文/陳濤·武漢紡織大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院

胡繼文·武漢思凱精沖模具有限責(zé)任公司

精沖行業(yè)中小企業(yè)自動(dòng)化與信息化

文/陳濤·武漢紡織大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院

胡繼文·武漢思凱精沖模具有限責(zé)任公司

隨著精沖工藝技術(shù)的日漸成熟和普及應(yīng)用，精沖件在航空航天、汽車(chē)、鐘表、家電等行業(yè)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。這種形勢(shì)一方面提高了終端產(chǎn)品的性能和質(zhì)量、降低了生產(chǎn)成本，另一方面也給精沖技術(shù)和精沖行業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求。

中國(guó)精沖企業(yè)分布十分廣泛，除了少數(shù)專業(yè)精沖企業(yè)外，精沖行業(yè)大部分都屬于中小企業(yè)，這些中小精沖企業(yè)生產(chǎn)的精沖件約4000余種，直接從事精沖生產(chǎn)的人數(shù)已超過(guò)2萬(wàn)人，其市場(chǎng)占有份額逐年上升，無(wú)論從生產(chǎn)規(guī)模還是技術(shù)發(fā)展上來(lái)看，中小精沖企業(yè)已經(jīng)成為中國(guó)精沖行業(yè)的重要組成部分。

隨著中國(guó)新一輪社會(huì)、經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的進(jìn)一步深入，中小精沖企業(yè)由于資金、市場(chǎng)和技術(shù)等諸多因素的限制導(dǎo)致其面臨諸多困境和難題：人力成本增長(zhǎng)、生產(chǎn)效率低下、企業(yè)間惡性競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致的利潤(rùn)嚴(yán)重下滑等生存問(wèn)題；生產(chǎn)管理與企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理之間信息溝通不暢導(dǎo)致的管理與生產(chǎn)脫節(jié)問(wèn)題；技術(shù)力量相對(duì)薄弱、人才流失嚴(yán)重等問(wèn)題。在新的社會(huì)大環(huán)境下如何解決中小型精沖企業(yè)面臨的困境和難題，實(shí)現(xiàn)中小型精沖企業(yè)的“二次發(fā)展”是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

中小型精沖企業(yè)發(fā)展的客觀需求

實(shí)現(xiàn)精沖的基本條件之一是精沖機(jī)，而進(jìn)口精沖機(jī)一方面價(jià)格昂貴，中小型精沖企業(yè)無(wú)力投資，另一方面精沖機(jī)專業(yè)性強(qiáng)，不適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)。因此，我國(guó)中小型精沖企業(yè)采用的精沖設(shè)備相當(dāng)一部分是國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)型精沖機(jī)和結(jié)合液壓模架的普通四柱液壓沖床。在這種生產(chǎn)條件下和社會(huì)環(huán)境下，中小型企業(yè)開(kāi)始逐漸顯現(xiàn)出諸多發(fā)展的瓶頸問(wèn)題：

⑴自動(dòng)化程度低、生產(chǎn)效率低，經(jīng)濟(jì)效益逐漸下滑。大部分中小型精沖企業(yè)，在國(guó)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型精沖機(jī)或液壓模架上只能對(duì)薄板實(shí)現(xiàn)卷料自動(dòng)送料控制，通過(guò)控制設(shè)備和檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)從開(kāi)卷、校平、工藝潤(rùn)滑、上料、精沖、工件與廢料分離、廢料剪切和清除全工藝過(guò)程的自動(dòng)化。但經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，國(guó)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型精沖機(jī)雖然在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面不存在重大缺陷，但是在模具保護(hù)、設(shè)備安全保護(hù)、精沖工藝參數(shù)優(yōu)化、沖裁頻次等方面與進(jìn)口精沖設(shè)備還存在較大差距，自動(dòng)化程度相對(duì)低下。

