基于并行工程的模具生产管理.docx

基于并行工程的模具生产管理如何在保证模具质量的前提下，以最低的成本和最短的周期，将模具提交给用户，是当前模具业追求的主要目标。如果能够按照并行的方式安排生产；在模具的设计阶段甚至在模具的报价阶段就能全面考虑制造过程下游的可制造性、可装配性以及质量保证等多种因素，将减少反复更改设计的工作量，从而进一步缩短模具的交货期。并行工程以CIMS的信息技术为基础；通过项目小组的工作方式，改进模具开发流程。同时利用面向制造的设计（DFM）和面向装配的设计（DFA）等工具；达到缩短模具开发周期、保证模具质量以及降低模具成本的目标。一项目小组的工作方式根据模具制造的特点，其生产过程包含以下3个层次：顶层控制的重点是针对客户的订货决策，即订货种类选择，以及对模具成本和制造周期的估计。此期间不可预知的不确定性主要是产品的技术设定和要求。中层控制的重点则是基于订单划分的项目管理。底层控制的重点是车间中针对模具的加工过程进行调度。由于从产品订货决策到制造的全过程中，每一套模具都具有一定的独立性，因此面向模具产品的项目小组是完成模具开发的有效组织结构，这是某模具厂计算机集成制造系统（CATICCIMS）所依赖的基本生产组织形式。工厂在技术上对各小组进行一定的授权；并对所有有限的共享性关键资源进行总体协调。这一组织结构既具有递阶结构的层次特征，在同一层中，各套模具的制造和管理过程又具有分散的结构特征，它们共享系统的信息和资源。项目小组应具有相对的稳定性，在同一时期内可以承担多个项目。下面从生产组织的角度阐述并行工程环境下的模具生产项目小组管理的一些特点。（1）小组成员小组成员应由来自模具开发各阶段的人员组成；特别是不能没有用户代表，因为只有与客户进行充分交流，才能使制造出来的模具真正满足用户的需求。为了保证模具生产能够顺利进行；小组成员应具有高度的责任心，较高的技术水平和创造力。在相互尊重、互相协助、真诚和谐的气氛中工作。（2）小组领导者由于一个企业同时要生产几十套，甚至上百套不同的模具，所以一个项目组可能同时承担着多套模具的订单开发任务。小组领导者的职责是使本项目组不断获得合适的任务、人才。设备、材料、培训和来自管理部门的支持，同时应向管理部门汇报所有项目的实施计划和各项目的实际执行进度；并提醒管理部门关注即将遇到的事务和可能的困难。（3）小组管理小组管理的任务在于明确小组各阶段的目标；确定任务分配原则。必须使每个小组成员都能时刻明确自己的任务和职责；以及整个小组的目标。对于小组争端，可以通过小组会议、交叉技能培训等方法解决。二并行制造过程的管理模具企业为了适应市场需求和吸引客户，必须满足客户对交货期的苛刻要求。为此需要实行并行的过程管理。1、模具的并行设计过程在模具的开发过程中，设计所占的时间相当长，约达到整个开发周期的 13。要缩短模具的开发周期，设计过程必须并行进行。DFM是并行设计中的一项重要内容。其目的在于能够在设计的早期阶段就考虑与制造相关的问题，以减少设计错误和尽早发现设计错误，以便缩短产品开发周期和降低成本。在该模具厂的DFM中，设计人员需要考虑模具制造过程中的制造相关性和制造约束。这些约束主要包括模具结构约束、数控（NC）程序验证和制造资源约束。因为该厂主要制造注塑模，保证结构约束满足的途径有二：一是由项目组提出的模具总体结构设计方案；二是用MOLDFLOW对设计方案做流动分析。而数控编程的验证则是通过三维图形仿真的方式来显示走刀过程，以避免刀具干涉，保证加工型面的正确性。为此，该厂一方面利用产品图进行几何造型和模具设计，在所建立的CAD模型的基础上利用CAM系统进行数控编程另一方面在CADCAM集成的基础上实现型面扫描十曲面重构十数控程序产生”的逆向工程；同时CAM软件本身的仿真功能也可在某种程度上验证数控编程的正确性。通过计算机可以在模具生产管理系统中查询各种制造资源的负荷，使得在做工艺设计时就可以考虑相关制造资源的约束，这样就尽可能地保证了设计方案的可行性，一定程度上实现了模具DFM。2模具生产进度计划因为模具订单是陆续随机到达的；企业就需要针对每一份订单编制相应的生产进度计划。更进一步，在模具开发的不同阶段，随着对该套模具特性的进一步细化，要对生产进度计划由粗到细多次进行制定和修改，下面作具体阐述。