創新引領（lǐng）一汽（qì）模具信息化快速成長
——一汽（qì）模具製造有限公司信息化建設情況
——一汽（qì）模具製造有限公司信息化建設情況
2012-2-17 來源：中國模具（jù）工業協會 作者：
大家知道，模具行業是一種特殊的製造業。單件、複（fù）雜、高技術含（hán）量和無法預知結果構成了行業特點（diǎn），信息化建設伴隨模具（jù）技術與管理提（tí）升的全過程（chéng），是（shì）一個創新的過程。
一、一汽模具概（gài）況
一汽模具製造有限公司是集汽車模（mó）具與焊裝線於一體化的研發（fā）與（yǔ）製造企業，是中國最早的車身（shēn）工裝製造廠，是目前（qián）中國汽（qì）車車身冷衝模（mó）具與焊裝夾具行業中規模最大、技術最先進、最具競爭力的龍頭（tóu）企業。在國內汽（qì）車車身模具（jù）與焊裝夾具行業（yè）中率先建立起轎車整車模具與焊裝夾具的研發、製造工藝平台，為中（zhōng）國車身模具與焊裝夾具的發展史揭開了嶄新的一頁。
公司主要產品有：車身（shēn）覆蓋件冷衝（chōng）模具、檢驗夾具、焊裝夾（jiá）具、轎車內飾件模具等。有員工1193人（rén）。本科158人，碩士15人，專科（kē）347人，其中高級職（zhí）稱99人，中級職稱186人。擁（yōng）有48台大型數控銑床，其中有2台五軸高速數控銑床，擁有4台大型測量機，有一台（tái）六軸激光切割機。有58台（tái）大（dà）型調試壓床。公司通過了質量管理體係、環境體係、職業健康（kāng）安全體係的認證。
二、信息化建設情況
信息化技術建設（shè）方（fāng）麵，CAE/CAD/CAM計算（suàn）機輔助技術已成為一汽模具技術發展所必須依賴的信息化工具。上世紀80年代末就開（kāi）始了CAD/CAM方麵的應用，尤其是近年來，伴隨著（zhe）一汽模具公司的快速（sù）發展，在（zài）CAE/CAD/CAM等方麵的應用得到（dào）了升華。
CAE的應用：全麵采用Autoform軟件進行板材成（chéng）形模擬分析係統，通過將CAE係統與模（mó）具CAD/CAM係統集成，形成（chéng）的CAD/CAE/CAM -體化技（jì）術，及創建基於CAE的早期評估（gū）、預測手段（duàn）為基（jī）礎的衝壓成型新工藝方法，大大提高衝壓工藝和模具的設（shè）計水平以（yǐ）及模具的製造質量，縮短設計製造周期，提高衝壓件品質。
CAD的應用：衝壓模具、檢具、焊（hàn）裝夾具等（děng）工裝產品的設計開發已完全采用基（jī）於CATIA V5軟件的三維曲麵或三維實體設計技術。由於大量采用參數化（huà）的三維標準件（jiàn）庫、衝壓設備庫（kù）、典型結（jié）構（gòu）庫、基礎結構庫，有效地提高了設計效率。設計過程中運用先進的數字（zì）化仿真分析手段，對模具進行截（jié）麵分析，幹涉檢查，運（yùn）動仿真等，確保了（le）設計的（de）合理性和可靠性。另外，知識工程技術的發展與企業知識庫的建（jiàn）立（lì），使（shǐ）經驗型（xíng）設計走向 知識資源型、優化型設計，並（bìng）借助（zhù）於協同（tóng）設計、並行設（shè）計和模板化（huà）設計（jì）等先進的產品開發理念，大大提高了（le）產品的品質與（yǔ）性能。