對(duì)于厚板精沖，大部分中小型精沖企業(yè)采用條料人工送料方式進(jìn)行生產(chǎn)，勞動(dòng)強(qiáng)度高、生產(chǎn)效率低下。雖然有部分企業(yè)采用了條料自動(dòng)上料裝置，通過(guò)條料始端和末端檢測(cè)信號(hào)控制按精沖步距進(jìn)行自動(dòng)送料，但是整個(gè)精沖工藝過(guò)程中缺乏必要的模具保護(hù)，無(wú)法辨識(shí)疊料、粘件、凸模斷裂等常見(jiàn)異常現(xiàn)象，因此很難實(shí)現(xiàn)精沖工藝過(guò)程的全自動(dòng)控制，導(dǎo)致生產(chǎn)效率比用卷料要低許多。一方面，隨著人力成本的日益增加，以勞動(dòng)密集型為主的中小型精沖企業(yè)的人工成本越來(lái)越高；另一方面，原材料價(jià)格也在逐年上漲，企業(yè)生產(chǎn)成本也日益增加；與此同時(shí)，企業(yè)為了獲取訂單而主動(dòng)降價(jià)形成了企業(yè)間的惡性競(jìng)爭(zhēng)。所有這些因素都直接導(dǎo)致中小型精沖企業(yè)的利潤(rùn)嚴(yán)重下滑，企業(yè)的生存問(wèn)題日益凸現(xiàn)。所以，中小型精沖企業(yè)只有在嚴(yán)把產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)的前提下，盡可能提高生產(chǎn)自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率，才能在同行競(jìng)爭(zhēng)中把握先機(jī)。

⑵企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理不暢?，F(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理應(yīng)該涉及到市場(chǎng)訂單、原材料組織、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)備件管理、質(zhì)量管理、設(shè)備維護(hù)、成品倉(cāng)庫(kù)管理、供貨物流管理、人力資源管理、財(cái)務(wù)管理等多個(gè)層面的內(nèi)容，其中前七個(gè)環(huán)節(jié)與企業(yè)生產(chǎn)直接相關(guān)。一般情況下中小型精沖企業(yè)的管理層相對(duì)薄弱，企業(yè)的大部分重點(diǎn)放在生產(chǎn)組織等直接現(xiàn)場(chǎng)環(huán)節(jié)上，而且企業(yè)信息化管理不足，很少或基本沒(méi)有現(xiàn)代企業(yè)運(yùn)營(yíng)的ERP系統(tǒng)。同時(shí)，管理層人員配備不齊，一人身兼多職、多人共管一事的現(xiàn)象極其普遍，這樣就使得企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理跟不上市場(chǎng)的步伐，嚴(yán)重制約著中小型企業(yè)的發(fā)展。針對(duì)目前中小型精沖企業(yè)生產(chǎn)管理和產(chǎn)品供求脫節(jié)、模具故障事后維修、企業(yè)信息人工傳遞等問(wèn)題，應(yīng)該建立一種以精沖成品倉(cāng)庫(kù)管理為核心的企業(yè)管理信息系統(tǒng)，達(dá)到按訂單組織生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品“零庫(kù)存”或少量庫(kù)存，按精沖件訂單數(shù)量組織模具制造和模具維修，按訂單數(shù)量組織原材料采購(gòu)等一體化信息管理，從而在最大程度上為企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本和運(yùn)營(yíng)成本。

⑶技術(shù)力量薄弱、人才流失嚴(yán)重。自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)是企業(yè)的立足之本，人才是企業(yè)生存之根?，F(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展和壯大必須依賴于強(qiáng)大的技術(shù)研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新。中小型企業(yè)普遍存在著技術(shù)力量薄弱、技術(shù)研發(fā)投入較少的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象一方面與企業(yè)決策者的發(fā)展眼光相關(guān)，另一方面也受到企業(yè)資金和人力資源的限制。在當(dāng)今開(kāi)放式社會(huì)環(huán)境下，企業(yè)人才的流動(dòng)非常普遍，而中小型企業(yè)的人才儲(chǔ)備十分有限，所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)某個(gè)關(guān)鍵技術(shù)崗位人才流失后存在技術(shù)不足甚至斷檔的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象都嚴(yán)重地影響著企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展。中小型精沖企業(yè)面臨最大的問(wèn)題是模具設(shè)計(jì)技術(shù)力量薄弱，有限的技術(shù)人員既要應(yīng)付生產(chǎn)中出現(xiàn)的突發(fā)性問(wèn)題，又要設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)新的模具。與此同時(shí)，我們注意到在高校、研究院所中存在著大量的“剩余”智力人才，如果能夠構(gòu)建一個(gè)模具設(shè)計(jì)研究領(lǐng)域?qū)＜遗c精沖生產(chǎn)企業(yè)緊密聯(lián)系的虛擬設(shè)計(jì)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域?qū)＜摇爸橇Α迸c生產(chǎn)企業(yè)“實(shí)踐”緊密結(jié)合，達(dá)到共贏的目的，將能快速提高中小型企業(yè)的技術(shù)水平和生產(chǎn)能力，最終為我國(guó)在精沖領(lǐng)域整體技術(shù)水平的提高奠定基礎(chǔ)。

