模(mo)具(ju)企業是(shi)(shi)典型(xing)的按訂單生產(chan)的行(xing)業，其生產(chan)性(xing)質(zhi)為單件小批量(liang)生產(chan)，總是(shi)(shi)面臨訂單交貨期、成本控制、質(zhi)量(liang)控制方面的問題。模(mo)具(ju)制造企業需要有一套先進(jin)的管理系統以提高管理水平，具(ju)備對客戶需求快速反應和及時調(diao)整的能力。

  信息管理系統能夠幫助模具企業更好地監控模具制造進度、輔助決策，模具企業應以PLM為數據管理平臺，實現設計、工藝、制造、管理四大領域的協同工作，走數字化制造和精益化生產之路。

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

背景介紹

  一(yi)(yi)汽鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)設備廠(chang)（以(yi)下簡稱一(yi)(yi)汽鑄(zhu)(zhu)(zhu)模(mo)(mo)(mo)(mo)）是一(yi)(yi)汽集(ji)團鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)公司所屬(shu)專業廠(chang)，主(zhu)要從(cong)事各種(zhong)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)、壓鑄(zhu)(zhu)(zhu)、澆注模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)、鍛造(zao)(zao)(zao)模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)和工裝(zhuang)的(de)設計(ji)與(yu)制造(zao)(zao)(zao)，近50幾年來相繼(ji)為一(yi)(yi)汽集(ji)團和全國(guo)十幾個廠(chang)家生產(chan)制造(zao)(zao)(zao)重、中、輕、轎車等各類車型(xing)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件提(ti)供了(le)上萬套精品模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)和模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)工裝(zhuang)，產(chan)品也已出口到北美洲、歐洲。工廠(chang)主(zhu)導產(chan)品是制造(zao)(zao)(zao)各種(zhong)砂型(xing)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)、壓鑄(zhu)(zhu)(zhu)模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)、重力澆注模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)、鍛造(zao)(zao)(zao)模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)及各種(zhong)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)工裝(zhuang)等。一(yi)(yi)汽鑄(zhu)(zhu)(zhu)模(mo)(mo)(mo)(mo)擁有優秀的(de)技術(shu)人(ren)員隊伍和體現(xian)當今國(guo)際先進(jin)水平的(de)軟、硬件，是一(yi)(yi)個技術(shu)密集(ji)的(de)大型(xing)現(xian)代(dai)化鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)工藝(yi)裝(zhuang)備制造(zao)(zao)(zao)企業。

信息化需求分析

  在(zai)未施行信息化之前(qian)，一汽鑄模主要存在(zai)以下(xia)問題(ti)：

1.技(ji)術(shu)開發(fa)

  圖檔查詢方面(mian)：產品(pin)數據(ju)信(xin)息越(yue)來越(yue)龐大，由(you)于圖紙(zhi)文檔分散(san)保存在個人的(de)計(ji)算機中,靠人工(gong)記錄去(qu)查找需要信(xin)息越(yue)來越(yue)困難，積累的(de)文檔和(he)數據(ju)無法及(ji)時有(you)效(xiao)的(de)管理，信(xin)息提(ti)取(qu)費時費力(li)，許多有(you)用(yong)信(xin)息由(you)于處理速度慢而失去(qu)了使(shi)用(yong)價值。

  版(ban)(ban)本管(guan)理方面：在設計過程(cheng)中(zhong)，版(ban)(ban)本更改(gai)是必不可少的，有的更改(gai)甚(shen)至不下(xia)十多(duo)次，多(duo)次版(ban)(ban)本更改(gai)容(rong)易造(zao)成版(ban)(ban)本混(hun)亂(luan)，各部門版(ban)(ban)本更改(gai)容(rong)易造(zao)成不一致。不能保(bao)證最終(zhong)使用的是正(zheng)確(que)版(ban)(ban)本的數(shu)據，保(bao)證數(shu)據的唯一性(xing)(xing)、一致性(xing)(xing)和(he)有效性(xing)(xing)。

