(2)軟件開發公司:根據模具零配件標準開發的零部件庫(包括2D、3D參數化設計圖庫),通過軟件接口以插件形式植入到模具企業的CAD建模軟件中,供模具企業的設計人員直接調用。同時,制作《配件目錄手冊》(2D、3D)和光盤,方便模具設計人員查閱選用和安裝,并同步更新到電子商務平臺,保證數據的一致性。而配件制造商也會根據《配件目錄手冊》里的標準制造各類配件。
(3)電子商務公司:搭建交易平臺,提供可靠的交易方式。電子商務網站從軟件開發公司處下載模具配件3D圖庫,并整合制造商的資源,錄入各制造商的信息,配置虛擬配件倉庫,最終將所有信息整合,投放到電子商務網站上,供模具企業網上選購。電子商務公司還需要建立健全的配件制造商準入上線機制,采用信譽、品質評定等級的方式篩選出優質制造商,保證質量。
(4)制造商:制造零配件??刹捎米詣踊a方式柔性制造單元(flexible manufacturing cell,FMC)、柔性制造系統(flexible manufacturing sys?tem,FMS)、無人工廠等,實現大規模生產,降低生產成本,提高效率和品質的一致性。將配件數據存入虛擬倉庫,供物流公司就近取貨配送。
(5)物流公司:負責模具配件的物流配送。模具企業從電子商務網站下單購買各類配件,物流公司快速響應,從最近的配件倉庫取貨及時配送。
總之,模具企業從客戶處接受并確認訂單,由設計人員進行模具設計,型芯、型腔板等個性化零部件由模具企業自身設計加工制造;標準件、配件等從軟件開發公司提供的標準配件庫中直接選擇和調用,生成物料清單(bill of material, BOM)表,并從電子商務網站上直接訂購;配件將由配件制造商規?;a,并通過物流公司及時配送;最終,在模具企業的裝配車間清點零配件種類和數量,然后裝配、試模;收集并統計分析生產過程中的數據,準備交貨。
利用互聯網與電子商務技術[8],可以有效地把分布在不同地方的零配件制造商連接起來,使各個企業無論規模大小、無論在什么地方,都可以通過互聯網電子商務平臺,共享加工資源,從而形成快速敏捷的生產體系,使模具企業可以高效、低成本制造出優質的模具,解決了傳統生產模式交貨期比較難把握及模具企業不能規?;a的問題[9]。
2.2 模具規?;a特點
模具規?;a是一種極大優化加工生產資源的新型制造模式。這種模式通過利用互聯網及電子商務平臺,整合市場中零配件制造商的資源,并將各零配件制造商的特點呈現在各模具企業中,使每一個零配件制造商都成為模具企業的加工車間。與傳統的模具生產制造模式相比,模具規?;a具有以下特點。
(1)專一化的生產。模具規?;a模式的本質是:分散的資源集中使用。傳統的模具制造模式是由模具企業設計整副模具,除了型芯、型腔板等個性化零部件需要自主加工制造以外,其他零部件大多數也由自主加工制造。目前,只有50%左右的配件如推桿等采用采購的方式。而模具規?;a模式則是匯聚全局的制造資源集中管理。模具企業只需加工制造個性化較強的型芯、型腔板等零件,其余零配件由各個配件制造商生產,如配件制造商A只生產推桿,配件制造商B只生產推管等。最終,模具企業通過電子商務平臺從各個配件制造商處購買零配件。這種生產模式下,每個配件制造商只生產極少品種的零部件,這可以讓零配件制造商采用自動化、規?;a方式,利用成組技術、FMC和FMS技術大批量生產某類配件,從而極大地提高了加工制造效率和質量,降低了配件生產成本,模具企業專心設計制造個性化較強的型芯、型腔板等零件,從而更容易保證模具的加工質量。