CAM的（de）應用：本公司（sī）CAM技術的應用方麵比（bǐ）較成熟，從鑄件（jiàn）泡沫（mò）實型整體NC編程加工，到金屬模具結構麵、3D型麵的NC編程加（jiā）工，甚（shèn）至零件上的各種過孔、螺紋孔都采用數控編（biān）程加工。這得益（yì）於設計階段全麵的（de）數字（zì）化設（shè）計手段。軟件采用CATIA V5及DELCAM。近年來（lái），隨著高（gāo）速多功能數控機床、高強度刀具等先進加工手段的不斷引進，在無人高速加工、型麵精細加工、五軸聯動加工、計算機虛擬加工等技術應用領（lǐng）域（yù）取得了快速發展。
模擬仿（fǎng）真、VR虛（xū）擬現實（shí）等先進技術已開始在模夾開發的前期得到了應用。焊裝工（gōng）藝規劃仿真驗證技術，利用預先（xiān）定義好的焊裝工藝規劃模板，將產品EBOM導入後，進行實際的焊（hàn）裝（zhuāng）工藝規（guī）劃，規劃過程中要同時將各種（zhǒng）焊接資源如焊裝廠房結構、工（gōng）藝節拍、工裝夾具布局、工藝物流、焊接設備（bèi）等因素統一考慮，在計算機內形成“真實的焊裝工藝流程。並對焊裝生產線的生產能力進行平（píng）衡分析，對產品的（de）工藝分配、焊點分配、工位數（shù）量、人員分配、工裝自（zì）動化程度等內容進行不斷的優化。一汽模具製（zhì）造（zào）有限公司在承接的一汽大（dà）眾有（yǒu）限公司捷達A2側撞項目中，首次獨立（lì）承接機器人自動焊接項目。主焊線及前（qián）結構線共6台機器人的（de）硬件、軟件、編程、安裝和焊接調試均獨立完成，並（bìng）應用DELMIA軟件完成焊接過程仿（fǎng）真模（mó）擬；實現（xiàn）焊裝線及（jí）工裝（zhuāng）機構運動（dòng）過程仿真，機器人裝配、焊（hàn）接過程仿真、人機狀態的評估，再現焊接的真（zhēn）實場景，進一步（bù）驗證焊（hàn）接工藝方案。該項目的實施，使模具公司在機器人焊接技術的應用和電氣控製水平上步入一（yī）個新（xīn）台階，為公司今後承接高水平焊裝生產（chǎn）線打下了堅實的基礎（chǔ），並受到了一汽大眾公司的（de）好評。
運用（yòng）仿真技術，實（shí）現多工位連（lián）續模、級進模、大型自動化模具衝壓線、壓合模（mó）及（jí）各種複雜模具的運動仿真分析。
VR虛（xū）擬仿真技術是將數字化的設計結果，運用專業的仿真模（mó）擬軟件進行運動仿真分析，並借助大型三維立體投影設備，虛擬再現計算機三維數據空間。通過參（cān）與者與仿真環境的相互作用（yòng），並借助人本身對所接觸事物（wù）的感知和（hé）認知能力，幫助啟發參與者的思維，以全方位的獲取環（huán）境所蘊含的各種空間信息和邏輯（jí）信息，實現對設計精確控製和優（yōu）化。一汽模具公司率先應用這項技術對模具衝壓線、典型模具、數控加（jiā）工過程、虛擬合模過程、大型焊（hàn）裝線規劃、詳細工（gōng）藝內容（róng）、機器人動作、廠房建設等內（nèi）容進（jìn）行虛擬仿真，充分發揮投入型虛擬現實係統所具有的浸沒感、交互性、構想性特點，創造出身臨（lín）其境的感覺，啟發（fā）設計（jì）者的（de）創造性（xìng）思維（wéi），為多人技（jì）術討論、技術規劃、審定提（tí）供廣闊（kuò）的空間環境和真實的現場感。在麵向國外豐田、通用等高端（duān）客戶（hù），VR虛擬仿真（zhēn）技術的應用，增加了客戶（hù）對我們的（de）信心，也切（qiē）實的提高了我們設計驗證的能力，有效的（de）提高了設計效率和質量，受到了客戶的好評。
