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模具界大佬眼中的工業4.0與模具智能制造

未知 2019-10-15 15:13

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

  什么是工業4.0?

  關于工業4.0,有很多的用途和講法,不外乎利用網絡的辦法,把所有的東西連接起來,連通整個制造的部分。

  那么,工業4.0對模具廠的幫助是什么?

  曾經任職一家在模具和制造領域非常知名的企業,有16年的時間。剛開始,主要做設計,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,精度達到了mm級,能夠在全球范圍內互換。在2002年,這個任務是一項很大的挑戰,而且數量很大,一個月有著200臺的模具數量,每套模具的要求,就當年來說也是一個挑戰,人員經驗不足。那時就想,如果按照常規的做法,無法達到老板的思路,從那時起,我們就開始了數字化工廠的規劃,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商。不管速度、品質、交期,我們均實現了大幅度領先,并成為其全球供應商的標準。這是一項非常不容易的事情,但我們做到了。

  模具開發流程與技術盲點

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

  如何把流程管理好,如何實現軟件自動化結合,如何與專業知識相結合,還有包括集成所有的IO以及監控部分,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

  1.設備聯網通訊和數據信息管理系統

  設備聯網通訊和數據信息管理系統是將整個生產現場網絡化,組成一個信息基礎平臺,來支持程序的傳輸、在線高速加工、斷點續傳等功能。

  設備進行通訊,解決數控程序的傳輸,取代了紙質數控程序的傳遞和手動輸程序的低效率;

  設備進行聯網,實現數據信息的管理,集中控制,將機床-程序-零件對應起來,保證了程序的準確性和唯一性。

  模具程序的傳輸,是加工前的重要環節。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、穩定地進行傳輸,是對于這一環節地基本要求;特別對于CNC 存儲空間小的控制系統來說,穩定長時間地在線加工,更是顯得必須和必要。

  2.生產計劃工單管理和跟蹤系統。

  生產計劃工單管理和跟蹤系統是一個用電腦來實現創建、組織、發放和記錄詳細生產數據、過程和作業指導的應用程序。從CAPP 或MRPII / ERP / MES / PLM 系統過來的信息作為數據,可以被系統根據現場實際情況進行有效的分類管理,由管理人員和工程師互動地創建或配置有效而合理的電子工單,通過局域網,快速發放到生產現場的各個環節,讓生產人員能夠全面了解生產計劃及其生產準備信息,為按時而有效的做好生產準備提供快速簡易的查看平臺和科學依據;同時我們的管理人員也能實時地監控到電子工單的整個過程。

  在生產過程中,我們的生產人員通過現場觸摸屏,查看發放到現場的電子工單,知道當天的工作內容是什么。比如,數控機床操作人員知道當天做什么、怎么做,模具裝配人員知道當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險,對于一個車間、一個團隊、一家公司來說,是要求,更是目標。

  3.工裝工具資源管理系統。

  我們建立的刀工具、量具管理系統,能夠對在生產中的刀具和量具進行統一管理,從制定刀工具、量具訂單開始,審核訂單、發送和接收訂單,然后進行入刀工具量具庫,可以隨時借出使用,并且定期進行檢驗。在刀庫中的刀工具、量具可以和設備聯網通訊和數據信息管理系統進行無縫集成,更好地對生產現場的所有刀工具、量具進行高效和科學的跟蹤和管理,節省資源流失等因素造成的資金浪費。

  4. 生產數據實時采集和設備監控系統。

  生產數據實時采集和設備監控系統實現了生產現場數據的實時采集,公司的數據庫中就有了很多的關于模具生產現場生產信息或過程的數據,換句話說,有了很多的內容、條目、步驟、狀態;監控或采集到的數據,就將這些內容、條目、步驟、狀態數字化,比如一臺加工中心有多少時間是啟用中、循環中、準備中、停機中或空閑中,在什么時候開始或結束的;某一模具,從毛坯到成品,各個環節所用的時間是多少等等的信息,都將通過這個系統反映出來。采集的數據存放于數據庫中,用幾秒的時間,就可實時查詢,或連續查詢某一階段的狀況。以前,管理層對模具生產現場的判斷依據很有限,比如模具的生產周期、生產指標、合格率、出勤率等,都是靠人工去采集和統計的,不完善。生產數據實時采集和設備監控系統可彌補這些不足。

  通過監控設備的狀況,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現場的實際生產現狀。能夠分析設備狀態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節上可以降低準備時間、停機時間和空閑時間,來提高生產效率。例如分析整個部門或一臺指定的機器的日、周度、月度、季度、年度的設備狀態時間分布情況。

  總的來說,模具制造系統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,進而采取最佳的決策,這樣,就能使我們具有最好的質量、最佳的客戶服務、最低的制造成本、快速響應以及靈活性等特點,最終在當今激烈競爭的市場環境中,占有最有價值的地位。

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