模具是重要的工藝裝備,模具制造過程的標準化、工序化生產(chǎn),是模具制造企業(yè)提高效率、降低成本、提升企業(yè)競爭力的重要途徑。
模具制造過程分為模具零件生產(chǎn)和模具組裝兩部分,模具零件的生產(chǎn)被認為是單件生產(chǎn)過程,隨著制造技術的進步,已經(jīng)有很多的模具零件實現(xiàn)了標準化批量生產(chǎn),形成模具零件標準化產(chǎn)業(yè),比如:米蘇米(MISUMI)、盤起(PANCH)等;但由于模具產(chǎn)品的特殊性,很多模具零件,特別是成型部分的模具零件,仍不能實現(xiàn)批量生產(chǎn),因此模具零件標準化、工序化生產(chǎn),就成為實現(xiàn)模具零件工業(yè)化生產(chǎn)的重要途徑。
現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)的特點是:專業(yè)、批量化生產(chǎn),可重復性生產(chǎn)是實現(xiàn)高效生產(chǎn)品質穩(wěn)定產(chǎn)品的條件,標準化、工序化生產(chǎn)正是依據(jù)了這樣的理念。模具零件的標準化、工序化生產(chǎn),能有效提高生產(chǎn)效率,縮短制造周期,簡化模具組裝(變模具裝配為模具組裝)。
壓鑄模具作為壓鑄過程的工具,模具結構多樣化,但模具零件也具有可分類、同類產(chǎn)品工藝相同的特點;比如:壓鑄模具的工作部分有模芯、活動鑲塊、固定鑲塊,支撐部分???、模腳,進料部分:分流錐澆口套等等,這些看似形狀不同、大小不一的模具零件,因為其功能相同,在制造上有著相同的制造工藝、精度要求,所不同的只是尺寸,這樣,我們就可以把同類模具零件歸類制定工藝規(guī)范,把單件生產(chǎn)的產(chǎn)品,變?yōu)榫哂型N工藝屬性產(chǎn)品,建立設計、工藝的標準。
實現(xiàn)模具零件制造過程標準化、工序化生產(chǎn),需要具備必要的條件:
設計標準化。原材料、制造精度、結構特征標準化,不可同一類模具零件結構設計的隨心所欲、精度要求或高或低;設計標準化的原則是基于產(chǎn)品的功能要求,對于模具零件來說,不同部分的零件功能要求基本一致,比如:模芯是工作部分,一般采用熱作模具鋼,無論何種牌號的熱作模具鋼,其熱處理工藝、可切削性、機械性能基本一致的,再如:滑塊結構,連接(滑塊芯、滑塊座)、導滑,等等,有了對產(chǎn)品使用功能、結構的同類性識別、歸納,就可實現(xiàn)設計的標準化。標準件采購,也是設計標準之一,很多可以采購的,就不必自己再做,比如:導柱、導套等。
制造工藝標準化。根據(jù)標準化的模具零件設計,制造工藝的標準化是易于實現(xiàn)的。制造工藝標準化的重要內(nèi)容是優(yōu)化和不斷完善,優(yōu)化是通過對加工工藝的理解,依據(jù)工藝原理,確定正確的工藝路線和加工方法,以滿足零件的使用功能為目的;實現(xiàn)工藝優(yōu)化即不僅僅是經(jīng)驗,也不單單是理論,實現(xiàn)工藝優(yōu)化需要的以加工理論為基礎的,不斷實踐的積累。
制造工藝標準確定之后,首先,是制造設備的配置,制造設備的配置不是越精密、越高端越好,制造設備首先要滿足被加工零件的精度要求,還要考慮設備的精度裕量和加工成本,還要考慮設備的軟配置,即操作設備的人的能力,如果沒有這樣的綜合考量,僅僅有先進的設備,同樣不可實現(xiàn)設備配置的預期。制造工藝標準化、工序化的實現(xiàn),需要專業(yè)的工藝設計和管理團隊,優(yōu)良的設備不能替代工藝設計,工藝設計不能替代工藝管理;工藝設計是根據(jù)已經(jīng)確定的工藝路線,制定每道工序的操作指南,以實現(xiàn)工藝目的,有人會說:怎么加工還用寫文件嗎?我知道該怎么做。這是傳統(tǒng)加工理念,文件化的作業(yè)指南,是制造標準化的基礎,不是習慣和慣性可替代的。工藝管理是工藝設計的實施監(jiān)督和效果驗證,僅僅設計了工藝文件,不能說實現(xiàn)了制造工藝的標準化,只有驗證了工藝設計的正確性,才能發(fā)現(xiàn)并不斷完善工藝設計,才能使制造過程標準化形成閉環(huán)。
在制造工藝實踐中,人們往往更在意設備的配置,而忽略了工藝設計和管理,這也是造成很多制造型企業(yè)工藝水平不高的原因,有效的工藝設計和管理,是發(fā)揮設備能力、實現(xiàn)事半功倍的唯一途徑,應該得到重視、研究。
資源配置工序化。資源配置工序化是實現(xiàn)制造過程標準化、工序化的重要步驟,資源配置包括:人、設備、場地、物流的配置,還有相應的管理模式,這些要素缺一不可。
制造設備配置完成之后,設備的場地布置是一個重要的課題,現(xiàn)在很多企業(yè)仍沿用批量生產(chǎn)模式下,按設備類型排列設備的方式,這種方式不能適應現(xiàn)代工業(yè)制造過程的要求,現(xiàn)代工業(yè)管理的基礎是精益生產(chǎn)模式,精益生產(chǎn)一個重要的原則是“一個流”生產(chǎn),同一種產(chǎn)品多種工序組合的連續(xù)化生產(chǎn),變按設備類型組合為按工序要求組合,比如:按加工對象組成生產(chǎn)線,按加工狀態(tài)(粗加工、精加工等)組成生產(chǎn)線,等等,目的是縮短工序間的物流和傳遞時間,盡量在制造單元內(nèi)實現(xiàn)一個流加工,高效完成制造過程。
過程管理的標準化。實現(xiàn)制造過程標準化、工序化,已使得產(chǎn)品的加工過程成為系統(tǒng)工程,需要嚴密的組織、對接,不同的崗位有明確的職能、職責,并具有高度的專業(yè)化,傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式已不再適合標準化、工序化生產(chǎn)的要求。
模具制造過程的標準化、工序化,是模具制造企業(yè)能力升級的重要標志,也是內(nèi)容豐富的系統(tǒng)工程,和管理者的課題;實現(xiàn)這樣的目標,需要從產(chǎn)品設計、工藝設計、資源配置、管理等諸方面,不懈的努力、不斷的完善。
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