虛（xū）擬合（hé）模技術，應用快速數據采集手段，對模具的關鍵部（bù）位進行數（shù）據采集分析，並進行（háng）數據虛擬合模，直觀地分析模具的實際合模間隙，從而減（jiǎn）少占用（yòng）壓床的調試時間。通過一段時間的（de）數據積累（lèi）與分（fèn）析（xī），可將（jiāng）模（mó）具鉗工的調整經驗結（jié）果（guǒ）進行電子數據備份，逐步形成模具型麵調整（zhěng）經驗數據庫，並將此經驗數據逐步融入到設計的最前期工藝（yì）設計中，並（bìng）與CAE分析的結（jié）果進行比較分析，提高設計數據的可靠性。
信息化（huà）管（guǎn）理建設方（fāng）麵，形（xíng）成網絡化管（guǎn）理控製（zhì）生產周期和加工質量的能力。建立和完善模具（jù）“短一短周期、高一高質量（liàng）、低一低（dī）成本”式係統工程，在短時間內向客戶提供優質優價的整車（chē）模具，幫助客戶生產出各類（lèi）車型的轎車。
在產品數據（jù）管理方麵，我們建立的PDM產品管理係統尤其適用於模、夾一體化的大型工裝企業的產（chǎn）品開發部門。模具、夾（jiá）具產品數據統一管理與（yǔ）3D實體設計的結合，企業知識管理與（yǔ）智能化設計的（de）有機結合，CAD技術與流程共同實現的並行工（gōng）程（chéng），及（jí）PDM與計劃管理軟件的功能互補實現對項目管理的有（yǒu）效控製。這些內容的開（kāi）發（fā）與應用完全是根據汽車（chē）模具與焊接夾具產品研發特點定義的，該項目（mù）的應用使我們（men）企業受（shòu）益非淺（qiǎn），技術開發在（zài）已有網絡（luò）化、數字化平台上，又向管理（lǐ）信息化（huà）前進了一大步。
在計劃管理方麵主要包含主生產計劃（huá）、分解計劃和排產作業（yè）計劃。主計（jì）劃根據客戶的要求和企業生產（chǎn）資源狀況，將模具各節點的完成時間（jiān）做以計劃。分解計劃是根據主計劃和（hé）製造BOM形成的零部件級別（bié）的完（wán）工計劃；排產作業計劃是根（gēn）據零件工序工步內容，結合生產設備、人員、到料情況所生成（chéng）的車間作業計劃。在整個計劃管理過程（chéng）中，會（huì）出現設（shè）備資源（yuán）暫時性短缺、產品變更影響計（jì）劃、製（zhì）造過程中鑄（zhù）件報廢、設備（bèi）故障、到料不及時等問題，對計劃造（zào）成衝擊。所以在設計計劃管理（lǐ）時我們考慮了便（biàn）於調整、快速應對（duì）變更和突（tū）發事（shì）件的衝擊等因素，並對（duì）潛在問題進行（háng）預警。另外模具小零件的製造具有總體數量大，小件產（chǎn）出（chū）以模（mó）具為單位整套交付、無法批量製造、工序工步多但加（jiā）工工時短暫等特點，在小件的製（zhì）造排產上設計了優良的排產計（jì）算方案，確保計劃的執行和設備、人員等資源的高效利（lì）用。在大件數控加工排產中我們重點（diǎn）考慮零件（jiàn）粗加工後組合加工（gōng），製造工藝對鑄件的加工順序（xù）有嚴格的要求。
在製造執行與控製方麵。難點在於特殊生產過程的（de）管理，如變更管理、二次（cì）加工、工序外委、補提料等過程的管理。製造過程的（de）控製采用了DNC數控監控係統、條碼刷卡係（xì）統、人工維護等手段實現執行狀況的記錄和反（fǎn）饋。另外我們還非常重視基礎信息管理，製定了信息采集管理辦法（fǎ），成立了相應的組織架構，配備了專用計算機，當（dāng）天數據當天采（cǎi）集完畢，確保各類信息的準確（què）性，及時上傳數據（jù）信息，防止由於信息不準確，導致排產結果無法指導生（shēng）產。
在財務管理控製方麵，我們（men）借助集團公司（sī）開發的小（xiǎo）閉環係統，以資源為基礎（chǔ），規範了財務係統流程，使得與財務係（xì）統有關的部門在統一標準的平台下（xià）工作，提高了財務報表的及時性和準確性。
