近年来,我国压铸模具行业发展迅速,总产量增长明显,国产压铸模具总产量仅次于美国,已经跃居世界第二位,成为名符其实的压铸大国。由于中国汽车行业的快速发展,中国压铸行业最近几年发展很快,涌现出了一大批大型的压铸企业,同时也带动了中国压铸模具企业的快速发展。凭借着广阔的市场以及相对低廉的资源与劳动力优势,非常明显的性价比在国际压铸件贸易市场中占据着较大优势,未来我国压铸行业发展前景十分广阔。
宁波市是我国模具主要生产基地之一,已经形成了宁海、余姚、北仑、象山、鄞州等为代表的五大生产基地,塑料模具、铸造模具、压铸模具、粉末冶金模具在国内占有较高的市场份额。压铸模设计与制造主要集中在北仑区模具制造企业,北仑是中国最大的压铸模具之乡,在这里集中了大批的压铸模具企业,形成了较为成熟的压铸模设计与制造产业链,一些知名企业可以生产高水平、高质量的压铸模具。
但是,中国压铸行业整体水平与国外还有差距,国际知名度排位仍然靠后,中小模具企业的整体制造水平不高,专业化分工协作不够,数量有限的可以完成高质量模具设计、制造的企业与压铸模生产规模不相适应。究其原因,一方面由于技术的制约使得质量难以突破。另一方面,模具设计与制造优势资源得不到充分利用,协同设计、制造起步晚,发展缓慢。
智慧制造是以人为本、借助先进的新兴信息技术、系统工程技术与制造技术深度融合为手段,为制造全生命周期活动中的人、物、环境进行智慧化的感知、互联、协同和智能处理的技术。智慧制造是信息化与工业化深度融合后的一种新型工业形态,强调采用“智慧”技术整合与优化制造企业的设计、生产、管理、服务和商务等各个环节,提升制造企业的综合竞争能力,体现了制造技术从机械化、自动化、数字化走向智慧化的发展趋势,智慧制造不同于传统的追求高度自动化的智能制造,是将制造业的发展与智慧城市的发展融合在一起,与人的幸福、环境保护、社会和谐等综合考虑,集成优化。
智慧制造的内涵包括企业能够通过感知网络快速感知与企业相关的各种信息,感知网络汇集了来自各企业、各用户、各种流程、各种设备和系统的信息,同时,感知网络为不同企业服务,使企业所感知信息的范围扩展、深度加深,极大地提高信息的搜全率和搜准率。企业能够通过互联网、无线网和物联网,实现企业内外信息的互联互通,使用户的需求得到精准和及时的满足,资源得到充分利用,工作效率实现最大化,各种浪费被控制在最低程度,节能减排取得巨大成功。智慧制造内涵还包括更深入的智能化:海量数据和信息的知识化;海量知识的价值和关系的清晰化;不同学科的知识融合化;人机协同的有机化;产品创新和过程创新的高效化;企业管理和控制的精准化;人才评价的科学化。
随着云计算技术的发展,一些学者开始研究如何在制造业中将云计算等新兴信息技术与已有的信息化制造技术深度融合以提高我国制造企业竞争能力的问题,进而率先提出了“云制造”的理念。认为“云制造”是一种基于网络的、面向服务的智慧化制造新模式。第一,云制造融合与发展了现有信息化制造技术及云计算、物联网、服务计算、智能科学、高效能计算等新兴信息技术,将各类制造资源和制造能力虚拟化、服务化,构成制造资源和制造能力的服务云池,并进行协调的优化管理和经营,从而用户只要通过云端就能随时随地按需获取制造资源与能力服务,进而智慧地完成其制造全生命周期的各类活动。第二,云制造是制造信息化的发展。云制造将新兴信息技术与已有制造技术深度融合,使已有信息化制造系统在企业产品研制全系统、全生命周期活动中的人/组织、经营管理、技术(三要素)及信息流、物流、资金流、知识流、服务流(五流)集成优化等方面得到大幅度加强和质的提高,以实现“数字化、物联化、虚拟化、服务化、协同化、智能化的智慧化制造”,支持我国制造业向“产品”加“服务”为主导的“协同化、全球化、服务化、敏捷化、绿色化和智能化”的制造业新经济增长方式发展,进而提高制造企业的自主创新能力和市场竞争能力,推进实现中国制造由大变强的战略目标。第三,云制造的典型技术特征。云制造的典型技术特征为制造资源和能力的“数字化、物联化、虚拟化、服务化、协同化、智能化”,其综合的体现为“智慧化制造技术特征”。其中,数字化与已有的信息化制造技术相同。第四,云制造中的“制造即服务”。包括:论证为服务、设计为服务、生产加工为服务、实验为服务、仿真为服务、经营管理为服务、集成为服务。
