【广州国际模具展览会】多企联合共建共享模具资源库的探索与实践

为响应及全力配合做好新型冠状病毒感染肺炎疫情防控工作，原定于2020年2月26至28日在中国进出口商品交易会展馆A区举办的广州国际模具展览会（Asiamold2020）将延期举行。新展期将另行通知，最新消息敬请关注公众号【asiamold_China】或官网：https://asiamold.gymf.com.cn。邀您关注今日新资讯：

       模具是现阶段机电设施设备工业化制造生产的重要保障。模具资源库的提出是当前模具行业发展的必然结果，是模具企业积极采用专业化信息的技术手段，不断整合模具资源，打造更富有共享意义的多媒体资源存储平台。

       模具资源库对于高校模具专业学生的教学是必要的，但这样的模具资源库偏向教学资源类，对于企业模具资源库中应首先包含模具行业发展动态、模具行业标准、模具设计及制造企业模具生产线流程、其中的环节与节点、各生产岗位职责、技术服务要点等。常见的模具资源库中必然将模具企业对模具设计制造生产全流程都考虑在内，如典型模具任务书、模具企业常规合同、模具设计制图、设计仿真模拟、模具成品加工、模具装配及试模，包括冲模、粉末冶金、塑料模、锻模、压铸模等典型模具。

       1、当前模具企业工作模式

       从当前模具行业发展情况来看，中小型模具企业占据了整个模具设计制造行业的主流，发展动态将直接影响整个行业的发展。对于中小型模具企业因信息产生与传递过程的不确定性，且面临产业升级可能存在的延迟滞后性，模具在企业中的开发流程趋于单线顺序型，对企业发展不利。很多中小型模具企业的工作流程属于串行方式，其协同合作程度较低。

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       模式主流程

       模式主流程可表述为：模具用户通过有效途径向模具企业提出订单需求，并提出自己在成形零件方面的已有设计。模具企业接受客户订单后，会首先由企业设计部门针对客户所提出的需求和已有零件设计进行可行性分析，同时衡量自己企业的技术水平是否满足设计制造需求，生成明确的可行性报告，确定零件是否符合企业设计制造的可行性要求，若不符合要求，则需要与客户加强沟通协商，对已有零件的设计进行修改。在确定零件的设计制造满足可行性要求后，设计部门将开始分系统完成对模具的设计，先以出图为主要成果，包括三维建模图、二维装配图等，分系统设计能够让各系统的功能更加明显和确定。

       现以汽车注射模的设计和制造工作为例，设计部门对模具的设计分8个系统完成，分别是分型面设计、浇注系统、侧向分型与抽芯系统、顶出系统、液压系统、模温控制系统、开模控制系统、模坯和其他配件等。对于这些彼此可独立的系统，设计工作可由同一人或不同设计师设计完成，只能等待所有系统的设计逐个完成并组装为一副模具后，才能完成整个设计工作。模具设计工作全部结束后，生成的所有图类都会上传或交付企业的工艺部门，由工艺部门组织工艺设计，主要以工艺文件、CNC代码等文档为设计成果。当前一些企业在系统设计阶段也会让工艺部门参与其中，很多简单型腔板的电火花加工等设计需要工艺部门自行设计后再进行加工工艺编制。

       工艺设计后的所有文档全部转交生产部门，由具体负责人进行排产，并及时就工艺设计中提到材料消耗判断企业的原材料是否满足使用要求，衡量企业的加工能力是否满足后续生产。确保原材料足量并具有适宜的生产加工能力后，生产部门将启动生产制造过程，若某些设计在本企业的加工环境中无法实现，则需要积极与外协企业保持合作完成生产，所有生产成品经过严格的质检入库后，将在约定的有效时间内交付客户。

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       模式典型特点与不足

       通过以上对中小型企业的模具设计及制造过程的阐述，掌握各种模具的开发工作所应具备的典型特点。

       （1）流程串行明显。对于模具企业的不同部门或同一部门不同岗位之间的具体工作串行性质明显，协同合作与并行工作的程度较低，难以保障企业生产及模具开发周期缩短。

       （2）单线顺序工作。在设计及制造等工序开展过程中，上一工序的工作要完成后才能进入下一工序，这样在上一工序中存在的工作弊端或风险隐患只有在下一工序中才能更好地发现。解决这一问题甚至需要恢复到上一工序，或者要从整个工序流程的最初点开始，延长了模具的开发周期。

       （3）企业结构过繁。对于中小型模具企业，自身建设规模并不大，但也需要配置完整的设计、工艺、生产、仓库等部门，这些部门的设置并非必需，同时部门的设置增加了对不同工作的决策，这样的决策管理不利于中小型规模企业的发展。

       （4）物料储备疲软。中小型模具企业的仓库中原材料的存放不会很多，为避免因物料储备而占用大量流动周转资金，在生产部门接受生产任务后，首先要与企业库管保持沟通，要求准备生产物料进行配置，很多时候企业的物料储备总是不全，生产过程还需要等待物料的采购更新。

       （5）生产能力波动。很多模具设计生产的企业都存在生产能力不足的缺陷，容易受现有生产设备工艺性能差的影响，且不少企业当前在相关岗位上的技术工人比例不足，尤其是持有上机操作资格或有经验的工人数量严重不足。企业为了考虑综合成本，对一些已经成交的大订单，还需要企业积极寻找外协组织机构加强生产，确保相关工艺技术要求及交货量。

