CAD_CAPP_CAM技术发展与模具企业管理模式的变革.pdf

模具制造 2 0 0 6年第9期 模具企业管理 C A D C A P P C A M 技术发展与 模具企业管理模式的变革 广东省韶关市第二高级技校 广东韶关5 1 2 0 3 1 韩伟 摘要 分析了传统模具制造管理模式的特点及弊端 以及C A D C A P P C A M技术在模具行 业的运用发展及其对传统管理模式的冲击 推荐计算机网络集成化管理为模具企业的变革 发展方向 关键词 模具制造 管理模式 C A D C A P P C A M C A P P数据管理库 T h eD e v e l o p me n to fC A D C A P P C A M T e c h n o l o g ya n dt h e I n n o v a t i o no fMa n a g e me n tMo d ei nD i em a n a g e m e n tm o d e C A D C A P P C A M C A P P d a t a m a n a g e m e n t d a t a b a s e 1传统的模具生产管理模式及C A D C A M技 术的初期运用 模具生产一般是根据客户订单合同组织生产 属 于单件的全订货生产类型 模具生产的随机性强 计 划性差 因此使模具企业生产管理方式与普通工业企 业的生产管理方式有很大区别 不能单纯用统一的工 时定额方式进行管理 随着时代的发展 模具开发周 期也随之缩短 生产管理的工作更加繁重 传统的管 理形式造成生产过程不易控制 机床的利用率不均 衡 模具质量难以稳定 各工序间的进度难以协调同 步 其模式具体为以下3种 1 工序管理法 生产班组的划分以工种性质为准 如分为车 铣 刨 磨 精密数控加工 热处理及模具钳工等若干个班 组 各工序班组按模具设计图加工 生产过程由专职 计划调度员编制生产进度计划 这种组织形式的缺点 是 分工太细 灵活性差 不方便随时适应市场变化灵 活变动模具生产项目 各工序间进度协调任务繁重 模具生产周期加长 2 模具钳工核心法 按照模具生产类型的不同 以钳工为核心 配备 一定数量的车 铣 磨等通用设备和人员组成若干生 产单元 在一个生产单元内由模具钳工来指挥生产进 度 这种方式适用于生产规模较小 生产模具品种较 单一的情况 其缺点为 典型的经验主义生产模式 不 利于生产技术的提高和标准化工作的推广应用 没有 统一的工艺设计图纸和规范 模具质量很难稳定保证 3 项目分组法 这种形式是将模具设计 工艺管理和生产人员按 模具生产项目不同 组成若干个独立项目组 每个项 目组独立完成模具生产项目 同时每个项目组配搭了 包括加工中心在内的各种机床 项目负责人可以自行 安排这些机床 分配人力 调度生产 这种组织形式目 前在广东深圳 东莞十分流行 但其缺点是 不便于各 项目之间生产技术的统一管理和I S O标准化管理 各 项目组之间需要科学的方法有效协调和平衡生产能 力 现场管理的工作量仍很繁琐 以上3种传统管理模式中工艺设计和管理过程 都是依靠人的经验和行政监管 未能有效运用先进 科学的计算机网络技术进行高效率的管理 时代的发 1 模具制造 2 0 0 6年第9期 展和科技进步客观上需要先进的管理技术来取代传 统的模式 二十世纪九十年代初 各种C A D C A M软件开始 在国内模具企业中得到应用 模具制造技术得到了飞 跃发展 但最初的C A D只是被当成一种绘图工具 C A M只是被作为模具数控编程加工工具 以当时注射 模具制造中C A D和C A M的任务书内容为例 图1和 图2所示 图1 C A D任务书 图2 C A M任务书 C A D C A M技术并不是一出现就催生了模具企业 管理模式的改革 而是经历了一个逐渐发展 量变到 质变的过程 处于以上时期的C A D C A M运用阶段 一 方面C A D和C A M软件本身处于较低的版本 其功能 较单一 当时的C A D典型软件A u t o C A D 1 0 0只能进 行二维绘图 当时的C A M典型软件M a s t e r C A M 4 1则 只能以二维线条和简单模拟曲面作为加工对象 二者 都不能进行智能数据库规划和制造工艺分析设计 也 不具备模具技术管理的功能模块 另一方面由于缺乏 培训和技术推广 当时的模具企业中缺乏熟练的 C A D C A M技术人员 只能完成一定范围内的单纯电 脑绘图和加工编程 