模具企業是典型的按訂單生產的行業，其生產性質為單件小批量生產，總是面臨訂單交貨期、成本控制、質量控制方面的問題。模具制造企業需要有一套先進的管理系統以提高管理水平，具備對客戶需求快速反應和及時調整的能力。

  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

  一汽鑄造模具設備廠（以下簡稱一汽鑄模）是一汽集團鑄造公司所屬專業廠，主要從事各種鑄造、壓鑄、澆注模具、鍛造模具和工裝的設計與制造，近50幾年來相繼為一汽集團和全國十幾個廠家生產制造重、中、輕、轎車等各類車型鑄件提供了上萬套精品模具和模具工裝，產品也已出口到北美洲、歐洲。工廠主導產品是制造各種砂型鑄造模具、壓鑄模具、重力澆注模具、鍛造模具及各種鑄造工裝等。一汽鑄模擁有優秀的技術人員隊伍和體現當今國際先進水平的軟、硬件，是一個技術密集的大型現代化鑄造工藝裝備制造企業。

信息化需求分析

  在未施行信息化之前，一汽鑄模主要存在以下問題：

1.技術開發

  圖檔查詢方面：產品數據信息越來越龐大，由于圖紙文檔分散保存在個人的計算機中,靠人工記錄去查找需要信息越來越困難，積累的文檔和數據無法及時有效的管理，信息提取費時費力，許多有用信息由于處理速度慢而失去了使用價值。

  版本管理方面：在設計過程中，版本更改是必不可少的，有的更改甚至不下十多次，多次版本更改容易造成版本混亂，各部門版本更改容易造成不一致。不能保證最終使用的是正確版本的數據，保證數據的唯一性、一致性和有效性。

  產品更改管理方面：產品更改靠項目負責人以文字通知到生產的各個環節，變更頻繁時，難免會發生各種各樣的人為差錯。人為帶來的差錯不能保證產品數據的一致性。

  項目管理方面：技術部門的項目的任務分配、項目進度跟蹤與分析是由設計管理員來掌握的，工作量大，部門之間靠人工傳遞信息驅動工作,缺乏有效的控制手段來跟蹤和控制項目的進度。

  數據集成共享方面：設計、工藝、編程信息大部分以電子文件形式存放在計算機網絡上，信息分散，無法在一個項目管理中找到相應的各環節的數據信息，信息仍靠文字通知傳遞，交流，不能真正實現數據共享。

2.計劃部門

  生產計劃的編制是根據工作中心計算出來的一個能力當量的概念，而不是真正的制造天數，只能進行宏觀調控計劃，不能用來指導車間的實際生產。

  車間詳細排產計劃所需的基礎數據不準確，生產成本難以控制，工時定額、工具、設備狀態以及生產現場狀態等進行車間作業計劃所需的基礎數據不準確。

3.車間管理

  車間無法實現實時的動態跟蹤和控制在制品的進度信息，不能及時向廠級計劃部門及其他相關部門反饋相應的信息以支持其決策;

  對機床的使用情況不能進行有效地監控，如機床占用情況、機床停機情況、機床實際負荷、機床累計負荷;

  派工單發放及上繳統計不及時，工時的信息反饋也是通過人工錄入，造成工時信息帶有隨意性，不準確且錄入時間滯后，廠級部門不能及時了解實際生產情況;

4.物料管理

  物料管理主要是管理生產過程中的物料，包括領料、發料、外協、檢驗、返修、報廢、入庫等內容，生產所帶的物料一般包括生產耗材(刀具、銅絲、電極等)、原材料(模架、板材、棒料等)、外購件(各種委托加工件)、標準件(彈簧、頂桿、螺栓等)，在信息化之前完全是手工作業方式，勞動強度大，往往存在物料積壓和短缺現象。

CAXA PLM的生產管理系統

  一汽鑄模的主要業務流程包括：訂單管理、模具設計、工藝設計、物料采購、模具生產、模具調試及售后服務管理，CAXA針對一汽鑄模的業務流程特點進行了CAXA PLM軟件開發，構建出適合模具生產特點的一汽鑄模生產管理系統，將以前從設計、計劃、采購、制造到交付全過程分散、隔離的信息集中在一起，實現信息的共享，更重要的是在這些數據的基礎之上為決策者提煉出寶貴的參考信息，如：設備負荷、工藝產值、生產進度、刀具消耗等。

