模具界大佬眼中的工业4.0与模具智能制造

　　模具厂是一个技术密集度很高的地方，从CAD、CAM到各种加工技术，CNC、EDM、线切割还包括测量技术，同时还包含着所有的成型技术。如何建立生产信息集中共享的平台？如何进行整个生产过程的管理？如何进行品质控制？

　　什么是工业4.0？

　　关于工业4.0，有很多的用途和讲法，不外乎利用网络的办法，把所有的东西连接起来，连通整个制造的部分。

　　那么，工业4.0对模具厂的帮助是什么？

　　曾经任职一家在模具和制造领域非常知名的企业，有16年的时间。刚开始，主要做设计，后来到2002年，我们接到一个很大的订单。那时候要求我们每套模具的交期是7天，精度达到了mm级，能够在全球范围内互换。在2002年，这个任务是一项很大的挑战，而且数量很大，一个月有着200台的模具数量，每套模具的要求，就当年来说也是一个挑战，人员经验不足。那时就想，如果按照常规的做法，无法达到老板的思路，从那时起，我们就开始了数字化工厂的规划，以更好的减少人力，提高效率。

　　从2003年到2006年，我们就成为这家公司的全球排名第一的模具供应商。不管速度、品质、交期，我们均实现了大幅度领先，并成为其全球供应商的标准。这是一项非常不容易的事情，但我们做到了。

　　模具开发流程与技术盲点

　　模具厂是一个技术密集度很高的地方，从CAD、CAM到各种加工技术，CNC、EDM、线切割还包括测量技术，同时还包含着所有的成型技术。如何建立生产信息集中共享的平台？如何进行整个生产过程的管理？如何进行品质控制？这是一个复杂的行业，包含着很多的技术和内容。

　　如何把流程管理好，如何实现软件自动化结合，如何与专业知识相结合，还有包括集成所有的IO以及监控部分，管理所有的机器，这样才能形成智能制造。

　　模具智能化制造系统

　　1.设备联网通讯和数据信息管理系统

　　设备联网通讯和数据信息管理系统是将整个生产现场网络化，组成一个信息基础平台，来支持程序的传输、在线高速加工、断点续传等功能。

　　设备进行通讯，解决数控程序的传输，取代了纸质数控程序的传递和手动输程序的低效率；

　　设备进行联网，实现数据信息的管理，集中控制，将机床－程序－零件对应起来，保证了程序的准确性和唯一性。

　　模具程序的传输，是加工前的重要环节。尤其对于模具加工来说，模具加工程序一般都是比较大型的，程序简单、方便、快速、稳定地进行传输，是对于这一环节地基本要求；特别对于CNC 存储空间小的控制系统来说，稳定长时间地在线加工，更是显得必须和必要。

　　2.生产计划工单管理和跟踪系统。

　　生产计划工单管理和跟踪系统是一个用电脑来实现创建、组织、发放和记录详细生产数据、过程和作业指导的应用程序。从CAPP 或MRPII / ERP / MES / PLM 系统过来的信息作为数据，可以被系统根据现场实际情况进行有效的分类管理，由管理人员和工程师互动地创建或配置有效而合理的电子工单，通过局域网，快速发放到生产现场的各个环节，让生产人员能够全面了解生产计划及其生产准备信息，为按时而有效的做好生产准备提供快速简易的查看平台和科学依据；同时我们的管理人员也能实时地监控到“电子工单”的整个过程。

在生产过程中，我们的生产人员通过现场触摸屏，查看发放到现场的电子工单，知道当天的工作内容是什么。比如，数控机床操作人员知道当天做什么、怎么做，模具装配人员知道当天的装配零件是否到位，怎么按照要求来装配。工艺流程的细化、路线的清晰化、管理的透明化，降低了加工过程中各方面的风险，对于一个车间、一个团队、一家公司来说，是要求，更是目标。

　　3.工装工具资源管理系统。

　　我们建立的刀工具、量具管理系统，能够对在生产中的刀具和量具进行统一管理，从制定刀工具、量具订单开始，审核订单、发送和接收订单，然后进行入刀工具量具库，可以随时借出使用，并且定期进行检验。在刀库中的刀工具、量具可以和设备联网通讯和数据信息管理系统进行无缝集成，更好地对生产现场的所有刀工具、量具进行高效和科学的跟踪和管理，节省资源流失等因素造成的资金浪费。

　　4. 生产数据实时采集和设备监控系统。

　　生产数据实时采集和设备监控系统实现了生产现场数据的实时采集，公司的数据库中就有了很多的关于模具生产现场生产信息或过程的数据，换句话说，有了很多的内容、条目、步骤、状态；监控或采集到的数据，就将这些内容、条目、步骤、状态数字化，比如一台加工中心有多少时间是启用中、循环中、准备中、停机中或空闲中，在什么时候开始或结束的；某一模具，从毛坯到成品，各个环节所用的时间是多少等等的信息，都将通过这个系统反映出来。采集的数据存放于数据库中，用几秒的时间，就可实时查询，或连续查询某一阶段的状况。以前，管理层对模具生产现场的判断依据很有限，比如模具的生产周期、生产指标、合格率、出勤率等，都是靠人工去采集和统计的，不完善。生产数据实时采集和设备监控系统可弥补这些不足。

　　通过监控设备的状况，我们的工程师和管理人员可以不离开办公室就能快速地查询到生产现场的实际生产现状。能够分析设备状态时间分布情况和它的利用情况，帮助他们真正搞清楚资源是被怎样被利用的，更重要的是它能看出在哪个环节上可以降低准备时间、停机时间和空闲时间，来提高生产效率。例如分析整个部门或一台指定的机器的日、周度、月度、季度、年度的设备状态时间分布情况。

　　总的来说，模具制造系统在我们的工厂车间起到了承上启下的作用，它使正确的信息在正确的时间传递到正确的人员手中，进而采取最佳的决策，这样，就能使我们具有最好的质量、最佳的客户服务、最低的制造成本、快速响应以及灵活性等特点，最终在当今激烈竞争的市场环境中，占有“最有价值”的地位。

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