不能为生产提供有效的工艺指 导 不能进行制造工艺方案选择和减轻生产调度的工 作量 无论是计算机技术硬 软件基础还是人力资源 基础 当时的C A D C A M技术都还不具备足够的冲击 力推动传统管理模式的改革 而只能成为传统管理框 架中的一个工序部分 2 C A D C A M技术的广泛运用推动管理模式 的改革 近1 0年间 中国的模具工业发展迅速 产销两 旺 我国香港和台湾的许多模具企业也先后进入大 陆 先进的模具制造设备不断引进 制造技术不断创 新 其中计算机的发展与运用更是首当其冲 一方面 C A D C A M技术在几乎所有的模具企业内得到了推广 运用 另一方面C A D C A M软件本身的更新换代更是 令人叹为观止 除了传统的A u t o C A D软件版本不断升 级 功能不断丰富强大之外 基于Wi n d o w s平台的三 维C A D软件和C A D C A E C A M一体化模具软件如 P r o E V I S I C A D C A M U G C A T I A等迅速普及发展 这些软件普遍具有如下功能模块 1 强大的三维实体 曲面参数化造型功能 三维实体造型具有设计直观 空间感强 便于进 行参数化修改等特点 实体 曲面混合造型技术更大 大提高了形状复杂模具的设计效率和设计复杂程度 2 具备有自动分型技术的模具设计模块 运用S P L I T功能对产品实体或曲面进行分型面 的自动计算 把产品模型拆分设计成模具的上 下型 芯及侧抽芯 立体三维实体分模使过去复杂的模具结 构变得直观简单 能够快捷准确地设计出数控加工工 艺和电极制作工艺 3 规范化的模具零件标准数据库 设计人员在获得产品图后 通过智能化的向导式 选择模具构件 短时间内完成模具结构设计任务 可 随时对结构中的任一构件进行参数化修改 在任何位 置插入标准件和非标准件 包括导柱 导套 定位环 顶出元件等 如图3所示 图3三维实体模具图 电脑面壳注射模 4 智能化的数控加工模块 软件能根据被加工零件的形状特征 对加工方 加工定模型腔 加工动模型腔 加 工 电 极 确定电极坐标 C A M 任 务 书 模具图 模架结构 浇 注 系 统 模 具 零 件 图 C A D 任 务 书 模具企业管理 2 模具制造 2 0 0 6年第9期 法 加工参数进行优化处理 自动生成最佳刀具轨迹 自动调整切削进给速度以获得高效率 高质量加工的 方法 5 自动生成的二维绘图模块 当完成总装设计后可进入二维工程绘图模块 可 全面满足模具制造中铣 车 钻 磨等各工序的需要 至此C A D C A M技术已充分具备完善的模具工艺 设计及最佳工艺路线选择的基础 具备了全面辅助模 具生产管理的能力 在模具C A D C A M软件功能日益 完善强大 C A D C A M模具技术人才不断涌现 模具企 业也大多转变为普及了C A D C A M技术的高新企业的 大环境下 以传统落后的经验主义和行政手段来管理 先进的C A D C A M生产过程必然会造成一系列生产管 理方面的矛盾 技术进步的推动力量和市场的需求使 模具企业的管理模式改革成为必然 同时客观上需要 一种能把人的工艺管理经验转化成智能化的企业工 艺管理资源库工具 C A D C A M技术终究是人们运用 的技术工具 属于生产力范畴 只能是改革的催生者 而 不 能 是 替 代 者 计 算 机 辅 助 工 艺 过 程 设 计 C o m p u t e rA i d e dP r o c e s sP l a n n i n g 技术 即C A P P 才是能满足这样要求的理想工具 3 C A D C A P P C A M技术的集成运用造就新 管理模式产生 制造过程的工艺设计是连接设计与加工的桥梁 运用于模具生产管理的C A P P具有如下特点 1 开放的工艺资源管理数据库 必须强调的是 C A P P不是排斥经验 而恰恰以经 验工艺数据和加工典型案例作为建立智能化数据库 的资料来源之一 模具制造以非重复性的单件生产居 多 设计和生产工艺往往不能直接用一种公式或模式 来表述 它常要借助以前设计生产中的事例和经验知 识来辅助新模具的设计和生产 C A P P可将通用的模 具制造机床 刀具 材料等组成的基础资源库与企业 的模具制造工艺经验知识库相结合 形成人工智能的 C A D工艺设计数据库和C A M数控制造最优方案选择 系统 使专业的C A D C A M模具设计制造功能与本企 业实际情况 客户要求更紧密结合起来 科学 合理 