模具發(fā)展的方向.....

昵稱50337264 2017-12-01

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模具行業(yè),，一個傳統(tǒng)、復(fù)雜,、充滿競爭的行業(yè),，企幾乎每天都被緊張的交期頻繁的設(shè)計更改，高精度的加工要求和工人的高流行性所困擾,。座落在東莞長安的谷崧塑膠零件模具廠,，高管們不斷思考著應(yīng)對這些問題的策略，他們與來自德國的設(shè)備專家歐吉索機(jī)公司,、以及系統(tǒng)自動化專家思威系統(tǒng)公司,，共同探討一種全新的模具制造理念。

海爾自動化車間專題解讀

伴隨中國市場形勢的變化,，中國模具企業(yè)以往所依賴的低成本競爭優(yōu)勢正在逐步消失,，隨著中國模具技術(shù)的進(jìn)步，提升國際競爭力也成為中國大中型模具企業(yè)考慮的重要方向,，那么市場對新產(chǎn)品的開發(fā)周期,、產(chǎn)品的精度等方面都有了更高的要求，這勢必推動了模具企業(yè)要去考慮更新的生產(chǎn)方式,，來達(dá)到降低工人勞動強(qiáng)度,、提升生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品的品質(zhì),、減少人為因素對產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響等目的，那么,，自動化生產(chǎn)成為現(xiàn)代模具加工的必然之路,。

海爾模具是是世界上規(guī)模最大的模具制造商之一，連續(xù)六年在中國模具行業(yè)排名第一,。世界領(lǐng)先的瑞典System3R公司,，是模具制造和精密機(jī)床加工業(yè)的治具和柔性生產(chǎn)系統(tǒng)制造商，海爾模具與System 3R公司的成功合作使得海爾模具成為中國第一條擁有石墨NC自動化生產(chǎn)單元的企業(yè),。今年年底,，海爾模具將在System 3R公司的協(xié)助下，通過升級德國哈默C40U五軸加工中心自動化生產(chǎn)線,，建設(shè)成中國第一條模具制造自動化生產(chǎn)線,，實現(xiàn)“輸入鋼塊,，輸出模具”的目標(biāo)。

走進(jìn)海爾工業(yè)園,，偌大的工業(yè)園儼然一座小城,。在system3R公司區(qū)域總經(jīng)理張朝暉先生的引薦下，我們采訪了海爾模具家電事業(yè)部制造部長呂英杰先生,。
在海爾模具部的前臺,，一個海爾兄弟的模型就映入眼簾。對于制造業(yè)不熟悉的人,，也許會問模型為什么是灰蒙蒙的半成品,？其實，這正好體現(xiàn)出一個工廠的工藝水平,，看上去是用CNC加工中心加工出來的,。

據(jù)呂部長介紹：海爾模具的產(chǎn)品分為四大類：家電模具、汽車模具,、鈑金模具,、非標(biāo)設(shè)備。其中家電模具占40%,，就家電事業(yè)部而言,，車間擁有先進(jìn)的加工設(shè)備59臺，如德國哈默五軸數(shù)控加工中心,、沙迪克火花機(jī),、阿奇夏米爾線切割，家電模具現(xiàn)年產(chǎn)值能力達(dá)到3億,，整個海爾模具自制產(chǎn)能明年預(yù)計達(dá)到10億,。

家電模具方面主要是支持海爾集團(tuán)的新品開發(fā)，最大程度的縮短交貨期,，為集團(tuán)提供質(zhì)量最優(yōu)的模具,。呂部長說“就生產(chǎn)方式而言，我們從傳統(tǒng)的手工作業(yè),，到半自動,，然后過渡到全自動化無人化工廠，目前我們處在自動化的前期階段,，標(biāo)準(zhǔn)化工廠前期主要推行自動化線樣板車間,，通過引入3R的三個自動化生產(chǎn)單元作為樣板來推進(jìn)，樣板車間推行成功后,，總結(jié)可復(fù)制的模式,，推廣到全公司。模具人雜志運(yùn)營主編微信號：1828765339 非常感謝在引入自動化生產(chǎn)單元以來System 3R公司對我們的支持和幫助,?！?/section>

“今年模具行業(yè)出現(xiàn)了用工荒的情況,，用工緊張，人工成本比較高,，而自動化生產(chǎn)能大大規(guī)避這一風(fēng)險,，通過推行標(biāo)準(zhǔn)化工廠，實現(xiàn)了員工零加班的目標(biāo),，近年來我們在推動模具生產(chǎn)自動化過程中取得了很好的成績,。”

