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中國模具工業(yè)協(xié)會 周永泰[摘要] 近年來，模具制造成本不斷攀升，所以我們無論在何時(shí)何地總會討論一些如何才能降低模具成本的話題。因此本文試從模具制造各環(huán)節(jié)入手進(jìn)行分析，以望能降低模具制造成本。 質(zhì)量、價(jià)格、周期、服務(wù)，這是模具的生產(chǎn)者和使用者都十分關(guān)心的四大要素。近年來主要是由于人工費(fèi)用的不斷增加和原材料能源價(jià)格的不斷上漲，致使模具制造成本也不斷攀升，而與之成反比的是模具制造企業(yè)的利潤率卻在不斷地下降。曾有一些模具制造企業(yè)反映，目前生產(chǎn)的部分模具的質(zhì)量和水平反而比五年前要差了。這乍一聽確實(shí)令人費(fèi)解：五年間技術(shù)進(jìn)步了不少，怎么質(zhì)量水平反而下降了呢？他們解釋說：由于有些用戶（或模具采購人員）片面地、單純地要求壓價(jià)，而對模具質(zhì)量水平則漠不關(guān)心，所以只好被迫選用低價(jià)材料、低檔模具標(biāo)準(zhǔn)件、不合理地簡化模具結(jié)構(gòu)和采用縮減工藝及加工成本的辦法來對付了。所以這并不是企業(yè)制造不出高質(zhì)量和高水平的模具來，這實(shí)在是企業(yè)的無奈之舉。這一現(xiàn)象在行業(yè)中雖然存在，但這種不正常的低成本制造不但不能提倡，而且應(yīng)該進(jìn)行疏導(dǎo)、抑止，所以我們要提倡在保證和提高模具質(zhì)量及水平前提下進(jìn)行低成本制造。一、分析可制造性，合理確定模具類型和結(jié)構(gòu)，并按需選材?，F(xiàn)在多數(shù)用戶訂購模具時(shí)都會向模具企業(yè)提供產(chǎn)品的數(shù)字信息，但由于使用模具的產(chǎn)品企業(yè)往往對模具不太熟悉，設(shè)計(jì)時(shí)并未考慮到可制造性，因此在工藝上考慮不周甚至根本制造不出來的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。為了避免在模具設(shè)計(jì)制造過程中造成反復(fù)和浪費(fèi)，所以模具企業(yè)在模具設(shè)計(jì)開始前就應(yīng)該進(jìn)行可制造性分析，以保證設(shè)計(jì)制造成功。此后接著就應(yīng)確定模具類型與結(jié)構(gòu)。從降低成本出發(fā)，在能夠滿足用戶要求的情況下，快速經(jīng)濟(jì)模具、鋁合金模具、鑄鐵模架等都應(yīng)該在考慮范圍之內(nèi)。巧妙的結(jié)構(gòu)有時(shí)能大幅降低模具制造的成本。此外正確選材也十分重要，所以除了用戶指定以外，我們應(yīng)遵循材盡其用的選材原則。高檔材料用于制造中低檔模具會增加成本造成浪費(fèi)，相應(yīng)的熱處理應(yīng)與技術(shù)要求和材料結(jié)合起來考慮。所以在能夠滿足用戶要求下，有時(shí)選用低融點(diǎn)合金、鋁材或加工塑料及樹脂等來制造模具也是可取的。二、從各個(gè)環(huán)節(jié)來縮短模具制造周期。縮短模具制造周期不但是用戶的要求，而且也是模具企業(yè)所共同追求的，因?yàn)橐话闱闆r下，對模具企業(yè)來說，模具制造周期的縮短就意味著效率的提高和成本的降低。模具生產(chǎn)一般可分為設(shè)計(jì)、加工、裝配與調(diào)試等幾個(gè)主要階段，所以我們必須抓住每個(gè)階段的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，這樣才能有效縮短整個(gè)模具的生產(chǎn)周期。1.努力縮短模具設(shè)計(jì)時(shí)間。在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）已經(jīng)普及的今天，因此選好軟件、用好軟件以及逐步普及3D軟件是關(guān)鍵。所以積累經(jīng)驗(yàn)，將知識電子化，及建設(shè)數(shù)據(jù)庫已變得十分重要。采用CAD快速設(shè)計(jì)技術(shù)和優(yōu)化技術(shù)并與計(jì)算機(jī)輔助分析（CAE）技術(shù)相結(jié)合以及采用模具專用軟件，并盡量將設(shè)計(jì)工作往前推移等等，都是一些行之有效的方法。提前介入和參與產(chǎn)品開發(fā)，與模具用戶一起進(jìn)行設(shè)計(jì)，不但能將模具設(shè)計(jì)工作前移，使模具生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間大為縮短，而且能使模具及其制品更加合理化，避免由于模具用戶對產(chǎn)品的修改及其產(chǎn)品工藝性不好造成生產(chǎn)反復(fù)的現(xiàn)象。