  產(chan)(chan)(chan)品更改管理方(fang)面：產(chan)(chan)(chan)品更改靠項(xiang)目負責人以文字通(tong)知到生(sheng)產(chan)(chan)(chan)的(de)各(ge)個環節(jie)，變更頻繁時(shi)，難免會(hui)發生(sheng)各(ge)種(zhong)各(ge)樣的(de)人為差錯(cuo)。人為帶來的(de)差錯(cuo)不能(neng)保證產(chan)(chan)(chan)品數據的(de)一(yi)致性。

  項目(mu)管(guan)理(li)方面：技術部門的(de)項目(mu)的(de)任務分(fen)配、項目(mu)進(jin)(jin)度跟蹤(zong)與(yu)分(fen)析是由設計管(guan)理(li)員(yuan)來掌握的(de)，工(gong)作量(liang)大(da)，部門之(zhi)間靠人工(gong)傳遞信息驅動(dong)工(gong)作,缺乏(fa)有效的(de)控制手(shou)段來跟蹤(zong)和控制項目(mu)的(de)進(jin)(jin)度。

  數據(ju)(ju)集成共享(xiang)方面：設(she)計、工藝、編程信息(xi)大部(bu)分以(yi)電子文(wen)件(jian)形式存放在計算(suan)機網絡上，信息(xi)分散，無法在一個項目管理中找到相應的各環節的數據(ju)(ju)信息(xi)，信息(xi)仍(reng)靠文(wen)字通(tong)知傳遞，交流，不能真(zhen)正實(shi)現數據(ju)(ju)共享(xiang)。

2.計劃部門

  生(sheng)產計劃的(de)編制(zhi)是根據(ju)工作中(zhong)心計算出來(lai)的(de)一(yi)個能力當量的(de)概念，而不是真正的(de)制(zhi)造天數(shu)，只能進行宏(hong)觀調控計劃，不能用來(lai)指導車間的(de)實(shi)際生(sheng)產。

  車間詳細排(pai)產計劃(hua)所(suo)需的(de)基礎(chu)數據(ju)不準確，生(sheng)產成本難以(yi)控(kong)制，工(gong)時定額(e)、工(gong)具(ju)、設備狀態以(yi)及生(sheng)產現場狀態等進行(xing)車間作業(ye)計劃(hua)所(suo)需的(de)基礎(chu)數據(ju)不準確。

3.車間管理(li)

  車間無法實現實時的(de)動態跟蹤和控(kong)制(zhi)在制(zhi)品的(de)進度信(xin)息，不能及(ji)時向(xiang)廠級計劃部(bu)(bu)門及(ji)其(qi)他相關部(bu)(bu)門反饋(kui)相應(ying)的(de)信(xin)息以支持(chi)其(qi)決策;

  對機(ji)(ji)床(chuang)的(de)使用情況不能進行有(you)效地監控，如機(ji)(ji)床(chuang)占用情況、機(ji)(ji)床(chuang)停機(ji)(ji)情況、機(ji)(ji)床(chuang)實際(ji)負(fu)荷、機(ji)(ji)床(chuang)累計負(fu)荷;

  派工單發放及(ji)上繳統計不及(ji)時(shi)，工時(shi)的(de)信息反饋也是通(tong)過(guo)人工錄入(ru)，造(zao)成工時(shi)信息帶有隨(sui)意(yi)性，不準(zhun)確且錄入(ru)時(shi)間(jian)滯后，廠級部門不能及(ji)時(shi)了解實(shi)際生產(chan)情況;

4.物料管(guan)理

  物(wu)(wu)料管理主(zhu)要是管理生(sheng)(sheng)產過(guo)程中的物(wu)(wu)料，包(bao)括領(ling)料、發(fa)料、外協、檢驗、返修、報廢、入庫等(deng)(deng)內容，生(sheng)(sheng)產所帶的物(wu)(wu)料一(yi)般包(bao)括生(sheng)(sheng)產耗材(刀具、銅絲、電極等(deng)(deng))、原材料(模架(jia)、板材、棒料等(deng)(deng))、外購(gou)件(各種(zhong)委托加工件)、標(biao)準件(彈簧、頂桿、螺栓(shuan)等(deng)(deng))，在信(xin)息化之前完(wan)全是手工作業方式，勞(lao)動強度大，往往存在物(wu)(wu)料積壓和短缺現象(xiang)。