（1）合同谈判阶段企业在接到用户的询价和订货意向之后，需要对用户提出的模具进行成本估计和交货期估计；即进行产品报价。这时企业销售部门与有关的项目组，通过会商的方式，共同分析会同模具的技术性能结构形式、复杂程度、制造材料及有关配套件的构成情况。然后根据过去生产同类模具的经验；估算该模具的设计工作量、关键工件的加工工作量及装配试模的工作量，从而粗略地确定模具的设计周期和制造周期。如有必要，可以针对关键资源进行粗能力验证；初步编制模具开发的进度计划，得到企业可能提供的最早交货期。为了给承接后续订单留下回旋余地，在进行交货期谈判时；模具生产企业希望订单的交货期越迟越好。（2）合同准备阶段在合同正式签订之后，模具的交货期已经限定。企业将根据合同要求；逐步编制正式的模具进度计划。根据模具的特点；项目组必须确定模具并行制造过程网络规划管理图的网络拓扑结构。根据以往的经验和历史数据，估计和安排备制造阶段所需的时间。其中包括安排结构和零件设计、工艺设计数控编程、模架采购和粗加工等可并行执行的工作，即制定模具开发项目规划方案。然后以可开工日期为基准，以推动的方式顺排，同时根据当前的生产负荷情况，经粗能力验证，进行适当调整，确定各阶段的开工时间和完工时间。如果订货决策正确，台同的计划完工期应小于合同的交货期；即制定模具开发项目调度方案。（3）合同执行阶段制定前面两个阶段的模具生产进度计划，主要依据同类模具的历史资料。由于模具制造的特殊性，计划与实际情况有一定的出入。在模具设计过程基本完成之后；项目组可以根据模具的物料清单（BOM表）和主要零部件的加工工艺；对上述项目网络计划中未执行的部分进行适当修正；同时滚动编制相应的零件进度计划和工序进度计划。在安排零件生产时，不是一套模具全部设计完毕之后才安排相应的生产计划，而是一旦某个零部件设计完毕；就对该零部件安排对应的生产计划。各项目组按照各自承提的模具订单任务；提交有关的零件加工要求。此时从生产车间的全局出发，需要解决并行执行的多个项目如何共享有限的关键资源问题。针对这样一个动态资源调配问题，我们采用优先级指标排队的原则，对每个项目进行关键资源的协调配置。在工艺规划阶段，针对许多加工工序，我们给出了可选的制造资源集。通过将非关键资源分配给忧先级较低的任务；来减少资源冲突，分散资源负荷；达到减少瓶颈资源压力的目的。根据项目网络计划中总装开始时间，按照装配顺序，考虑装配提前期偏置；项目组能够确定每个零件的交货期。由零件进度计划。工艺路线卡和额定工时，通过优化排序，项目组能够确定每个零件上的每道加工工序地开工期。车间调度员可以调用工序冲突检测模块；检查工序问的紧前约束关系；还可以调用能力验证模块；检查工作中的工序能力与负荷。工序进度计划采用双日滚动制，即每日根据当天的计划执行情况；修正第二天的计划；同时考虑到工装准备等问题，计划向前再延伸一天。3、生产监控车间调度员根据各工序的工时定额来安排制定车间作业计划。但是；由于模具设有样件的试制过程；他就无法准确估计分工序的工时定额，只能根据以往的经验编制作业计划；所以计划与实施经常出现过度差异是不可避免的。要使生产在总体上按计划进行，生产监控是解决这些问题的必要手段。首先；车间监控系统需要不断反馈各项计单当前的执行状况；预报其可能的完工期，如有必要；还必须提出特定的误工警告；其次；针对生产过程中出现的主要问题；车间监控系统与项目组还要采取急件插入、任务转移加班外协等方法来动态地调整工序进度计划。如果通过这些必要的手段还无法满足零件的交货期；项目组则通过调整零件进度计划，进而调整模具网络规划，甚至与客户进行协商以便重新调整交货期。监控过程中的另一重要问题是成套性控制和前后工序的相互有机衔接。要解决这一问题，调度员可以通过在线监视分工序的完工情况；并根据各工序的先后顺序约束；实时调整各工序的开始时间，同时在线动态地进行制造资源的分配。三、质量控制点模具质量管理是由用户参与的多层次质量管理系统。在模具报价与合同订单的签订时，企业就需要与用户协商确定产品图，以及有关的技术要求；在进行模具结构设计、详细设计工艺设计等阶段中，企业均需要与用户进行协调；在最终产品的验收过程中，企业还需要用户的大力合作。模具的质量管理涉及模具报价客户订