶服務(wù)、最低的制造成本、快速響應(yīng)以及靈活性等特點，最終在當(dāng)今激烈競爭的市場環(huán)境中，占有“最有價值”的地位。