2.實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造和信息化管理。用高新技術(shù)和信息化來改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，搞好工業(yè)化與信息化深度融合是大勢所趨。CAD/CAE/CAM一體化技術(shù)，C3P、C4P、KBE技術(shù)，模具柔性制造（FMS）和自動化加工技術(shù)等都無不依賴于數(shù)字化。逆向工程、并行工程、敏捷制造和虛擬制造（包括虛擬設(shè)計(jì)、虛擬加工、虛擬裝配乃至組成虛擬企業(yè)及虛擬現(xiàn)實(shí)等）同樣要依賴于數(shù)字化。因此，數(shù)字化是模具制造從“經(jīng)驗(yàn)”走向“科學(xué)”的關(guān)鍵。實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造不但能縮短制造周期、降低成本，而且更重要的是能提高模具的質(zhì)量、精度和可靠性。搞好信息化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)信息化管理是模具企業(yè)又一重要課題。模具企業(yè)信息化管理已經(jīng)從過去的財(cái)務(wù)管理發(fā)展到工藝管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、項(xiàng)目管理、生產(chǎn)制造過程管理、知識庫管理、產(chǎn)品全生命周期管理、成本管理、電子商務(wù)和資源管理等，先進(jìn)而便捷的條形碼和芯片技術(shù)以及適用于單件小批生產(chǎn)的管理軟件已被應(yīng)用于模具企業(yè)的信息化管理中。信息化管理應(yīng)用得好不但能大幅度縮短模具生產(chǎn)周期和降低成本，而且能提高整個(gè)企業(yè)的經(jīng)營管理水平和效益?，F(xiàn)在，企業(yè)信息化的發(fā)展應(yīng)用水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)企業(yè)綜合競爭力的顯著標(biāo)志，智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化也已成為信息化的發(fā)展方向。3.先進(jìn)技術(shù)和細(xì)節(jié)同時(shí)并舉。包括高速切削和高速電加工在內(nèi)的高速加工是模具行業(yè)公認(rèn)的縮短模具生產(chǎn)周期的有效方法。有統(tǒng)計(jì)資料表明，高速切削結(jié)合CAD/CAM技術(shù)可使模具制造周期縮短約40%，CNEDM附設(shè)機(jī)器人可提高生產(chǎn)率50%、減少成本30%。用機(jī)械手安裝工件，選用合適的高質(zhì)量刀具和夾具，選用合適的切削液、電加工介質(zhì)、潤滑液，使用耐腐蝕低損耗的電極材料，基于RP技術(shù)結(jié)合特種加工工藝快速制造電加工電極，電火花混粉加工，以及應(yīng)用快速成型技術(shù)和快速制模技術(shù)等都可有效縮短模具生產(chǎn)周期。光整加工和裝配調(diào)試對模具制造周期的影響也很大。努力減少光整加工和裝配調(diào)試時(shí)間，逐步提高機(jī)鉗比（即機(jī)加工工時(shí)與鉗工工時(shí)的比例），逐步發(fā)展數(shù)控自動化拋光技術(shù)和數(shù)字化模擬試模調(diào)試技術(shù)以及復(fù)合加工、柔性加工、自動化及智能化加工技術(shù)等，都可有效縮短模具生產(chǎn)周期，而且還有利于模具質(zhì)量水平的提高。4.標(biāo)準(zhǔn)化與標(biāo)準(zhǔn)件。有統(tǒng)計(jì)資料表明，搞好模具標(biāo)準(zhǔn)化工作，廣泛采用模具標(biāo)準(zhǔn)件，可使模具生產(chǎn)周期縮短30%～40%。在標(biāo)準(zhǔn)方面，除了國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之外，對廣大模具企業(yè)來說，建立自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更為重要，這是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)是基礎(chǔ)，數(shù)字化制造、標(biāo)準(zhǔn)化自動化生產(chǎn)都離不開乃至依賴于標(biāo)準(zhǔn)。許多企業(yè)的實(shí)踐也證明了標(biāo)準(zhǔn)化能大幅度提高勞動生產(chǎn)率和縮短模具生產(chǎn)周期。因此，搞好標(biāo)準(zhǔn)化工作，建立各種標(biāo)準(zhǔn)化體系，對模具企業(yè)的發(fā)展十分重要。