陳連生
(天津國際鐵工焊接裝備有限公司,中國 天津300385)
模具是工業生產的主要工藝裝備。用模具生產的制件所表現出的高精度、高復雜性、高一致性、高生產率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比擬的。 絕大多數的產品開發,生產,升級換代,首當其沖的就是模具的開發和更新換代。 國家要強盛,模具工業的發展是必不可少的。 因此,模具加工制造企業的技術水平、產品質量、加工速度和制造周期的長短就成為我國模具工業的生命線。
說到我國與國外同行業的差距,就不得不簡單回顧一下我國(以天津為例)模具工業的發展歷程,大致可分為幾個階段。
1)自1950 年代以來,逐漸形成了以國企為主體,以生產車間為組織形式的,技術、加工、管理群體,加工設備簡陋,技術、工藝、管理落后。
2)1960 年代以后,各種專科學校畢業生逐步進入國企,使職工的素質得以提高,加工設備也得到一定程度的改造和更新,車間的技術、工藝、管理方法進一步完善。
3)1970 年代,國企開始具備了當時比較精密的機加工設備,有的還配備了電加工設備,并形成了以加工工時為基礎的管理方法,使我國模具工業水平有了進一步提高。
4)1980 年代,我國實行了改革開放,使我們通過技術和設備的引進,把我國模具工業總水平提高到一個新階段。
5)1990 年代以后, 通過技術引進和技術交流, 使我國的機械工業、機床工業不斷發展,模具工業也隨之得到進一步發展。
我國模具工業經歷了多半個世紀的發展, 從幾乎為零到初具規模,取得了長足的進步,但我們的工業基礎比較薄弱,不能盲目樂觀,必須看到與國外先進國家的差距。 比如產業結構和模企規模不盡合理;社會化分工還缺乏系統的組織管理;模具常用標準件、零配件專業化制造水平低,質量差,品種不全,尚需依賴進口;模具鋼材品種少,優質鋼材也需依賴進口。 再如,我國一些不錯的模企,所制造的大型模具、精密小型模具和要求較高的常規模具,單獨看上去還不錯,但與國外同類模具相比還是存在一定差距。另外,對于復雜模具結構的創造,產品制件的工藝分析,就目前而言還存在照搬照抄國外的現象,某些模具模芯的加工水平,與國外先進水平相比還顯不足;再有,模具的制造周期長,模具加工、組裝完成后,制件一次性合格率低,需多次反復修理、修整模具,制件才能合格,降低了模具的使用壽命和附加值。
要使我國的模具工業再提高一步,宏觀方面當然靠國家對模具產業的布局、調整、扶持,甚至投資。其他方面就要靠我們大家共同努力。在此僅就一個模企的規模、架構、科技、質檢與管理等內容展開論述。
我國模具行業過去多為國企,雖然取得了很大成績,但在市場經濟條件下,生存卻變得越來越困難;一些個體小企業運轉雖然尚可,但技術水準低,產品質量差,長期生存實屬不易。從國外模企規模和我國模企現狀來分析,模具質量好,交貨周期短,生存能力強的企業,他們的規模和架構都比較合理,技術與管理也比較先進。
模企的規模大小通常是根據他所制造的模具類型來定位和區分的。
1)特大型模企主要制造那些特大型的有一定精度要求,形狀比較復雜的模具,其投資大約也要幾千萬人民幣甚至過億。
2)大型模企主要制造那些大中型,精度較高的,形狀復雜的模具,投資約2000-3000 萬元人民幣左右。
3)中型模企主要制造那些大小適中的中型模具,和一些小而精密的專用模具,當然制造常規的中小型模具則更是強項,投資約為600-1000 萬元人民幣左右。
4)小型模企主要制造小型的常規模具,投資約為200-300 萬元人民幣。
5)超小型模企(通常稱為作坊),主要做一些簡單模具和簡單加工,投資幾十萬元人民幣即可。
特大型和大型模企通常資金雄厚, 技術工藝及加工設備一流,具有完善的管理體系,其業務渠道穩定,具備趕超世界先進水平的能力。中型模企具有較為充足的資金,技術工藝及加工設備較為先進,在不斷自我完善的基礎上創出自己企業的特色,以贏取良好信譽,有較好的發展前景。小型模企雖然資金和設備較少,但也不一定缺乏技術,只需依靠外協加工(社會化加工),不斷積累資金,不斷提高技術能力,逐漸做大做強必將成為可能。超小型模企屬于創業型企業,艱苦努力,只要抓住機遇亦可取得成功。