中小型精沖企業(yè)綜合自動(dòng)化與信息化

精沖綜合自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)

圖1 單機(jī)精沖自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

為了實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約人力成本的目的，以勞動(dòng)密集型為主的中小型精沖企業(yè)一直嘗試著通過(guò)各種途徑的自動(dòng)化改造或技術(shù)革新來(lái)提高精沖工藝過(guò)程的自動(dòng)化程度。但大部分自動(dòng)化系統(tǒng)僅集中簡(jiǎn)單的生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，對(duì)模具保護(hù)、設(shè)備安全、模具壽命統(tǒng)計(jì)與監(jiān)測(cè)方面還存在一定的不足。我們認(rèn)為精沖工藝過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該是保證產(chǎn)品質(zhì)量和盡量延長(zhǎng)模具壽命條件下的全生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。一個(gè)單機(jī)精沖綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的基本實(shí)現(xiàn)方案如圖1所示。

如圖1所示，單機(jī)精沖自動(dòng)化系統(tǒng)由機(jī)械部分和電氣控制兩部分組成。

⑴自動(dòng)精沖機(jī)械系統(tǒng)。自動(dòng)精沖系統(tǒng)機(jī)械部分主要應(yīng)該包括：原料儲(chǔ)料裝置(條料儲(chǔ)料或卷料開(kāi)卷)、精密自動(dòng)送料裝置、精沖設(shè)備(精沖機(jī)或帶輔助液壓裝置的液壓沖床)、廢料回收裝置。該機(jī)械裝置在自動(dòng)控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)下能實(shí)現(xiàn)精沖工藝過(guò)程。

⑵自動(dòng)精沖控制系統(tǒng)。自動(dòng)精沖控制系統(tǒng)的核心組成部分是一臺(tái)帶有現(xiàn)場(chǎng)總線通信模塊的PLC或工控機(jī)及相關(guān)信號(hào)檢測(cè)傳感器，協(xié)調(diào)控制機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)，完成自動(dòng)送料、精密沖裁、模具保護(hù)等功能。1）料倉(cāng)信號(hào)采集與控制。采用簡(jiǎn)單的位置開(kāi)關(guān)量檢測(cè)實(shí)現(xiàn)有料、無(wú)料信號(hào)，在控制程序的協(xié)調(diào)下實(shí)現(xiàn)原料狀態(tài)監(jiān)測(cè)與送料運(yùn)動(dòng)、自動(dòng)涂油等控制。2）精確步距自動(dòng)送料控制。在實(shí)現(xiàn)模具保護(hù)的前提下，在控制器控制下實(shí)現(xiàn)原料的精確步距送料和廢料回收動(dòng)作。3）模具保護(hù)與精沖控制。一方面控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集精沖主壓力、壓邊力和反頂力以及凸凹模與齒圈壓板之間的間隙，通過(guò)控制器內(nèi)部實(shí)時(shí)診斷程序自動(dòng)辨識(shí)疊料、粘件、凸模斷裂等常見(jiàn)異?，F(xiàn)象，并自動(dòng)停機(jī)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)模具保護(hù)；另一方面，在控制器控制下實(shí)現(xiàn)精沖加工過(guò)程控制。4）液壓系統(tǒng)信號(hào)采集與壓力控制。對(duì)主液壓系統(tǒng)和輔助液壓系統(tǒng)的油壓、油溫信號(hào)實(shí)時(shí)采集，實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的壓力和油溫控制；同時(shí)根據(jù)設(shè)定的優(yōu)化壓力控制時(shí)序調(diào)節(jié)油壓系統(tǒng)加載壓力的大小和時(shí)序，進(jìn)一步實(shí)時(shí)優(yōu)化三向壓力參數(shù)，以提高模具使用壽命和精沖件斷面質(zhì)量。5）生產(chǎn)參數(shù)統(tǒng)計(jì)。通過(guò)計(jì)數(shù)器自動(dòng)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量，為企業(yè)信息系統(tǒng)和模具壽命評(píng)估及模具維修提供統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)支持。6）模具壽命評(píng)估與修模提示。據(jù)大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)研究表明，模具剩余壽命能通過(guò)精沖工藝過(guò)程中液壓系統(tǒng)三向壓力特征值(如最大動(dòng)態(tài)壓力)的變化表征出來(lái)，通過(guò)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)和液壓系統(tǒng)三向壓力特征值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以粗略估計(jì)模具剩余壽命，并提前報(bào)警，提示預(yù)測(cè)的修模時(shí)間，避免因修模不及時(shí)而損壞模具。7）通信接口。控制系統(tǒng)提供兩個(gè)通信接口：一個(gè)是控制器與機(jī)旁操作人機(jī)交互觸摸屏之間的通信接口，實(shí)現(xiàn)精沖機(jī)旁控制、查詢和操作；另一個(gè)是控制器與車(chē)間集控工作站之間的現(xiàn)場(chǎng)總線通信接口，便于集控工作站獲取單臺(tái)精沖系統(tǒng)的實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息并實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控，同時(shí)為企業(yè)信息系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