压铸模具设计技术含量高,设计人员水平、设计手段与压铸模具设计质量密切相关。压铸模具制造过程从原材料供应、零件粗加工、热处理、零件精加工、装配、调试、生产过程维护等环节,对压铸模具的质量,使用寿命有重要影响,哪个环节出问题都会给用户、制造企业造成损失。北仑区压铸模具行业已经形成了较为成熟的压铸模设计、制造产业链,压铸模具设计采用CAE软件模拟分析的企业不断增多,模具原材料供应企业售后服务不断提高(如提供热处理服务等),模具热处理水平不断提升,制造设备向高速、精密、智能方向发展。压铸模具业发展现状,给北仑区压铸模具行业向更高层次迈进,铸就了坚实的基础,压铸模设计与制造由传统方式向智慧制造方式转变,推动我市模具产业升级,尽快缩短与发达国家的差距条件已经成熟。
智慧制造主要从以下几个方面入手:
1、建立面向北仑区的压铸模设计与制造服务平台
采用“政府搭台行业唱戏”方式,在政府组织协调下,发挥行业协会的优势,借助高校、企业资源,搭建服务平台,建立知识中心、协作中心、交易中心等服务机构,提供信息化设计、仿真、生产加工、试验、经营管理、集成等信息化服务。
现阶段可以从基础入手,搭建网络平台,与已有的专业网站合作,设立“智慧制造”页面,充实信息内容,初步实现有限的信息化服务。
2、优势资源共享
压铸模设计与制造优势资源主要集中在较大型的模具制造企业,不但有先进的设计、生产、实验、管理能力,还有先进的软件仿真、加工、实验资源。服务平台将这些资源整合、共享,使模具企业充分利用这些资源,优势互补,解决设计、制造难题,对提升模具设计、制造整体水平意义重大。例如:小型模具企业CAE模拟分析技术应用较少,具有CAE模拟分析技术优势企业技术人员,可以帮助进行模拟分析,解决技术难题;有些企业具有精密加工设备,可以对外开放加工,收取合理费用,设备达到充分利用。
3、模具零配件标准化
压铸模具零配件标准化程度与塑料模具、冲压模具相比差距较大,智慧化制造强调“数字化、物联化、虚拟化、服务化、协同化、智能化”,不断提高压铸模具配件标准化水平,服务平台可以发挥重要的协调、促进作用。
4、配套服务标准化
压铸模具配套企业主要涉及测绘设计、材料供应、模架、锻件加工和热处理等。
压铸模具型腔等主要零件原材料的锻造、热处理要求高,配套企业能力、水平提高,直接提升模具的质量,使用寿命。配套企业质量处于可控状态,可避免因质量问题扯皮现象发生。
5、管理水平上台阶
对于小批量、多品种、单件生产的中小模具企业,“包模制”制约了模具制造水平的提升,在制造技术飞速发展的今天,已经不能适应模具制造技术的进步,专业协同制造是提升模具制造水平的必经之路,管理水平的提升是技术进步的有效保障。
模具设计、制造信息化管理还存在一定难度,模具企业认识参差不齐,一些企业认识不到信息化管理技术在模具行业中所能发挥的作用。模具管理软件的应用涉及到各模具企业的生产习惯、管理模式、管理过程、数据资料等企业管理基础工作,还要看企业对发展规模的需求等。
压铸模设计与制造要实现向智慧制造模式转变,管理水平上台阶是必要条件,只有应用先进的管理理念、管理方法、管理手段,才能确保智慧制造的实现。
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