1、營銷管理

  營銷管理包括銷售訂單建立，訂單跟蹤，等功能，系統提供了以訂單為中心的查詢功能，可以使營銷員直觀地了解訂單完成的全過程及中間出現的問題，以及是否按預定計劃完成訂單，達到用戶的要求，并可以核算實際成本，為以后的營銷報價工作積累數據。

2、計劃管理

  系統中計劃包括網絡計劃、物料需求計劃、作業計劃，計劃管理包括計劃的制定及計劃執行的跟蹤。根據用戶訂單的要求，分解各階段時間節點，制定網絡計劃，要求各部門按時間節點要求完成各自任務。

  過程開發部門根據設計BOM提出物料需求計劃，提交給采購部門，同時制造工藝傳遞到制造部門，制造部門根據工藝合理安排資源制定詳細的作業計劃，并跟蹤執行。

  制造部門根據物料需求計劃和過程開發部門的制造工藝，結合設備資源進行詳細作業計劃的編制，可以計算出設備負荷，清晰地顯示出哪里是生產的瓶頸環節，針對其采取相應措施。

3、設計管理

  設計部門根據模具網絡計劃的要求進行模具設計，所有設計數據通過統一的數據平臺管理，保證數據及時有效，版本正確，并通過設置對不同的用戶賦予不同的權限，保證數據安全。

圖 模具設計圖文檔管理界面

4、工藝管理

  工藝員直接讀取設計員在圖文檔管理系統中上傳的BOM數據，導入到工藝設計系統，并提交采購清單給采購員。工藝信息全部在數據庫中，當新建模具工藝時，可以根據需要復制一套模具工藝或者是其中一個零件的工藝，修改后更新到數據庫即可。

  這部分工作也可以與設計員的工作同步進行，設計完畢，工藝制定也完畢，使得開發階段的工作并行前進，縮短前期工期，為后期制造爭取更多的時間。

  工藝部門匯總模具零件明細表、外購件明細表、標準件明細表、自制件明細表、材料清單、熱處理件明細表、易損件清單和模具費用匯總。

5、采購管理

  采購員在接到采購申請后，根據庫存情況生成采購訂單進行物料采購，并監督到貨情況，在系統中反饋，其物料的到貨信息是生產計劃開始執行的前提條件。

6、生產管理

  根據作業計劃及物料到貨情況進行模具生產，系統提供了實時數據采集功能，利用條型碼技術將實際工序生產情況反饋到系統中，系統將實際數據與計劃進行對比，在人工參與下進行計劃的調整，使各環節有序地進行。

圖  生產作業計劃甘特圖

7、質量管理

  對于加工完畢的零件需要進行100%質檢，由工人將零件送往檢驗處進行檢驗，檢驗人員根據檢驗結果填寫檢驗結果單。系統可以對收集到的質量信息從不同角度進行分析，以提供給有關部門針對現生產中的薄弱環節、易出問題的環節采取相應措施提高制造質量。

8、工具管理

  系統提供了工具的基本管理功能，使模具制造中常用的刀具與模具關聯，從而統計其消耗，系統可以根據設置在庫存達到最低庫存時給予管理員提示和預警。

實施效果的分析與評價

  自2002年以來，一汽鑄模通過建立以CAXA PLM為基礎的模具生產管理信息系統，將以前分散、隔離的信息集中在一起，實現了信息共享，使設計和工藝有機結合，避免了重復錄入模具結構信息，保證了信息的一致性，有效地提高了生產管理的精益化。綜合而言，一汽鑄模采用CAXA PLM實行管理信息化后，有了以下轉變：

  （1）企業內部的業務過程實現規范化管理，業務過程的效率得到提高。

  （2）企業內部信息實現共享，技術及業務的信息實現快速和有效傳遞，公司管理結構扁平化，用戶可方便查詢需要的業務、技術、生產、庫存、采購等信息。

  （3）使原來的技術及業務數據得以記錄與保存，存放在個人計算機里的公司的數據得到安全可靠的管理。

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

  （5）實時車間工序監控，幫助生產管理人員監控設備的生產情況及工件的加工進程，提高設備的利用率，控制生產進度。

一汽鑄模通過采用CAXA PLM方案，持續不斷改善自身業務流程，從一個手工生產管理型企業過渡到數字化管理企業，成為符合VDA6.1、VDA6.4、TS16949等國際質量體系標準的現代化企業，為走向國際模具市場奠定了堅實的基礎。