實(shí)現(xiàn)精沖綜合自動(dòng)化，能有效降低直接人工成本，降低工人工傷發(fā)生的頻率，進(jìn)而有效提高企業(yè)利潤(rùn)和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。在單機(jī)精沖自動(dòng)化系統(tǒng)改造的前提下可進(jìn)一步通過(guò)集中控制實(shí)現(xiàn)精沖生產(chǎn)車(chē)間的綜合集成自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)少人值班，促進(jìn)企業(yè)從勞動(dòng)密集生產(chǎn)型向產(chǎn)研結(jié)合型轉(zhuǎn)化。

中小型精沖企業(yè)信息化實(shí)現(xiàn)方案

由于管理制度不規(guī)范、生產(chǎn)管理與產(chǎn)品供求脫節(jié)、各種自動(dòng)化系統(tǒng)或辦公系統(tǒng)之間缺乏信息共享等因素，導(dǎo)致生產(chǎn)管理成為中小型精沖企業(yè)管理的薄弱環(huán)節(jié)。中小型精沖企業(yè)最大的優(yōu)勢(shì)就是管理環(huán)節(jié)短、市場(chǎng)反應(yīng)迅速，但同時(shí)由于生產(chǎn)管理薄弱又使得生產(chǎn)輔助管理帶有一定的盲目性。雖然市面上有許多面向企業(yè)管理的ERP系統(tǒng)，但沒(méi)有一款是針對(duì)中小型精沖企業(yè)的需求開(kāi)發(fā)的。

針對(duì)目前中小型精沖企業(yè)生產(chǎn)管理和產(chǎn)品供求脫節(jié)、自動(dòng)化系統(tǒng)與管理系統(tǒng)相互獨(dú)立、企業(yè)信息人工傳遞等問(wèn)題，我們提出了以訂單管理和精沖成品倉(cāng)庫(kù)管理為核心的企業(yè)管理集成信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，達(dá)到按訂單組織生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品“零庫(kù)存”或少量庫(kù)存，按精沖件數(shù)量組織模具制造和模具維修，按訂單數(shù)量組織原材料采購(gòu)等一體化信息管理的目的，從而在最大程度上為企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本和運(yùn)營(yíng)成本。一個(gè)完整的精沖企業(yè)集成信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞桨溉鐖D2所示。信息化技術(shù)的實(shí)施將整體提升公司的管理水平、優(yōu)化企業(yè)運(yùn)營(yíng)機(jī)制。

精沖企業(yè)集成信息系統(tǒng)采用三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)以成品精沖件訂單管理和倉(cāng)庫(kù)管理為中心從訂單到精沖產(chǎn)品的全流程信息化管理。