CAXA PLM的生產管(guan)理系統

  一汽鑄(zhu)模(mo)的主要(yao)業務流程包括：訂(ding)單(dan)管理、模(mo)具(ju)設(she)計、工藝設(she)計、物(wu)料采購、模(mo)具(ju)生產(chan)、模(mo)具(ju)調試及售(shou)后服務管理，CAXA針對一汽鑄(zhu)模(mo)的業務流程特點(dian)進(jin)(jin)行了CAXA PLM軟件開(kai)發，構建出適合模(mo)具(ju)生產(chan)特點(dian)的一汽鑄(zhu)模(mo)生產(chan)管理系(xi)統(tong)，將以(yi)前從設(she)計、計劃、采購、制造到交(jiao)付全過程分散(san)、隔(ge)離的信息集中在(zai)一起(qi)，實現信息的共享，更重要(yao)的是在(zai)這些(xie)數據(ju)的基礎之上為決策(ce)者提煉出寶貴的參考信息，如：設(she)備負(fu)荷、工藝產(chan)值、生產(chan)進(jin)(jin)度、刀具(ju)消耗等。

1、營銷管(guan)理

  營(ying)(ying)銷(xiao)(xiao)管理包括銷(xiao)(xiao)售訂(ding)(ding)(ding)單建(jian)立，訂(ding)(ding)(ding)單跟蹤，等功能(neng)，系統提(ti)供了以(yi)(yi)訂(ding)(ding)(ding)單為中心(xin)的(de)查詢(xun)功能(neng)，可以(yi)(yi)使營(ying)(ying)銷(xiao)(xiao)員直觀地了解訂(ding)(ding)(ding)單完(wan)成(cheng)的(de)全過程及中間出現的(de)問題，以(yi)(yi)及是否按預定計(ji)劃完(wan)成(cheng)訂(ding)(ding)(ding)單，達到(dao)用戶(hu)的(de)要求，并可以(yi)(yi)核算實際成(cheng)本(ben)，為以(yi)(yi)后的(de)營(ying)(ying)銷(xiao)(xiao)報價工作積累數據。

2、計劃管理

  系統中計(ji)劃(hua)(hua)包(bao)括(kuo)網絡(luo)計(ji)劃(hua)(hua)、物料需求(qiu)(qiu)(qiu)計(ji)劃(hua)(hua)、作業計(ji)劃(hua)(hua)，計(ji)劃(hua)(hua)管(guan)理包(bao)括(kuo)計(ji)劃(hua)(hua)的制定及計(ji)劃(hua)(hua)執行的跟(gen)蹤。根據用戶訂單的要求(qiu)(qiu)(qiu)，分解各階段時(shi)間節點，制定網絡(luo)計(ji)劃(hua)(hua)，要求(qiu)(qiu)(qiu)各部門按時(shi)間節點要求(qiu)(qiu)(qiu)完成各自任務(wu)。

  過程開(kai)發部門(men)根(gen)據設(she)計BOM提出(chu)物料(liao)需求計劃(hua)，提交給采(cai)購部門(men)，同時制造(zao)工(gong)藝傳遞到制造(zao)部門(men)，制造(zao)部門(men)根(gen)據工(gong)藝合理(li)安(an)排資源制定詳細的作業計劃(hua)，并跟蹤執行(xing)。

  制造(zao)部門根據物料需求(qiu)計(ji)(ji)劃和過程(cheng)開發部門的制造(zao)工(gong)藝，結合設(she)備(bei)資源進行詳細作業計(ji)(ji)劃的編制，可以計(ji)(ji)算出(chu)設(she)備(bei)負荷，清晰(xi)地顯示出(chu)哪里是生產(chan)的瓶頸環(huan)節，針對其采(cai)取相應措施(shi)。