在線監控係統方（fāng）麵（miàn），初始階段是在（zài）主要的生產車間及關鍵部位都安裝了攝像頭，隨時采集（jí）現場數據，並通過公司局域網將采集的數據傳（chuán）送到主（zhǔ）監控室。領導隨時可以看到各生產車間的工作狀況，隨時（shí）在辦（bàn）公室指揮生產，節約時間，提高工作效率。目前又向前延伸了一步，即應用了設備監控係統（tǒng），已（yǐ）經開始試用。
三、下一步發展方（fāng）向
信息係（xì）統的建設（shè）要全麵支撐企業業務管理的變革和創新。當企業技術提升、企業的業務流程、組（zǔ）織結構發生變（biàn）化時，信息係統就應相應的（de）進行變化。是創新引領信息（xī）化成長。
1、設計標準化和通用化下的（de）標準化信息生產（chǎn）
建（jiàn）立模具標準化、專業化生產體係對實現（xiàn）提高模具生產效率、縮短模具開發周期、提高模具質量和技術水平、降低模（mó）具製造成本等目標具有至關重要作用（yòng）。按產品特性和用戶質量需求進行分類，根據衝壓件板料（liào）厚度分成厚板類和（hé）薄板類，薄板類又可分成外覆蓋件和內覆蓋件，根據其不同的產品特性和質量需求，製訂不同的設計標（biāo）準（包（bāo）括衝（chōng）壓工藝設計與CAE分析標準（zhǔn）、結構設計（jì）標準）、製（zhì）造工藝標準、檢查驗收標（biāo）準，建立專業化生產體係。把企業多年沉積的經驗和國外引進的先進技術融（róng）入到（dào）建立的（de）標準中，在人力資源利用、提高模具質（zhì）量、降低模（mó）具製造成本方（fāng）麵達到最優化的（de）狀態。另一方麵，逐（zhú）步實現（xiàn）模具零部件的標準化、通用化。建立三維實體標（biāo）準件庫、三維實體標準結構庫、標準製造工藝模板等，節省（shěng）模具（jù）加工工時，縮（suō）短模（mó）具製造周期。
2、強化製造技術模具工（gōng）藝（yì）編製效率。
在工藝編製過程中我（wǒ）們要規範好模具標準件的（de）規範表達方式，使（shǐ）設計者提（tí）供的標準件（jiàn）的（de）表達能夠被係統識別，利用工藝庫（kù）自動匹配製（zhì）造工（gōng）藝，將大幅度提高標準零件的製造工藝編製效率；另外我們要做好後續（xù）排產的工藝信息基礎工作，要以數（shù）據的形式（shì）存在於係統中。零件的製造最終分解（jiě）為工步，排產係統根據這些工步和零件的加工順序、裝配（pèi）關係，結合主（zhǔ）計劃的要求，實現作業排產。
3、企（qǐ）業信息的集成化管理
目前，公（gōng）司投入的各種信息係統很多，係（xì）統間還存在功能重疊，有些還（hái）存在係統間數據不能傳（chuán）遞，出現數據孤島的問題。為了更好的發揮信息（xī）化的作（zuò）用，我們建一種網狀的多對多（duō）的高度集成的信息化管理體係，將信息變為知識，並以有意義（yì）的方式呈現給決（jué）策層，幫助企業提升運營效率、深（shēn）化客戶關係、增（zēng）加銷（xiāo）售額、發現機會、輔助決策，提升企業綜合競爭力。
一（yī）汽模具公司的信息化建設就（jiù）是這樣緊緊圍（wéi）繞公司技術與管（guǎn）理提升進行展開的，技術與管理的提升不（bú）斷為信息（xī）化建設提出新的課題（tí），信息化建設也是在不斷創新中得到發展。
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