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此外,应该通过标准化的流程来提高交货时间的可预测性。提高时效性的第三个工具是定期的车间会议,首先在每个小组中讨论问题并直接确定解决方案。不能直接解决的问题,在所有部门领导参加的每日短会上讨论。 (2)自动化。第二个关键行动领域是自动化,自动化解决方案有助于提高设备利用率。观察图9中制造成本在整个流程链中所占的比例,就很容易看出德国模具企业采用自动化解决方案的益处。在德国,模具的成本只有34%用于制造,而中国模具企业制造环节在成本中分摊的比例为52%。主要原因是德国模具企业在铣削和电火花加工方面高度自动化,如图10所示。自动化是德国模具企业在过去10年里取得很大进步的关键领域之一。
图9 制造在整个流程链中分摊成本的比较
图10 不同加工设备自动化水平的比较 因此,建议中国模具企业在自动化领域加大投入。企业可以根据实际生产需要,引入大型自动化生产线,也可以考虑引入图11所示的自动生产单元和自动夹紧系统,以显著降低制造成本。自动化生产线可以集成各种不同类型的加工设备、测量装置以及工件转移、清洗、储存装置等。自动化生产线上的所有设备都是相互连接在一起的,编程完成后,工人只需要将工件放入工件堆垛系统,机器人在不同加工设备和测量设备之间转移工件,最后工人只需要在所有步骤完成后从仓库系统中收集工件。这种自动化系统可以显著减少不同过程步骤之间的等待时间,使生产区域内没有任何工人在场的所谓“幽灵班”成为可能。
图11 自动生产单元和自动夹紧系统 (3)数字化和可视化。对许多中国模具企业来说,质量仍然是一个挑战。为了减少质量错误,重要的是在订单完成过程的早期识别错误。从图12中可以看出,中国模具企业有两成左右的错误是在流程链的晚期发现的,如在试模时,这会大幅增加纠正错误所需的成本和时间。
早期发现并纠正质量错误的关键是对质量问题的数字化跟踪以及在数字化车间看板上实现可视化,此外,也可以考虑帮助识别几何偏差的应用程序,如图13所示。大多数德国模具企业都意识到业务数据可视化的积极影响,因此,所有关于质量和改进措施的关键指标都在数字化车间看板上跟踪显示。图14是WBA采用的可视化车间看板的示例,业务数据在模具车间的所有区域都有可视化的展示,并且设置预定义参数以持续监控制造过程。任何指标有显著偏差时,则会通知管理层。
图13 数字化和可视化的改进措施
(4)刀具管理。为了进一步提高加工效率,结构清晰的刀具管理是实现高效率制造的关键因素。如图15所示,刀具管理不合理导致了中国模具企业在加工过程中需要更多的准备时间。如图16所示,通过集中管理刀具数据和专注于一定数量的标准刀具,可以有效提高生产效率。具体可以采用数据矩阵码(DMC)对刀具进行标记,并采用中央刀具管理系统登记、管理和调用刀具数据。这样,中央刀具管理系统可以记录刀具磨损情况,并在编程和加工过程中调用刀具的实际数据,提高加工精度。同时,结构化的刀具管理可以节省时间和空间,而刀具的标准化可以减少工件准备中的错误,便于更加清晰地排列刀具及其配件。
图15 准备时间与加工时间的比较
图16 刀具管理的改进措施 综上所述,中国的模具制造基础非常好,中国模具企业可以通过规划、自动化、数字化和刀具管理这四个具体行动领域来提高时效性、生产效率、产品质量和工艺质量,缩小与德国最佳模具企业之间的差距,进而提高国际竞争力。 |