3、設(she)計管理

  設(she)(she)(she)計(ji)部門根據模具網絡計(ji)劃的(de)(de)要求進行模具設(she)(she)(she)計(ji)，所有設(she)(she)(she)計(ji)數(shu)據通(tong)過統一(yi)的(de)(de)數(shu)據平臺(tai)管理(li)，保(bao)證(zheng)(zheng)數(shu)據及(ji)時有效，版本正確，并通(tong)過設(she)(she)(she)置對不同的(de)(de)用戶(hu)賦予(yu)不同的(de)(de)權限，保(bao)證(zheng)(zheng)數(shu)據安全。

圖 模具設計圖文檔管理界面

4、工藝管(guan)理

  工(gong)(gong)藝(yi)(yi)員直接讀取(qu)設(she)計員在(zai)(zai)圖文檔管理系(xi)統中(zhong)(zhong)上傳的(de)BOM數(shu)據(ju)，導入到工(gong)(gong)藝(yi)(yi)設(she)計系(xi)統，并提交采購清單(dan)給采購員。工(gong)(gong)藝(yi)(yi)信息(xi)全部(bu)在(zai)(zai)數(shu)據(ju)庫中(zhong)(zhong)，當(dang)新建模具工(gong)(gong)藝(yi)(yi)時，可以根(gen)據(ju)需(xu)要(yao)復制一套模具工(gong)(gong)藝(yi)(yi)或者是其中(zhong)(zhong)一個零件的(de)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)，修(xiu)改后更(geng)新到數(shu)據(ju)庫即(ji)可。

  這部(bu)分工(gong)(gong)作也可以與(yu)設(she)計員的工(gong)(gong)作同步進(jin)行(xing)，設(she)計完(wan)畢(bi)，工(gong)(gong)藝制定也完(wan)畢(bi)，使得開(kai)發(fa)階段的工(gong)(gong)作并行(xing)前進(jin)，縮短前期工(gong)(gong)期，為后(hou)期制造爭取更多的時間(jian)。

  工藝(yi)部(bu)門匯(hui)總模(mo)具零(ling)件(jian)明細(xi)(xi)表(biao)、外購件(jian)明細(xi)(xi)表(biao)、標準(zhun)件(jian)明細(xi)(xi)表(biao)、自制(zhi)件(jian)明細(xi)(xi)表(biao)、材料清(qing)單、熱處(chu)理件(jian)明細(xi)(xi)表(biao)、易(yi)損件(jian)清(qing)單和模(mo)具費用匯(hui)總。

5、采購(gou)管(guan)理

  采(cai)購員在接到(dao)采(cai)購申請后，根據(ju)庫存情(qing)況(kuang)生成采(cai)購訂(ding)單進行物料采(cai)購，并監督到(dao)貨(huo)情(qing)況(kuang)，在系統中反饋，其物料的到(dao)貨(huo)信息是生產計劃開始執行的前提條件。

6、生產管理

  根據(ju)(ju)作業計(ji)劃(hua)及物(wu)料到貨情(qing)況(kuang)進(jin)行模具生產(chan)，系統提供了實(shi)時數據(ju)(ju)采(cai)集功能，利用(yong)條型碼技術將實(shi)際(ji)(ji)工(gong)序生產(chan)情(qing)況(kuang)反饋到系統中，系統將實(shi)際(ji)(ji)數據(ju)(ju)與(yu)計(ji)劃(hua)進(jin)行對比，在人工(gong)參(can)與(yu)下進(jin)行計(ji)劃(hua)的調整，使各環節有序地(di)進(jin)行。

