浅析模具企业的信息化管理.doc

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浅析模具制造企业的信息化管理

一、模具企业实施信息化管理的行业背景

模具行业的生产制造以单件小批订单式的特点为主，每个项目每个零件每套模具都需要从冲压工艺设计—模具结构设计---白模制造----毛坯制造—加工装配—调试交付等各个环节，一个中等模具企业每年需要制造模具套数在500套左右，模具的品种多，技术含量高，模具的制造质量和交货期的要求越来越高，对模具企业的生产管理水平提出更高的要求，特别是随着今年国内汽车产销增速放缓的情况一直持续，模具企业如何提升自身的管理水平，适应“新常态”下的持续发展，特别是国家对“中国制造2025”，“工业4.0”，“两化融合”等概念及方案的陆续推出，如何借助高效的管理手段提高企业自身的竞争实力，从而带动整个模具行业实现产业升级，实现中国从模具制造大国向模具制造强国的转变，已是模具行业乃至每个模具企业目前迫切需要解决的问题。

二、信息化管理的特点

当今世界先进工业国家正处于由“工业经济”模式向“信息经济”模式转变的时期，其中技术进步因素起着极为重要的作用，它在经济增长中占70%-80%。

“以高新技术为核心，以信息化为手段，提高工业产品附加值”已经成为现代工业企业重要的发展目标。

国外先进模具企业已实现基于PLM的产品全生命周期管理，整个模具生产制造国内模具行业的先进企业，如一汽模具、天汽模具、东风模具、北汽福田模具在利用信息化提升企业技术开发、生产管理方面已经走在其他企业的前面，已经取得良好的效果，并在行业内产生巨大影响。

东晨模具通过近六年的快速发展，在信息化应用上取得一定的效果，已经形成二维CAD和三维CAD设计、数控编程加工CAM，板料成型CAE等单项信息化技术的应用，并积累了大量的电子数据。

但没有形成整个模具公司所有信息的共享平台。

随着企业规模的不断壮大，公司在信息管理、生产管理、成本控制、质量管理等方面已经跟不上企业发展。

迫切需要通过采用信息化集成技术应用来提高技术、生产、成本、质量等方面的管理效果和效率。

三、模具企业生产中面对的管理问题

1、目前的生产管理中存在的问题（也是MES能够解决的问题）：

1）、如何组织同时生产数百副模具？

2）、如何安排和管理以千、万计的加工工序？

3）、如何准确评估公司当前生产剩余能力？

确定更合理的市场承揽能力？

4）、如何合理、有效、充分的利用现有的生产资源？

5）、如何实时的监控和掌握模具的生产进度？

6）、如何控制模具的加工过程中的质量？

7）、如何避免生产过程中由于前后工序衔接不畅出现的窝工待料情况？

8）、如何对应模具的交货期越来越短？

9）如何更为准确的对生产人员的工时进行量化考核？

目前模具公司的生产管理采取的传统办法，通过生产计划的下达，生产过程中由管理人员进行人工跟踪、督促，定期召开协调会收集相关信息，解决相关问题。

由于没有一个统一共享的信息平台，无法做到实时信息、准确信息，不同的人在相同的时间通过不同的渠道所获得的信息往往不一致，而且形成重复信息，甚至是错误信息，造成生产系统无法随时真实的了解每套模具、每个零件在生产流程中的准确信息。

通过实施生产管理系统（MES）来进行生产计划的编排，可以考虑各种复杂条件，根据给定设备资源，工艺顺序、加工时间、交货期、配做关系等参数，给成上百套模具，成千上万个零件的工序加工运算出较优的生产任务排程，供生产调度安排加工任务，通过系统的自动调度，可以清楚的掌握哪个工件可以开始加工、何时结束，哪个工件可能造成试模延迟，以便提前采取相关措施，提前预警，对外委加工也有相对准确的依据，避免不必要的外委成本。

同时也可统计出各个工序生产人员的工时并作为量化考核的依据。

生产过程控制可以使管理者只要打开电脑按相应的角色进入MES系统就可以动态、随时了解每套模具每个工件的加工状态（是否等待加工、是否已经加工、是否等待检验、是否正在加工）和质量状态（是否检验、是否返工、是否报废）及时发现问题。

2.目前采购库存管理存在的问题（也是MES能够解决的问题）：

1）、如何实现设计、工艺、采购、库存、生产之间及时有效的信息共享和动态变化连接，形成一个高效协同体系，做到变化快，响应更快。

2）、如何实现对每套模具每个零件的采购及到货情况进行动态及时的监控。

目前采用的传统方式，采购信息要通过设计出图、工艺提料才能到达

采购部，全部通过人工交接，在沟通过程中一旦出现偏差，会造成工期延误，质量损失，此类问题屡见不鲜。

如果通过信息化管理，只要设计人员将设计图纸在PDM系统中发布入库，同时提交生产管理系统，系统会自动通知工艺员进行料单的提取，审核后的料单会自动转到采购管理模块，采购人员可以自动导出采购清单进行下单采购。

采购下单后将相应的采购材料自动转入待入库状态，实现设计、工艺、采购、到料情况和生产过程实现了全过程跟踪和信息共享。

3.目前成本管理存在的问题（也是MES能够解决的问题）

1）、如何相对准确的计算出每套模具的真实成本？

2）、如何实时控制每套模具的在生产过程中的实际制造成本？

目前模具行业下游的原材料价格在大幅上涨，上游客户不断压低模具价格，成本控制已经成为企业生存的必要手段，通过生产过程控制系统可以在模具的制造过程中，自动动态的统计每套模具的制造成本、原材料成本，人工成本、质量损失成本，一旦模具交付完成，一套模具的直接成本也就统计完成。