⑴精沖生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)總線層?，F(xiàn)場(chǎng)總線層現(xiàn)地網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了信息管理系統(tǒng)與生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)的集成。一方面信息管理系統(tǒng)通過(guò)總線獲取實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，為其他管理提供數(shù)據(jù)支持；另一方面，生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線獲取信息管理層的決策數(shù)據(jù)。1）精沖自動(dòng)控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線控制層主要以多臺(tái)帶有現(xiàn)場(chǎng)總線通信模塊的PLC或工控機(jī)為控制核心，實(shí)現(xiàn)從上料到精沖件產(chǎn)出的精沖生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，每臺(tái)控制器控制一套精沖設(shè)備。同時(shí)，控制系統(tǒng)可獲取沖壓產(chǎn)品計(jì)數(shù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、液壓系統(tǒng)實(shí)時(shí)壓力數(shù)據(jù)等，通過(guò)總線模塊上傳至精沖集控工作站。2）精沖集控工作站將生產(chǎn)計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，并結(jié)合歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)液壓變化進(jìn)行模具壽命狀態(tài)評(píng)估。一方面將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和狀態(tài)評(píng)估發(fā)送至上層網(wǎng)絡(luò)為生產(chǎn)決策提供數(shù)據(jù)支持；另一方面將診斷出的異常結(jié)論下發(fā)至現(xiàn)地，報(bào)警提示操作者同時(shí)遠(yuǎn)程控制停機(jī)，避免異常損失的人為擴(kuò)大。

圖2 精沖企業(yè)集成信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞桨笀D

⑵模具加工及維修現(xiàn)場(chǎng)總線層。模具加工與維護(hù)現(xiàn)場(chǎng)總線層實(shí)現(xiàn)了從模具設(shè)計(jì)到提供合格模具的自動(dòng)化加工設(shè)備、模具加工和維修管理兩個(gè)層面的集成化信息管理。1）模具加工與維修管理工作站通過(guò)上層網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)獲取模具設(shè)計(jì)圖紙，完成模具生產(chǎn)管理，包括數(shù)控加工編程、模具加工工藝編制、模具加工過(guò)程管理等。2）數(shù)控加工中心、線切割機(jī)床等自動(dòng)化機(jī)加工設(shè)備通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線獲取數(shù)控加工程序，完成精沖模具的生產(chǎn)。

⑶訂單管理和成品倉(cāng)庫(kù)管理層。訂單管理工作站和成品倉(cāng)庫(kù)管理是整個(gè)集成信息系統(tǒng)的核心和紐帶，它們決定了精沖生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程。訂單管理是企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的發(fā)起段，而倉(cāng)庫(kù)管理是企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的最終端。1）訂單管理工作站是企業(yè)市場(chǎng)部的入口，也是整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的發(fā)起段。根據(jù)精沖產(chǎn)品需求和客戶要求交貨周期下發(fā)初始生產(chǎn)任務(wù)，啟動(dòng)生產(chǎn)管理程序，同時(shí)監(jiān)控倉(cāng)庫(kù)成品數(shù)量，完成產(chǎn)品發(fā)貨。2）用戶訂單和倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存和出庫(kù)數(shù)量共同決定了模具生產(chǎn)加工的周期和數(shù)量、修模的周期、原材料的庫(kù)存量及采購(gòu)周期等。

⑷數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器是整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的數(shù)據(jù)中心，它儲(chǔ)存了企業(yè)所有運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括生產(chǎn)數(shù)據(jù)、訂單數(shù)據(jù)、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)、客戶數(shù)據(jù)等重要數(shù)據(jù)資料，是企業(yè)信息系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。為了保證數(shù)據(jù)安全，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器一方面采用了RAID 5熱備份技術(shù)，防止突發(fā)性硬盤(pán)損壞導(dǎo)致數(shù)據(jù)資料丟失，另一方面采用光盤(pán)塔定期自動(dòng)備份數(shù)據(jù)，進(jìn)一步保證數(shù)據(jù)安全。