(2)穩定的生產周期。雖然模具是單件生產型產品,但其制造過程復雜,零件種類、數量較多,使加工生產過程難以管理。當企業同時生產制造多副模具時,生產計劃會更加混亂,難以發現問題,并解決問題響應緩慢,加工制造資源難以優化合理使用,如機床要么一直處于空閑狀態,要么有成堆零部件處于等待加工的狀態。而在模具規?;a制造模式下,模具企業只需加工制造型芯、型腔板等個性化零件,其余零配件盡量采用從電子商務平臺訂購的方式,使生產制造過程容易管理,從而可以穩定并縮短生產周期。
(3)標準配件的超高使用率。模具規?;a模式的核心是大量使用標準配件。與標準件類似,配件大多數也是從配件制造商處直接購買使用,或者只需要經過極少量的加工。因此,要求模具配件制造商、模具行業協會及政府大力推進和制訂模具配件的標準。
3 模具規?;a模式的關鍵
3.1模具規?;a前提
模具是單件生產型產品,即使是單副模具,零配件種類、數目也非常多,導致傳統生產制造模式下管理困難,難以實現規?;a。1 副模具(見圖3)所包含的零部件可概括為以下3 種類型:①回轉體類零件:推桿、導柱、導套等;②板類零件:模架、推桿固定板、支撐塊、墊塊等;③形狀復雜的個性化零件:型芯、型腔板等。傳統的模具生產制造模式下,標準件如推桿、導柱、模架等都采用直接購買的方式獲得,板類零件、形狀復雜類零件大多數先購買毛坯件,然后由模具企業自主加工制造。與標準件如推桿、導套相比,板類零件是形狀規則的零部件,如果板類零件繼續完全由模具企業自主加工,將會成為制約模具規?;a的主要因素。模具規?;a模式下,模具企業只需要加工形狀復雜的個性化零件,如型芯、型腔板等,并根據模具產品及企業自身情況,選擇性設計制造少量零配件,或指定合作企業代加工標準零配件,其余回轉體類零件和板類零件則直接通過電子商務網站訂購,這些零件可以直接使用或只需進行極少量的加工后再使用。
圖3 模具結構實例(以注射模具為例)
3.2 模具配件標準化
目前,傳統模式下的模具設計制造已實現了部分數字化、信息化的綜合運用,極大地提高了模具生產效率和質量。但是,從生產角度看,模具的生產制造依然比較落后,單件性十分明顯,非技術性的重復勞動比較多,而且質量也難以保證。因此,為提高模具產業的市場競爭力,必須縮短模具生產周期、提高模具加工質量,使模具從單件生產變相轉型成為規?;a。
大力推行模具標準化,由降低模具制造成本的需求驅動軟件開發公司利用CAD/CAM 軟件開發模具標準零部件庫,模具企業自主選擇最適用于本企業的模具標準零件庫插件,可以讓模具設計人員提高設計效率[10],同時,配件制造商按照模具標準零部件庫的標準生產制造零部件,能夠提高模具零部件的互換性,縮短模具生產周期,使模具企業可以快速響應市場需求。模具零部件標準化還有利于實現模具配件的專一化、規?;纳a。一旦模具零部件成為標準件,配件制造商可以大量生產,并且更容易提高生產效率、保證加工質量。在模具規?;a模式下,模具零配件標準化的意義還在于以下幾點[11]。
(1)減少重復勞動。軟件開發公司建立標準零部件庫,模具設計人員通過3D 軟件接口,以插件的形式直接選取并調用;零配件制造商也從軟件開發公司獲取標準零部件圖庫,依照標準進行自動化、規?;庸どa配件,最終模具企業按照模具設計人員的選用,通過電子商務平臺從配件制造商處購買配件。這種方式一方面可以提高設計效率,另一方面可以避免模具企業重復加工制造相對比較簡單的零配件。
(2)有利于配件的規?;a。由于配件采用標準化,制造商可采用自動化生產方式柔性制造單元FMC、柔性制造系統FMS、無人工廠等,實現大規模批量生產,從而降低配件生產成本,提高效率和質量的一致性。