海爾模具自動化發(fā)展歷程：

非自動化：

2000 年之前海爾模具依靠傳統(tǒng)的夾具,，加工效率低,；公司需要引進(jìn)或培訓(xùn)具有高技能的操作人員，人力成本高,；即使人員技能很高也難以避免質(zhì)量問題的發(fā)生,；生產(chǎn)過程不易管控，管理上頗為費(fèi)力,；信息化,、工藝標(biāo)準(zhǔn)化程度很低。

半自動化：

2000年開始引進(jìn)System3R公司高精度快速定位托盤系統(tǒng),，工藝標(biāo)準(zhǔn)化工作啟動,；System 3R MacroDynafix系列夾具在石墨電極及EDM的應(yīng)用極大地提升了加工效率和加工品質(zhì)，電極加工以及EDM加工工藝標(biāo)準(zhǔn)化日臻完善,；System 3R Delphin BIG 夾具開始在五軸加工中心得以應(yīng)用,，快速定位功能使得加工效率和柔性得以提升。

自動化：

2009 年,，海爾模具設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化,、工藝標(biāo)準(zhǔn)化、刀具標(biāo)準(zhǔn)化,、夾具標(biāo)準(zhǔn)化,、設(shè)備分工標(biāo)準(zhǔn)化基本完成；C40U五軸加工中心自動化生產(chǎn)線實現(xiàn)1人/3機(jī)/班次,，開機(jī)率達(dá)85%以上,，一次下件合格率100％，趕超國際先進(jìn)水平,。

海爾模具自動化生產(chǎn)的現(xiàn)狀

我們從2007年開始引進(jìn)第一條電火花加工自動化生產(chǎn)單元,，并先后引進(jìn)了C40u五軸加工中心自動化生產(chǎn)單元及石墨NC加工自動化生產(chǎn)單元,，目前這三個自動化生產(chǎn)單元從設(shè)計、工藝,、編程,、裝夾,、加工等整個生產(chǎn)流程來看都執(zhí)行的非常順利，應(yīng)該說這三條自動化生產(chǎn)單元在家電事業(yè)部推行的非常成功,。

拿石墨NC自動化生產(chǎn)單元來說,，共四臺加工中心，現(xiàn)每天產(chǎn)出170塊電極,，在國內(nèi)是效率最高的產(chǎn)能,，我們年底的目標(biāo)是達(dá)到230塊/天。目前這個自動化團(tuán)隊已經(jīng)達(dá)到盈利狀態(tài),。在傳統(tǒng)的操作方式下,，工件搬運(yùn)、裝夾,、校表,、碰數(shù)、墊刀等工步都占用了很多的時間,，現(xiàn)在通過自動化,，減少了人工的輔助操作，最大限度的減少停機(jī)時間,，機(jī)下裝夾,，三坐標(biāo)自動測量，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入3R的系統(tǒng)芯片里,，保證工件的加工精度,，優(yōu)化操作流程，使人工的輔助時間減少90%,，這是3R的夾具所能體現(xiàn)的一大特點,。模具大師微信：1828765339

目前三個自動化單元是相互獨(dú)立的，三個自動化單元之間還需要人工搬運(yùn),，今年年底,，通過升級C40U自動化單元后，石墨自動化單元加工的電極自動傳遞到電火花自動化單元,，同時C40U自動化單元加工的鋼件也自動傳遞電火花自動化單元,，電火花自動化單元實現(xiàn)自動調(diào)用鋼件和電極、實現(xiàn)自動放電加工,，這樣使三個自動化單元實現(xiàn)無縫的銜接,，三個自動化單元融合成一個完整的模具制造自動化生產(chǎn)線。

system3R公司張朝暉經(jīng)理介紹到：“自動化在中國是一個發(fā)展方向,，推廣起來實際并沒有太多的阻力,。國內(nèi)企業(yè)以前對自動化的需求可能并不明顯，以前我們有低廉的人工，用的是傳統(tǒng)的加工工藝和方式,，近兩年我們的加工方式已經(jīng)做了一些調(diào)整,，而且員工的成本也越來越高，隨著我們與國際接軌,，自動化是一個必然的方向,。海爾是從2007年開始引入自動化的，走自動化之路的時間并不長,，但是起步是非常高,。我們一開始就采用了先進(jìn)的自動化技術(shù)，現(xiàn)在擁有的自動化單元也都是目前最新的技術(shù),，在這種情況下,，生產(chǎn)的效率產(chǎn)品的質(zhì)量均達(dá)到了國際先進(jìn)水平，自動化生產(chǎn)使產(chǎn)品精度,、生產(chǎn)效率,，生產(chǎn)的周期等各方面都得到很大程度的保障?！?/section>