⑸文件服務(wù)器。文件服務(wù)器包含了文件存儲(chǔ)管理服務(wù)和應(yīng)用程序管理服務(wù)兩個(gè)方面的功能。它一方面管理著整個(gè)企業(yè)的圖紙、文檔等核心技術(shù)資料，采用二級(jí)用戶權(quán)限管理保障企業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被惡意拷貝和傳播；另一方面，它提供了所有工作站進(jìn)行內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)和數(shù)據(jù)處理的交互式應(yīng)用程序。同樣為了保證資料數(shù)據(jù)安全，服務(wù)器硬件采用了RAID 5熱備份和光盤(pán)塔定期備份的雙冗余保護(hù)機(jī)制。

精沖行業(yè)的“云設(shè)計(jì)”與“云生產(chǎn)”模式

在互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐步成熟的時(shí)代背景下，中小精沖企業(yè)只有充分依賴精沖領(lǐng)域?qū)＜业募夹g(shù)優(yōu)勢(shì)、依托精沖產(chǎn)業(yè)圈的整體生產(chǎn)能力、實(shí)現(xiàn)精沖行業(yè)聯(lián)盟，構(gòu)建精沖“云設(shè)計(jì)”與“云生產(chǎn)”虛擬技術(shù)平臺(tái)，突出資源共享，謀求共同發(fā)展，才能使得廣大中小型精沖企業(yè)在殘酷的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

基于領(lǐng)域?qū)＜业木珱_“云設(shè)計(jì)”虛擬技術(shù)平臺(tái)

中小型企業(yè)存在著技術(shù)力量薄弱的天然缺陷，其中模具研發(fā)和模具設(shè)計(jì)人才缺乏是中小型企業(yè)面臨的最大難題。在不投入大量資金進(jìn)行模具研發(fā)和模具設(shè)計(jì)人才儲(chǔ)備的前提下，我們可以借鑒大型跨國(guó)公司的“世界工廠”理念，充分吸收社會(huì)上“剩余”智力人才，構(gòu)建“世界設(shè)計(jì)”的模具“云設(shè)計(jì)”虛擬技術(shù)平臺(tái)，在精沖領(lǐng)域?qū)＜业闹橇χС窒?，將模具設(shè)計(jì)和研發(fā)“剩余”智力人才與中小型精沖企業(yè)聯(lián)系起來(lái)，這樣一方面能快速提高中小型企業(yè)的技術(shù)水平和研發(fā)能力，另一方面也能充分發(fā)揮“剩余”智力人才的能力，為我國(guó)在精沖領(lǐng)域整體技術(shù)水平的提高奠定基礎(chǔ)。基于精沖領(lǐng)域?qū)＜业摹霸圃O(shè)計(jì)”虛擬技術(shù)平臺(tái)的構(gòu)建方案如圖3所示。

⑴“云設(shè)計(jì)”虛擬技術(shù)平臺(tái)運(yùn)行流程。基于精沖領(lǐng)域?qū)＜业摹霸圃O(shè)計(jì)”虛擬技術(shù)平臺(tái)運(yùn)行流程如下：1）精沖企業(yè)發(fā)布招標(biāo)信息，向平臺(tái)管理方繳納保證金；2）精沖模具設(shè)計(jì)方在平臺(tái)注冊(cè)，提交資格審查申請(qǐng)；3）領(lǐng)域?qū)＜以诰€進(jìn)行設(shè)計(jì)方資格審查；4）設(shè)計(jì)方在線購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)標(biāo)書(shū)，上傳設(shè)計(jì)圖紙；5）精沖領(lǐng)域?qū)＜以诰€進(jìn)行技術(shù)評(píng)標(biāo)、開(kāi)標(biāo)；6）精沖企業(yè)在線支付設(shè)計(jì)費(fèi)用，獲取設(shè)計(jì)圖紙；7）平臺(tái)向設(shè)計(jì)方支付設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)費(fèi)用，并督促設(shè)計(jì)方提供后續(xù)技術(shù)支持。