我國模具行業的現狀證明,中型模企的存在形式是大量的,相對穩定的,抗風險能力強,可長期持續發展。現在就以中等規模的模企為例,討論他的企業架構等相關問題。
一個中等規模的模企到底有多大呢?按照我國的習慣除了資金設備外,員工數量的多少就代表著其規模的大小。但是在國外,一個中等規模的模企,人員最多也就是30-40 人,但國情不同,工業基礎不同,思維方式也不盡相同,不能照搬,只做參考。 模企的架構非常重要,他直接影響到企業的管理方式,企業架構其實也是一種管理理念,是一個企業的總的管理流程,是企業的根基。為了便于討論,請看以下架構圖(僅供參考):
從架構圖中可以看出模企的架構簡捷合理,人員精煉。 管理是以技術,質量,現場(加工),安全生產為管理核心,是圍繞著企業技術人員和現場操作人員展開的,以人為本,充分發揮和調動他們的積極性,使企業效益最大化,使企業步入良性循環,這正是管理者的目標,同時也正是架構圖體現的精神。 接下來簡單說明一下主要管理人員的職責,這同時也是他們的責任。
總經理的職責:直接領導業務部、采購部、財務部,隨時掌握企業的客戶及經營情況,控制企業成本,把好財務關。 通過主管技術、現場的副總經理,管控企業的技術生產情況。定期召開業務、財務、后勤、技術等部門負責人會議,提出對策。通過對質檢部門、安全生產部門的監督,隨時了解企業的模具質量情況,安全生產情況,督促主管副總經理做好質檢和安全生產工作。 后勤工作關系職工的切身利益,由總經理直接領導,效果比較明顯。
副總經理的職責:每周召開技術部、質檢和安全生產部門以及現場負責人會議,業務采購部派一人參加,協調并解決每周工作中出現的技術、制造、質量、安全問題,進度問題。對隨時出現的問題召集臨時緊急會議或專業會議等。 直接對總經理負責。
技術部的職責:在副總經理的直接領導下,技術部除了負責企業的技術、設計和加工工藝外,還負責與現場,質監部門的橫向聯系,定期向副總經理如實反映具體的技術和質量方面的較重要的問題,為領導決策提供幫助。
現場管理的職責: 在副總經理的直接領導下對現場人員進行管理。 每天早晨定時召開班前會,布置任務,講評前一天的工作。 隨時提出質檢、安全生產方面的建議,隨時調配現場人員的工作,安排加班等生產活動。
質檢和安全生產部門的職責: 以高度的責任感認真做好質檢;對兼職質檢人員指導他們做好質檢工作。 隨時監督現場的安全作業,嚴查安全隱患,堵塞安全漏洞,每天向副總經理匯報質檢與安全生產情況。
從圖中可以看出各部門之間的隸屬關系,協作關系,不再贅述。
一個中等規模的模企,應具有一定規模的設備。通常情況下,其主要設備有:
1)進口高精密度數控立式銑床(主要行程650-800mm)一臺。
2)普通國內組裝或國產數控立式銑床(主要行程800-1000mm)一臺。
3)普通國內組裝或國產數控立式銑床(主要行程600mm)一臺。
4)國產精雕機床一臺。
5)數控電火花機床(侵油槽1200mm 左右)一臺。
6)普通電火花機床(侵油槽1200mm 左右)三臺。
7)普通電火花機床(侵油槽1000mm 左右)二臺。
8)普通快絲線切割機床(絲架高度可調,最大行程400-500mm)三臺。
9)30 平面磨床(臺面寬300mm)一臺。
10)國產成型磨床(小型手搖)三臺。
11)進口精密成型磨床(小型手搖)一臺。
12)普通銑床四臺。
13)搖臂鉆床(Φ40)一臺。
14)18 車床 一臺。
15)臺鉆 三臺。
16)研模機 一臺。
17)鉗工手動、電動工具,以及測量工具若干,測量儀器一至兩臺。
18)起重天車10T(可根據實際情況5-15T 應留有一定的安全系數)一臺。
19)叉車(柴油)3T 一輛。
20)手動小叉車 兩輛。
21)如果資金允許或者根據以后加工實際情況,也可考慮增加:數控高速銑一臺;慢絲線切割1-2 臺;坐標鏜床一臺;三坐標測量機或抄數機一臺;試模設備一臺。