       2、多企业联合共建模具资源库的联盟组织结构

       中小型模具企业为了能够进一步摆脱条件限制，主动增进参与市场竞争的能力，应该合理采用联盟的方式，加强与规模相近企业的联合，以模具资源库平台为基础共建共享资源，可以更好更快地提升企业的生产效率。在联合共建共享的基本思路方面首先要求多家企业的内部组织结构应大致相同，包括基本的设计、工艺、生产部门，此外还包括行政、财务、市场、库管等部门，要想完成联盟式的共建共享资源库平台，各企业之间的设计制造及生产能力都不应有过大差异。建立多企业联合共建模具资源库平台的联盟组织，其目的在于排除简单模式中的价格同盟合作或外协生产同盟合作关系，积极整合并取消整个企业之间的重复事务部门，降低企业之间的不良沟通成本，认真创造新的行业联盟来适应新常态的市场竞争。

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       自主智能个体

       在构建多企业联合共建模具资源库平台的联盟组织方面，要形成模具资源库平台的多企共建共享模式，应该打破常规认识，将模具资源库平台中多企业设计制造并行工作的对象，称之为是由工作人员与可用软硬件组成的最小单元的自主智能个体，将行业联盟中的中小企业设计、工艺、制造等业务部门所拥有的自主智能个体划分为3类。

       （1）设计自主智能个体是能够执行模具用户设计需求可行性分析，完成模具图纸设计工作的对象。由设计人员、工作计算机、CAD绘图软件体系组成。

       （2）工艺自主智能个体是能够基于模具设计开展零部件工艺设计的对象。由工艺设计人员，工作计算机、CAPP软件体系组成。

       （3）制造自主智能个体是能够参照模具设计图纸与工艺文档相关指导，将产品从设计理念转变为实物造型的对象。由智能型设备、操作人员、各种工装夹具组成。

       从以上分析可知，多企业实现行业联盟后，其模具产品的设计开发能力就是由分散在不同企业内部的自主智能个体来构成和体现。

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       模具资源库平台的组织结构

       多企联合共建的模具资源库平台组织结构体现如表1所示。

       从表1可以看出，业务层重点在于执行模具的设计开发工作。不同联盟企业在此层设计中不再是彼此独立的个体，而是以设计自主智能个体、工艺自主智能个体、制造自主智能个体综合代替，表明该业务层的主要业务。同时由于自主智能个体来源于不同地理位置的模具企业，业务层中的自主智能个体应该要表明所属企业的地理信息。

       数据层内聚合了自主智能个体的基本信息。无论是设计工艺还是制造方面，自主智能个体的能力数据库将反映在执行具体工作中所能体现的能力与价值，而且整个能力体现过程还需要关注不用地理位置中的自主智能个体对开发过程的影响，建立了自主智能个体地理分散距离数据库的概念，并对于平台所分配的任务应保持一定的主观性，应该建立以已有实例为主的专家知识数据库，这样能够对某些任务分配或开发提供人为决策判断依据。

       通讯层属于自主智能个体联合共建共享工作的重要组成，只有加强通讯才能保持更理想的协同服务，所有不同企业的自主智能个体都应该基于同一数据库来开展工作，建立公共服务数据库是必然的。协同工作的本质事实上是不同工作成员之间产生更多交流，并对出现的冲突及时解决的过程，因此收发信息服务器可促进自主智能个体的交流，而处理冲突服务器则有效治理了自主智能个体的冲突。

       事务层决定了多企联合共建共享模具资源库平台的运行效率。上述提到的传统企业工作模式将得到大幅度改观，企业基于平台功能接受订单，由协作服务器解读订单需求，并将订单拆分成设计、工艺、制造3类大的工作任务，积极向数据层发出信号，调用数据来计算各项工作任务之间的协同关系，进行可行性分析。之后由配发设计工艺及制造任务服务器认准任务中的协同关系，积极匹配不同自主智能个体的当前能力状态，对应发布任务给具有稳定能力状态的自主智能个体。

       03、模具资源库平台的运行优势

       通过上述建立以自主智能个体为最小单位的多企联合共建共享模具资源库，能够有效缩短模具的开发周期，提升开发成功率，合理增进企业的市场竞争力。相对于上述提到的传统模式的企业工作不足，模具资源库平台的运行优势体现如下。

       （1）无用系统组织大幅减少。对于多企联盟中的某独立模具企业个体，不需要重新在企业内设置更多部门，降低了对工作人员的雇佣需求，节省了人力成本，提高了存留部门的工作效率。

       （2）物料储备能力有效增强。模具资源库平台的建立，能够有效扩容物料储备空间，将不同联盟企业的物料储备进行整合后，控制交集，灵活控制流动资金的占用率，节省备料时间，提高生产效率。

       （3）市场波动适应性提高。模具资源库平台下的联盟企业能够集中优势购置高精度、高性能的专业设备，并引入技术上更先进的特种加工设备，只要在设备闲置期选择承接平台任务，就能合理解决其他企业的制造难题，高效利用资源，增大企业竞争力。

文章来源：模具工业

作者：封旭，宋伟奇，谢帮灵

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