高效地设计制造模具 2 工艺管理和工艺报表功能 在计算机集成制造系统中 C A P P可嵌入多种格 式的C A D C A M图形 如D WG I G S D X F等 进行工艺 设计管理 它解决的不仅是工艺数据的产生和工序卡 的填写 系统还可以自动生成模具工装设备 工具 材 料明细 外协加工件 工艺分配定额等各类统计汇总 工作 全面提高模具设计 管理的效率 3 C A P P具有先进的流程管理功能贯穿企业生 产的全过程 C A P P引入了制造任务动态管理表格 各工序 工 步责任人的职责 任务及管理权限在局域网上一目了 然 通过组织机构树来形象表达企业组织结构关系 为每一个部门和人员赋予唯一的编号进行统一管理 并能通过企业局域网随时了解每个模具项目的加工 进度 进行即时动态监控调度 大大减轻了模具制造 现场工艺管理的工作量 全面提高企业的生产效率 4 提供了模具零部件成本分解功能 方便快捷 地实现模具成本核算 C A P P可通过建立模具材料 零件及标准件的库 存数据库进行成本控制管理 结合工序卡和工艺过程 管理 管理者可对生产成本实行有效的控制 C A D C A P P C A M集成技术的发展和运用已成为 贯穿模具企业内各部分之间关系的汇总协调终端 是 分析报价 结构设计 工艺路线 加工制造 质量管理 成本控制的核心工具 如图4和图5所示 图4 C A D C A P P C A M集成示意图 图5 C A P P系统主窗口 C A P P 通用模具基 础资源库 企业工艺经 验知识库 客户要求 模具设计最优制造方案工艺流程 企业自定 C A D C A M加工制造实践经验反馈 模具企业管理 3 模具制造 2 0 0 6年第9期 行业信息 2 0 0 6年7月2 2 2 5日在北京交通大学 E d g e C A M 数控编程培训中心 举办的 亚太区高级应用技术培 训班 已经圆满结束 此次培训由英国路径 P a t h t r a c e 公司的高级工程师A n d yS c h a f f n e r先生来华授课 主 要针对多轴加工的应用及后处理的自定义配置等内 容为主题进行了讲解 来自全国各地的渠道工程师2 0 多人参加了此次培训 英国路径 P a t h t r a c e 公司北京 代表处还对参加培训的国内渠道工程师进行了本年 度的技术认证工作 参加此次培训的还有部分E d g e C A M国内用户代 表 这样不仅使E d g e C A M的用户能够最快地了解到 E d g e C A M的新功能 而且近距离地了解到E d g e C A M渠 道工程师的培训和认证方式 增加了相互的解和认识 英国路径 P a t h t r a c e 公司每年以三个新版本的速 度推出 在中国 英国路径 P a t h t r a c e 公司北京代表处 每年根据市场的需求主推一款汉化版 并针对新版本 的 发 布 举 办 多 期 技 术 应 用 培 训 班 英 国 路 径 P a t h t r a c e 公司总部定期对各地区的工程师队伍进行 全面的技术培训 并且对新增的经销商进行严格的认 证工作 确保了E d g e C A M团队的技术实力 英国路径 P a t h t r a c e 公司北京代表处还将不定期地举办多种级 别的技术培训班 新加入渠道的工程师 新的用户以 及潜在的用户都可以参加这样的培训 详细的培训信 息请留意w w w e d g e c a m c n EdgeCAM2006年亚太区高级培训圆满结束 C A P P的发展运用使许多在旧的管理模式下被闲 置的C A D C A M强大功能得到充分运用 由C A D C A M 产生的模具设计内容已不是单一的模具图纸 而是集 模具结构 加工方法 质量控制 工艺管理方法为一体 的模具开发制造方案 C A D C A P P C A M技术的集成运 用使模具生产管理不再是以经验主义的行政手段管 理 而是以智能化的资源数据库为基础产生或选择合 理的工艺设计方案 以计算机局域网络对生产过程的 每一个工序环节进行监控管理 以市场信息化的库存 数据库管理进行制造成本控制 为模具企业规划出科 学高效的管理模式 如图6所示 随着科学技术和市场经济的飞速发展 模具企业 必须重视人力资源的合理使用和有效控制成本 不断 提高自身的管理水平 运用新的科学管理理念和计算 机管理方法 才能使企业长期立于不败之地 模具 C A D C A P P C A M技术的发展方向是 全面实现模具