說明:以上設備中,除數控銑床,數控高速銑床,電火花機,線切割機,叉車需要固定專業人員使用和保養外,其他設備一般不需要專人使用和保養,使用者通常為鉗工人員。
一個模企制造出的模具,其質量好壞,交貨周期長短,售后服務客戶的滿意度等取決于企業管理的水平,而管理水平主要取決于合理的工藝流程,合理的工藝流程取決于如何運用好先進的科技手段。 現在國內的模企基本都具備了較為先進的CAD/CAM 手段,大型模企通常還具備CAE 技術。對于一個中等規模的模企來說,這方面并不具有特別的優勢,所以如何布局和運用先進的科技手段,并建立合理的工藝流程,值得我們認真研究。
CAD/CAM/CAE 是先進科技的核心,但對一個中等規模的模企來說,通常不配備CAE 軟件,實踐證明CAE 軟件價格較昂貴,對中大型制件的分析意義較大。 對于大小適中的中型或中小型模具的制件而言,根據經驗進行分析和計算,指導模具的設計,往往效果更好。 模企常用的CAD/CAM 軟件有UG(NX)、PRO/E、CATIA、AutoCAD 等,但在實際應用中感覺對模具設計,NC 編程而言,還是UG(NX)更好一些。通常模企主要使用UG(NX),AutoCAD 等軟件。
要建立合理工藝流程, 首先要建立一個合理的CAD/CAM 流程,其最根本的核心思想就是“并行工程”,很顯然其效率較高。 見圖2。
如圖所示,每一個Team 就是一個并行工程的單元。 對于中等規模的模企還要根據具體情況,可以用兩個Team 或者三個Team。 所謂并行工程,就是當每套模具設計總體完成后,進行細節設計時,只要完成一個零件就可以開始繪制2D 工程圖, 同時對這個零件進行NC 編程,三者幾乎可以同步進行。 此后每個零件基本都可以同步進行繪圖和NC 編程。
當模具總體設計完成之后,發出備料單,一般1-2 天模芯材料即已送到,這時模芯的3D 細節你早已完成,2D 工程圖也隨著完成,鉗工用2D 對外形進行銑磨,鉆孔攻絲后,NC 編程已經完成,既可以進行NC 加工、及后續加工,整個過程一環扣一環,毫無拖延,這就是并行工程的優勢體現,加快了模具加工速度,縮短了制造周期。
有了CAD/CAM 內部的合理流程,我們就可以根據他建立一整套合理的工藝流程。 如圖3 所示:

圖3 模具制造、修理作業工藝流程圖
上圖虛框中的部分是工藝流程圖, 很顯然它就是現場工作管理流程。 根據這個流程制定相應的管理辦法,應該非常符合工藝。 也就是說,這樣定制的管理方法適合模具的加工制造企業。 但還需要特別強調的是,一定要做好質量檢驗工作,堅持嚴格按照質檢程序進行,絕不姑息。只有每個零部件都合格,才能保證零部件的互換性,保證模具的質量。例如:以前設備精度差,加工出的零件一致性不好,在模具的裝配或后續加工中,不得不采用配打配做的工藝方法。當要安排倒班生產時才發現,張三做的活,很難向李四交接,還得讓張三加班,這樣既會影響人員休息,又產生安全隱患,還影響進度,極不便于管理。可見質檢工作與管理有著直接的聯系,所以做好質檢,不但保證模具質量,還對管理工作極為有利。目前,世界上最先進的模具制造技術是不研模加工法,我們現在還做不到,只要能盡量的提高制造精度,保證互換性,這就大大減少模具裝配、研模及模具修理的工作量,并且在任務緊的情況下,除機、電加工可以倒班,鉗工裝配、研模也可以倒兩班或倒三班,大大加快了進度,由此看出,搞好了質檢工作就是對管理的促進。 同樣,搞好安全生產也是對管理的促進。
綜上所述,不難看出,要辦好一個模企首先要遵循四個要素,否則市場再好,業務再多,你的企業也不會搞好。 搞好模企的四個要素:
1)有一個合理的企業規模和架構;
2)有合理配置的先進設備;
3)運用先進科技建立合理的工藝流程;
4)注重質檢,搞好現場的管理工作。
有了這四要素,我們再把(圖1)、(圖2)、(圖3)所示流程結合在一起,就有了一個中等規模的模企管理流程圖,有了這個流程圖,再根據以人為本的理念,建立人性化的管理制度,和以先進的技術為依托的管理方法,這個模企一定會興旺發達。