圖  生產作業計劃甘特圖

7、質(zhi)量管理

  對(dui)于加工(gong)完(wan)畢的零件需要(yao)進行(xing)(xing)100%質檢(jian)，由工(gong)人將零件送往檢(jian)驗(yan)處進行(xing)(xing)檢(jian)驗(yan)，檢(jian)驗(yan)人員根據檢(jian)驗(yan)結(jie)果(guo)填寫檢(jian)驗(yan)結(jie)果(guo)單。系統可以(yi)(yi)對(dui)收集到的質量信息從不同角度(du)進行(xing)(xing)分析(xi)，以(yi)(yi)提(ti)供給有關部門針對(dui)現生產(chan)中的薄弱環節、易出問題的環節采取相(xiang)應措(cuo)施提(ti)高(gao)制造質量。

8、工具管理

  系統(tong)提供了工具(ju)(ju)的基本管理(li)功能，使模具(ju)(ju)制造中常(chang)用的刀具(ju)(ju)與模具(ju)(ju)關聯，從而統(tong)計其消耗(hao)，系統(tong)可(ke)以(yi)根據(ju)設置在庫存達(da)到(dao)最低庫存時給予管理(li)員提示和預警(jing)。

實施效果的分析與評價

  自2002年以(yi)(yi)來，一(yi)汽(qi)鑄模(mo)通過建立(li)以(yi)(yi)CAXA PLM為基(ji)礎的(de)模(mo)具生產(chan)管(guan)理(li)(li)信(xin)息(xi)系(xi)統，將以(yi)(yi)前(qian)分散(san)、隔離的(de)信(xin)息(xi)集中在一(yi)起(qi)，實(shi)現(xian)了(le)信(xin)息(xi)共(gong)享，使設計和工藝有機結合，避免了(le)重復錄入(ru)模(mo)具結構信(xin)息(xi)，保證了(le)信(xin)息(xi)的(de)一(yi)致性，有效地提高了(le)生產(chan)管(guan)理(li)(li)的(de)精(jing)益化。綜合而言，一(yi)汽(qi)鑄模(mo)采用CAXA PLM實(shi)行管(guan)理(li)(li)信(xin)息(xi)化后，有了(le)以(yi)(yi)下(xia)轉變：

  （1）企(qi)業內部的(de)(de)業務(wu)過(guo)(guo)程實現(xian)規范化管(guan)理，業務(wu)過(guo)(guo)程的(de)(de)效率得到提高。

  （2）企(qi)業(ye)內部信息(xi)(xi)實現(xian)共享(xiang)，技(ji)術(shu)及業(ye)務(wu)的(de)信息(xi)(xi)實現(xian)快速和有效傳(chuan)遞，公司(si)管理(li)結構扁平化，用戶(hu)可方便查詢(xun)需要的(de)業(ye)務(wu)、技(ji)術(shu)、生產(chan)、庫存(cun)、采(cai)購(gou)等信息(xi)(xi)。

  （3）使原來的技術及(ji)業務數據(ju)得(de)以記(ji)錄與(yu)保存(cun)，存(cun)放在(zai)個人計(ji)算機里的公司的數據(ju)得(de)到安全可靠的管(guan)理(li)。

  （4）工程數據與系統高度(du)集成，通過(guo)系統方便瀏覽需要的工程文檔，包括圖(tu)像、2D圖(tu)形（DWG、DXF）和3D圖(tu)形、檢測報告、修改通知等。

  （5）實時車間工序(xu)監控(kong)，幫(bang)助生(sheng)產(chan)管理人員(yuan)監控(kong)設備(bei)的生(sheng)產(chan)情況及工件的加工進程，提高(gao)設備(bei)的利用率，控(kong)制生(sheng)產(chan)進度。

一汽鑄模通過采用CAXA PLM方案，持續不(bu)斷(duan)改善自身業務(wu)流程(cheng)，從一個手工生產(chan)管理型企(qi)業過渡(du)到(dao)數字(zi)化管理企(qi)業，成為(wei)符合VDA6.1、VDA6.4、TS16949等(deng)國際質量體系標準的現(xian)代化企(qi)業，為(wei)走向國際模具市場(chang)奠定了(le)堅實(shi)的基(ji)礎(chu)。