⑵“云設(shè)計(jì)”管理平臺(tái)?！霸圃O(shè)計(jì)”虛擬設(shè)計(jì)平臺(tái)依賴于廣域網(wǎng)的建立，是精沖企業(yè)（技術(shù)需求方）、精沖技術(shù)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)方（技術(shù)提供方）和精沖領(lǐng)域?qū)＜遥夹g(shù)評(píng)判方）的中間紐帶。管理信息平臺(tái)是整個(gè)虛擬設(shè)計(jì)平臺(tái)的關(guān)鍵，必須成立專門(mén)的運(yùn)營(yíng)管理公司進(jìn)行平臺(tái)的維護(hù)和業(yè)務(wù)流程的監(jiān)督和管理。同時(shí)，精沖領(lǐng)域?qū)＜沂钦麄€(gè)“云設(shè)計(jì)”平臺(tái)實(shí)現(xiàn)技術(shù)招投標(biāo)的關(guān)鍵評(píng)判方，因此還需要精沖技術(shù)協(xié)會(huì)等組織的支持和推薦?！霸圃O(shè)計(jì)”平臺(tái)的構(gòu)建能使中小型精沖企業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案的“優(yōu)中選優(yōu)”，廣泛集中全體社會(huì)智力，從而實(shí)現(xiàn)精沖行業(yè)整體技術(shù)水平提升。

依托精沖產(chǎn)業(yè)鏈的精沖“云生產(chǎn)”虛擬技術(shù)平臺(tái)

企業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)與管理信息化系統(tǒng)的建立可以提高企業(yè)生產(chǎn)效率、規(guī)范企業(yè)管理行為，從而整體提升精沖企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。但是中小型精沖企業(yè)面臨著更為險(xiǎn)惡的外部競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境：為了獲取市場(chǎng)訂單采取的同行價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致行業(yè)利潤(rùn)整體下降的惡性循環(huán)；不可控的原材料價(jià)格上漲和下游企業(yè)產(chǎn)品壓價(jià)進(jìn)一步壓縮了利潤(rùn)空間；大型精沖企業(yè)的市場(chǎng)擴(kuò)張以及外資同行企業(yè)的強(qiáng)勢(shì)介入搶占了更多的市場(chǎng)份額。

采用精沖產(chǎn)品替代普沖產(chǎn)品和部分機(jī)加工產(chǎn)品是提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低加工成本的可靠途徑，因此，可以預(yù)測(cè)未來(lái)的汽車(chē)、鐘表、軍工等產(chǎn)業(yè)的精沖市場(chǎng)會(huì)越來(lái)越大，而目前我國(guó)精沖企業(yè)的產(chǎn)能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)的需求。但是精沖行業(yè)的準(zhǔn)入技術(shù)門(mén)檻和員工素質(zhì)要求相對(duì)較高。因此，如何進(jìn)行整個(gè)精沖產(chǎn)業(yè)鏈的資源整合，整體提升我國(guó)精沖產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能和技術(shù)水平以應(yīng)對(duì)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。我們認(rèn)為，在“云設(shè)計(jì)”虛擬技術(shù)平臺(tái)的支持下，構(gòu)建依托于整個(gè)精沖產(chǎn)業(yè)鏈的“云生產(chǎn)”模式，進(jìn)一步地細(xì)分產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)，才能在現(xiàn)有條件下提升我國(guó)精沖產(chǎn)品產(chǎn)能，從根本上優(yōu)化精沖產(chǎn)業(yè)鏈，提高精沖行業(yè)的整體技術(shù)水平和生產(chǎn)能力。依托精沖產(chǎn)業(yè)鏈的“云生產(chǎn)”虛擬技術(shù)平臺(tái)構(gòu)建方案如圖4所示。

圖4 依托精沖產(chǎn)業(yè)鏈的“云生產(chǎn)”虛擬技術(shù)平臺(tái)

“云生產(chǎn)”虛擬技術(shù)平臺(tái)的核心是“云生產(chǎn)”服務(wù)平臺(tái)，它是產(chǎn)品需求方、產(chǎn)品供應(yīng)鏈和技術(shù)支持方的中間紐帶和協(xié)調(diào)中心?！霸粕a(chǎn)”服務(wù)平臺(tái)在“云設(shè)計(jì)”管理平臺(tái)的技術(shù)支持下，根據(jù)產(chǎn)品需求方的具體需求組織模具的生產(chǎn)和研發(fā)、原材料的組織和供給、產(chǎn)品的云端生產(chǎn)和物流配送的優(yōu)化等，從而以最優(yōu)、最快和最經(jīng)濟(jì)的方式完成產(chǎn)品的生產(chǎn)和供給，從而實(shí)現(xiàn)精沖生產(chǎn)單元最小化、運(yùn)營(yíng)管理集中化、準(zhǔn)入門(mén)檻低端化、行業(yè)利潤(rùn)最大化的目標(biāo)。