自動化倒逼標(biāo)準(zhǔn)化

據(jù)呂部長介紹,，模具人雜志運(yùn)營主編微信號：1828765339海爾模具在推行自動化的過程中，帶來的最大價值是推動了標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程,，其模式是：自動化倒逼標(biāo)準(zhǔn)化,。其理念是：做標(biāo)準(zhǔn)化，實現(xiàn)一萬人走一步,，標(biāo)準(zhǔn)化保障提效保質(zhì),。在實施過程中，自動化單元帶動了全方位標(biāo)準(zhǔn)化的推進(jìn),，通過自動化設(shè)備的引進(jìn),，首先要求設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化，到了制造過程要求工藝標(biāo)準(zhǔn)化,、編程標(biāo)準(zhǔn)化,、裝夾標(biāo)準(zhǔn)化、刀庫標(biāo)準(zhǔn)化及加工標(biāo)準(zhǔn)化,。應(yīng)該說通過自動化來推動整個工廠的標(biāo)準(zhǔn)化,。呂部長舉例說：“關(guān)于裝夾標(biāo)準(zhǔn)化，主要裝夾方式有工藝板裝夾,、吸盤裝夾,、虎鉗裝夾，并且實現(xiàn)了任意兩種裝夾方式的自由組合裝夾方式,，自動化工件覆蓋率大幅度提高,，保證了機(jī)床利用最大化,。目前三條自動化生產(chǎn)單元，機(jī)床有效開機(jī)率全部達(dá)到85%以上,，達(dá)到國際母本水平；其次是產(chǎn)品的質(zhì)量水平,，達(dá)到100%合格,；加工效率提高30％。通過推進(jìn)自動化,，模具的制造周期縮短了30%,，為客戶產(chǎn)品上市贏得了寶貴的時間。

對于自動化生產(chǎn)給企業(yè)的生產(chǎn)和管理帶來的優(yōu)勢,，呂部長感觸到：“隨著企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大,，人員的增多，企業(yè)制造成本在不斷增加,；從管理的角度來看,，對各個環(huán)節(jié)的影響就越多，比如,，模具的交貨期,、模具質(zhì)量、成本控制的難度會越來越大,。所以,，就我的理解，通過模具自動化,，把一個大工廠變成一個小工廠,，更加便于管理。我經(jīng)常去海爾其它部門的生產(chǎn)線學(xué)習(xí),，一條生產(chǎn)線基本沒什么人,，大部分是用機(jī)械手來搬運(yùn)，自動化生產(chǎn)線對產(chǎn)能也有很好的保障,。就模具生產(chǎn),，我們期待將來模具制造的自動化會逐步擴(kuò)展到整個模具車間?！?/section>

自動化生產(chǎn)的推進(jìn)：觀念的轉(zhuǎn)變

生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變,，重在思想觀念的轉(zhuǎn)變。自動化生產(chǎn)在實際的實施過程中要解決的就是從傳統(tǒng)生產(chǎn)方式到自動化生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變,。呂部長說：“剛開始上自動化生產(chǎn)線的時候,，我也有猶豫，我是從2007年底開始接手整個項目,，那時候在車間還沒有實質(zhì)的推廣,，車間的員工對自動化都很抵觸,。由于沒有轉(zhuǎn)變觀念，員工的執(zhí)行力非常的差,，大家都不愿意操作這個生產(chǎn)線,，于是我與相關(guān)人員多次開會溝通自動化推進(jìn)事宜，并把自動化項目的推進(jìn)納入到員工業(yè)績考評中去,，通過一段時間的推進(jìn)磨合,，后來大家慢慢接受了這個理念，由于操作自動化單元操作工非常輕松,，大家都爭相操作自動化生產(chǎn)線,；計劃人員也主動將模具零件放在自動化單元上加工，因為自動化單元的機(jī)床能夠保證模具的工期和質(zhì)量,?！?/p>

“目前在公司對自動化的認(rèn)可度也非常高，我們制造部員工的看法也發(fā)生了轉(zhuǎn)變,，以前感覺這個理念是我強(qiáng)壓給他們的,，現(xiàn)在員工對于這個理念是發(fā)自內(nèi)心的。這也是目前自動化理念在整個模具車間推廣非常順利的原因,?！?/section>