统计数据可以指导相关部门人员进行有目的成本分析，找出成本过高的环节，有的放矢的进行成本削减。

并能提交目前财务金蝶系统所能兼容的数据。

4.目前产品数据管理（设计、工艺、编程数据、DNC）方面存在的问题：

1）如何对目前大量的产品、模具设计、工艺、数控程序等数据进行有效的管理。

形成技术标准化，提高设计效率，同时避免因频繁的设计变更，导致版本的不一致，造成质量问题的发生和数据的丢失，给企业带来成本损失。

2）如何对数控机床的数据进行高效传输和管理，根据设备状况进行更为合理的生产安排，将有限的数控设备发挥出最高的效率和利用率？

3）如何建立设计和工艺数据库，将经验进行不断的整理和积累，形成FEMA数据库，方便设计工艺人员进行调用，形成知识工程数据库。

避免过于依赖个人的经验，做到知识共享。

目前技术部设计、工艺、编程的数据是通过局域网进行传输，服务器进行存储，人工进行管理，无法保证数据的准确及时。

DNC分布式数字控制，是以计算机技术、通讯技术、数控技术等为基础，把数控机床与上层控制计算机集成起来，从而实现数控机床的集中控制管理，以及数控机床与上层控制计算机间的信息交换。

它是现代化机械加工车间实现设备集成、信息集成、功能集成的一种新方法，是车间自动化的重要模式，也是实现MES的重要组成部分。

通过DNC可以将模具公司的核心设备数控机床进行高效管理，实时监控机床的负荷情况，进行更为合理的生产安排，提高效率，也为以后进行MES奠定基础。

三、东晨模具信息化总体规划和分步实施方案

以模具公司目前的ISO质量体系为管理框架和工作流程，符合质量体系的三级文件。

第一步、PDM/DNC产品数据管理和在线数控加工

涵盖设计、工艺、编程、数控加工。

实施周期：

2012年上半年

2.MES生产过程管理，

涵盖目前模具公司各个生产单元，统一数据和管理的平台。

实施周期：

2012年下半年。

分步实施：

根据模具公司现状，避免过多过早投入，降低实施的工作量和实施成本，进行分步实施，保证了信息化建设的成功率；首先实施PDM/DNC系统，解决困扰企业的设计、工艺数据管理问题，通过DNC解决生产的核心设备——数控机床的生产管理；再进行生产过程管理系统MES，最后将现有的财务管理和人事管理的金蝶系统进行集成，成为涵盖整个企业管理的PLM系统。

按照数据流转的顺序进行信息系统实施，也大大减少各系统之间数据接口的开发时间和成本，保证数据信息的统一，实现完美的集成。

建立PDM/DNC产品数据管理平台，数据集成的源头。

模具产品具有非常鲜明的特点，以前的模具开发方式大都沿用顺序设计，

遵循“冲压工艺设计（DL图和模面设计）—模具结构设计—制造工艺编制—物料采购—加工制造—试模验证—设计修改”大循环，引入产品数据管理PDM系统平台以后，我们成功搭建了一个协同、并行的开发环境。

以PDM软件作为协同设计的集成框架软件，建立统一的产品信息模型，实现数据、信息共享，与分布应用工具实现集成，并提供一个项目环境，它集数据库的管理能力、网络的通讯能力以及过程的控制能力于一体，实现了分布式环境中的设计制造过程的信息交换和共享。

并对设计和制造过程进行动态的调整和监控支持各子系统协同工作和资源优化配置。

可以实现以下目的：

1、在模具设计环节实现了项目管理；

2、搭建了一个完善的协同工作环境；

3、集成不同设计软件和办公软件，建成了完整的电子图档库；

4、统一完整的数据发布，实现PDM与CAPP、ERP、MES系统的高度集成；

5、通过PDM建立标准件库、全参数化标准模架数据库、三维实体模板库，大大提高模具的设计效率。

自动生成的模具明细表，保证了源头数据的规范性和准确性。

6、个人经验转化为集中知识，形成了企业独具特色的模具知识库。

7、通过DNC实施可以使目前公司紧缺的数控资源发挥出最大效率。

首先进行PDM/DNC的实施也考虑到技术人员实施起来难度相对较小，成功概率较大，也对项目后续的推进有所鼓舞。

在实施过程中，如果PDM的实施可以包括CAPP的功能，则CAPP可以集成到PDM系统中，不再单独实施。

第四步，生产过程管理系统（MES）的实施

该系统的实施根据ISO质量体系为框架，涉及到生产部、采购部、质量部、各个生产单元，难度最大。

通过MES系统实现生产计划管理分级，生产计划信息，从PDM和CAPP系统获得设计、工艺信息，在此基础上通过MES制定车间详细排产计划，通过直观的机床负荷显示，实现合理的车间工序派工，通过PLC控制器等监测（DNC），读取机床启停、运转、报警，以及机床主轴的转速，获得机床的运行状态；通过极度精简的人工按钮操作或者条形码扫描，实现关键工序的实际开工、完工时间。

管理人员只需打开电脑按相应权限进入系统，就可以随时对每套模具的每个工件当时的状态进行了解，及时做出决策。

技术开发部

2008年1月

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