三、“專、精、特”，社會協(xié)作與企業(yè)文化。按照國家對工業(yè)企業(yè)類型的劃分標(biāo)準(zhǔn)，模具生產(chǎn)企業(yè)絕大多數(shù)都是中小型企業(yè)，大型企業(yè)不足千分之一。對于廣大中小型企業(yè)來說，做精、做特、做新、做強(qiáng)、做活，做出效益來至關(guān)重要。國家也在大力支持“專、精、特”企業(yè)。“專、精、特”能降低成本出效益，“專、精、特”能提高產(chǎn)品質(zhì)量水平，“專、精、特”能促進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，“專、精、特”能推動技術(shù)進(jìn)步和行業(yè)發(fā)展。專業(yè)化分工是隨著社會進(jìn)步與發(fā)展而不斷細(xì)化的。隨著專業(yè)化分工不斷細(xì)化，社會協(xié)作就越來越廣泛深入。對模具制造來說，專業(yè)化分工細(xì)化和社會協(xié)作的廣泛深入能降低成本、提高效率和效益，這是不言而喻的，但關(guān)鍵是如何作為。除了以前的零部件外協(xié)和加工工序等外協(xié)之外，產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合、組建各種產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、技術(shù)外包和利用公共服平臺正在逐漸興起。只要運(yùn)用得好，這些也都能降低模具制造成本。針對特定用戶單獨(dú)設(shè)計(jì)、單件制造是模具生產(chǎn)的特點(diǎn)之一。由于不同模具的要求各不相同，必須有不同的工藝和不同的裝備與之適應(yīng)，所以即使已經(jīng)注意并進(jìn)行了社會協(xié)作，但模具生產(chǎn)企業(yè)某些設(shè)備利用率低，某些環(huán)節(jié)變成了“瓶頸”的現(xiàn)象還仍舊比較普遍。這時(shí)，企業(yè)的管理者就要在分析研究的基礎(chǔ)上采取有效措施來盡量提高設(shè)備利用率和盡快消除“瓶頸”。借助信息化管理對平衡負(fù)荷，搞好均衡生產(chǎn)十分有效。設(shè)備利用率提高了，“瓶頸”消除了，模具制造成本也就降下來了。一個(gè)好的企業(yè)必然會有好的企業(yè)文化，“以人為本”應(yīng)該是企業(yè)文化的核心。好的企業(yè)文化能充分調(diào)動廣大職工的積極性。職工的積極性調(diào)動起來了，他們就能提出許多好意見、好建議來。小到小改小革和各方面的合理化建議，大到整個(gè)企業(yè)的經(jīng)營管理與發(fā)展，人人都關(guān)注，人人都動腦子想辦法，模具制造成本自然就能降下來，企業(yè)自然就能不斷發(fā)展壯大。傳統(tǒng)的模具制造主要依靠工人的技能，所以調(diào)試必不可少，所以交貨期也會延長。隨著技術(shù)發(fā)展和社會進(jìn)步，現(xiàn)在和今后，要逐漸做到不依靠技能也能制造出好模具來；模具制造逐步實(shí)現(xiàn)高度自動化；只裝不配省去試模工程將變成可能；模具交貨期越來越短，模具成本也將越來越低。最后，我認(rèn)為還應(yīng)再分析一下關(guān)于模具的低成本制造與模具用戶的低成本生產(chǎn)之間的關(guān)系。降低模具的制造成本一般情況下都能降低模具用戶的生產(chǎn)成本，這兩者之間應(yīng)該是一致的，但這里不但有一個(gè)度的問題，而且還有一個(gè)兩者合理匹配的問題。所謂“度”，就是降低模具制造成本要有度，切不可過度，即如本文一開始說的那樣，降低模具制造成本必須要在不降低模具質(zhì)量水平和滿足用戶要求的前提下進(jìn)行，這是比較容易理解的。關(guān)于兩者之間合理匹配的問題其核心是要綜合考慮，應(yīng)該使模具能給用戶帶來最大的效益。產(chǎn)品要求低或者是批量小，那么模具就更要成本低，但是如果產(chǎn)品要求高或者是批量很大，那么就不能單純追求模具的低成本了。這就產(chǎn)生了合理匹配的問題。例如一套常規(guī)模具和一套熱流道模具都能滿足用戶生產(chǎn)出一定量的合格注塑件的要求，單從模具成本來說，常規(guī)模具價(jià)格低于熱流道，好像是占有優(yōu)勢的，但是如果從用戶生產(chǎn)的總成本來看，由于使用熱流道模具不但產(chǎn)品質(zhì)量更有保證，而且生產(chǎn)效率和原材料利用率都可以大幅度提高，因而從用戶全面核算總成本來看，使用比常規(guī)模具貴得多的熱流道模具反而更能降低生產(chǎn)成本。這里的關(guān)鍵就是合理匹配。這樣的例子很多，高效、多功能模具多有類似情況，因此模具企業(yè)應(yīng)該在努力降低模具制造成本的同時(shí)，多從用戶企業(yè)的利益著想，提出合理匹配的建議，多與用戶溝通與協(xié)商，大家都全面考慮，共同來決定最合理的方案。