來自一線工程師的聲音：細(xì)節(jié)、效率,、融合

自動化技術(shù)工程師： “ 作為自動化設(shè)備的直接使用者,，我有以下兩方面的感觸：
第一、我覺得自動化可以讓我們更多的注重細(xì)節(jié),，更加深入的了解國外先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)理念,。模具人雜志運(yùn)營主編微信號：1828765339 比如說，在裝夾的時候,，自動化系統(tǒng)要求所有基準(zhǔn)很光亮,，模具表面要求無塵，測量數(shù)據(jù)達(dá)到μ極,，在傳統(tǒng)的加工中不會注意到這些細(xì)節(jié),，不會習(xí)慣性做這些工作，可是自動化系統(tǒng)要求注重這些細(xì)節(jié),，要養(yǎng)成這些操作習(xí)慣,，這樣模具的質(zhì)量、穩(wěn)定性就有了很好的保證,?！?/span>
“ 第二、對于工程師的工作環(huán)境和工作強(qiáng)度有了很好的改善,，利用system3R公司的信息管理系統(tǒng),，可以通過電腦遠(yuǎn)程控制生產(chǎn)過程,，監(jiān)測加工過程中是否異常，加工到哪個位置,，是否需要準(zhǔn)備工件,，以及加工狀態(tài)都可以看到。準(zhǔn)備工作做好后,，設(shè)備加工時可在無人值守的情況下進(jìn)行,，大大降低了勞動強(qiáng)度?！?/span>

海爾模具未來的發(fā)展規(guī)劃

總體來講，海爾模具近期目標(biāo)：參數(shù)化設(shè)計,，數(shù)字化工廠,，信息化企業(yè)標(biāo)桿，成為具有國際第一競爭力的模具研發(fā)基地,；長期發(fā)展目標(biāo)則是要成為世界上最優(yōu)秀的模具成套解決方案供應(yīng)商,。

此外，呂部長還提到,，“自動化單元生產(chǎn)出來的模具質(zhì)量也非常好,，我們計劃以三個自動化單元為基礎(chǔ)，成立我們的精密模具制造分廠,，做超精密模具,，如：攝像機(jī)、打印機(jī),、車燈模具等,。目前這個項目的廠房、設(shè)備,、人員規(guī)劃都在進(jìn)行中,，通過做精密模具來提升我們的模具制造競爭力，更好的服務(wù)海爾集團(tuán),。

自動化戰(zhàn)略思路及今后發(fā)展方向

2010年底實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化工廠

樣板有效：
樣板機(jī)制有效,，在制造費(fèi)率、效率,、人工成本競爭力指標(biāo)均達(dá)B標(biāo)及以上,；在標(biāo)準(zhǔn)化工廠六個方面均有推進(jìn)和提升：標(biāo)準(zhǔn)人員配置、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備配置,、標(biāo)準(zhǔn)工序配置,、標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域配置、標(biāo)準(zhǔn)檢測系統(tǒng),、標(biāo)準(zhǔn)信息網(wǎng)絡(luò),。

2011年實現(xiàn)無人化（自動化）工廠

無人化（自動化）工廠：
實現(xiàn)無人化生產(chǎn),；效率競爭力指標(biāo)達(dá)國際水平。實現(xiàn)四化：標(biāo)準(zhǔn)化,、模塊化,、自動化、信息化

關(guān)于青島海爾模具有限公司

海爾模具成立于1993年,，現(xiàn)有工程技術(shù)人員1000余人,，建筑面積15萬平方米，擁有世界一流的加工設(shè)備450余臺,，其中數(shù)控加工中心102臺(五軸數(shù)控加工中心22臺),，連續(xù)6年在中國模具行業(yè)排名第一，是世界上最大的模具制造商之一,。海爾模具是國家CAD/CAE/CAM應(yīng)用示范企業(yè),，山東省唯一以企業(yè)為主導(dǎo)的模具工程技術(shù)研究中心。

青島海爾模具有限公司總經(jīng)理簡介

趙西金,，男,，高級工程師，畢業(yè)于山東工業(yè)大學(xué)材料工程系鍛壓專業(yè),，現(xiàn)任青島海爾模具有限公司總經(jīng)理,。2003年被選拔為山東省輕工系統(tǒng)專業(yè)技術(shù)拔尖人才。2010年被選拔為青島市創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新“兩創(chuàng)”優(yōu)秀人才,。

趙西金同志作為模具科研帶頭人參與開發(fā)了多項具有國際先進(jìn)水平的模具高新技術(shù)產(chǎn)品,，獲得多項國家專利。近年來,，先后獲得山東省企業(yè)管理優(yōu)秀論著一等獎1項,、山東省科技進(jìn)步三等獎2項，青島市企業(yè)管理優(yōu)秀論著一等獎1項,、青島市科技進(jìn)步二等獎1項,、青島市科技進(jìn)步三等獎1項、青島市企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果三等獎1項,。

關(guān)于System3R

瑞典System3R公司,，是模具制造和精密機(jī)床加工業(yè)的治具和柔性生產(chǎn)系統(tǒng)制造商。System 3R產(chǎn)品堅決長期向顧客提供有效的產(chǎn)品,。System 3R產(chǎn)品特色之一就是高精度,。為確保其產(chǎn)品的壽命和功能性，System 3R提供了許多服務(wù)產(chǎn)品,。通過使用這些產(chǎn)品,，您可以：確保生產(chǎn)流程；最小化停機(jī)時間,；最小化廢料成本,；最小化工具成本,；最小化維護(hù)成本。

System3R基準(zhǔn)系統(tǒng)

System3R基準(zhǔn)系統(tǒng)是一種機(jī)械接口（界面）系列,，也可以看作是一種特殊的聯(lián)軸節(jié),，其半聯(lián)軸節(jié)（夾頭）精確耐用而結(jié)合可靠，其定位塊有兩個部分,，一部分安裝在設(shè)備上,，另一部分安裝在工件上，且整個加工過程中都保持不動,，不需要多次拆卸,，這樣一來，效率的提升十分明顯,，精度也可以完全保證,，再做同樣的模具時調(diào)整相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)即可。

該基準(zhǔn)系統(tǒng)的整體解決方案包括工作臺臺面基準(zhǔn)系統(tǒng),、主軸基準(zhǔn)系統(tǒng)、刀具裝夾基準(zhǔn)系統(tǒng)等若干個子系統(tǒng),，用戶也可以根據(jù)實際情況靈活選用,。

模具加工的不同工序可能涉及高速銑床、高速加工中心,、電火花加工,、線切割、三座標(biāo)測量等不同的設(shè)備,，這些工序中都可以應(yīng)用System3R基準(zhǔn)系統(tǒng),。

在生產(chǎn)過程中采用System3R基準(zhǔn)系統(tǒng)后，工具或工件在各工序不同機(jī)床之間交換時,，不必找正,，總能保持必要的定位，精度在1～2 mm左右,。該系統(tǒng)也能在機(jī)外預(yù)裝,。

System3R系統(tǒng)的概念是在所有機(jī)床上建立統(tǒng)一工件電極基準(zhǔn)系統(tǒng)，使每個工件或電極在每道工序的機(jī)床上實現(xiàn)“一分鐘換裝”,，并且達(dá)到微米級的定位精度,。

自動化

當(dāng)今制造工業(yè)面臨的情況與短短數(shù)年前相比，已大不相同,。

客戶永遠(yuǎn)在要求更短的交付周期,，生產(chǎn)過程日益縮短，產(chǎn)品精度要求日益提高,，價格持續(xù)下跌,，競爭日趨全球化,。所有這些要求都必須通過更大的靈活性、更高的品質(zhì)和更高的生產(chǎn)率來滿足,。模具人雜志微信號：mojurenzazhi 從長遠(yuǎn)觀點來看,，可維持的解決方案只有一個——自動化！

自動化將車間中的熟練技工從單調(diào)耗時的常規(guī)作業(yè)中解放出來,，轉(zhuǎn)而專注于需要高級技能的更具挑戰(zhàn)性的工作,。自動化可保持全年365天日夜不停地進(jìn)行生產(chǎn)。

您可以選擇一臺機(jī)床的簡單托盤自動更換,，或選擇兩臺機(jī)床之間工件或工具的自動更換,，例如銑床和磨床或者所有機(jī)床。模具人雜志運(yùn)營主編微信號：1828765339 無論您選擇何種方法,，都將是一項富有遠(yuǎn)見卓識的投資,。

無論自動化的程度如何，System 3R的自動化系統(tǒng)始終是方便用戶使用的,。隨之而來的結(jié)果是,，操作者誤差更少了、壓力更小了,，繼而獲得了更高的質(zhì)量保證,。

WorkShopManager 根據(jù)不同工廠的需求而建立和管理訂單，加工圖紙和組件質(zhì)料,。WorkShopManager能完整將預(yù)先完成的加工程式傳送到機(jī)床上,。一臺WorkMaster能對三臺或以上不同的機(jī)床如高速銑削，放電加工,，線切割機(jī)及測量儀器等等,。

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