“云設(shè)計(jì)”和“云生產(chǎn)”是一項(xiàng)戰(zhàn)略性系統(tǒng)工程，它的發(fā)展將是一個(gè)漸進(jìn)式長(zhǎng)期過(guò)程，需要“政、產(chǎn)、學(xué)、研”緊密結(jié)合，共同努力。從實(shí)際國(guó)情出發(fā)，面向未來(lái)，采用需求牽引導(dǎo)向，技術(shù)融合升級(jí)，自主創(chuàng)新研發(fā)，應(yīng)用示范開(kāi)路的總體指導(dǎo)思想。我們認(rèn)為在現(xiàn)有條件下“云設(shè)計(jì)”和“云生產(chǎn)”的實(shí)現(xiàn)分成三個(gè)主要的模式：1)企業(yè)內(nèi)部的 “云設(shè)計(jì)”。依賴于廣域網(wǎng)建立，整合企業(yè)內(nèi)外部資源，將“層層上報(bào)”的垂直管理模式，變更為“平行管理”，即每一個(gè)節(jié)點(diǎn)既是任務(wù)的執(zhí)行者，也是任務(wù)的發(fā)布者，使任務(wù)能在多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)展開(kāi)，提升效率與反應(yīng)速度。2)企業(yè)間的 “云設(shè)計(jì)”與“云生產(chǎn)”?；谫Y產(chǎn)互換，實(shí)現(xiàn)企業(yè)聯(lián)合，通過(guò)訂單/管理/技術(shù)/資源的共享，盤(pán)活閑置設(shè)備，挖掘企業(yè)潛力，實(shí)現(xiàn)共贏。3)行業(yè)內(nèi)部的“云設(shè)計(jì)”與“云生產(chǎn)”?；诶婊Q，實(shí)現(xiàn)行業(yè)聯(lián)盟，通過(guò)行業(yè)的政策指引開(kāi)拓精沖產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，形成新的增長(zhǎng)點(diǎn)；分級(jí)協(xié)作避免惡性競(jìng)爭(zhēng)，高低組合，應(yīng)對(duì)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。

結(jié)束語(yǔ)

本文全面分析了中小型精沖企業(yè)在新形勢(shì)下面臨的主要問(wèn)題和生存發(fā)展的瓶頸。針對(duì)目前中小型精沖企業(yè)生產(chǎn)中勞動(dòng)強(qiáng)度高、人力成本日益增高的情形，提出以模具保護(hù)和精沖件質(zhì)量為前提的生產(chǎn)工藝過(guò)程自動(dòng)化改造方案，達(dá)到提高生產(chǎn)效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約人力成本的目的，實(shí)現(xiàn)企業(yè)從勞動(dòng)密集生產(chǎn)型向產(chǎn)研結(jié)合轉(zhuǎn)化；針對(duì)目前中小型精沖企業(yè)生產(chǎn)管理和產(chǎn)品供求脫節(jié)、模具故障事后維修、企業(yè)信息人工傳遞等問(wèn)題，提出以訂單管理和精沖成品倉(cāng)庫(kù)管理為核心的企業(yè)管理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，達(dá)到按訂單組織生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品“零庫(kù)存”或少量庫(kù)存，按精沖件數(shù)量組織模具制造和模具維修，按訂單數(shù)量組織原材料采購(gòu)等一體化信息管理的目的，從而在最大程度上為企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本和運(yùn)營(yíng)成本；針對(duì)中小型精沖企業(yè)模具設(shè)計(jì)技術(shù)力量薄弱的現(xiàn)象，提出了依賴行業(yè)專家的“云設(shè)計(jì)”網(wǎng)絡(luò)化虛擬設(shè)計(jì)管理平臺(tái)的思想，期望構(gòu)建一個(gè)模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)＜遗c精沖生產(chǎn)企業(yè)緊密聯(lián)系的虛擬設(shè)計(jì)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域?qū)＜摇爸橇Α迸c生產(chǎn)企業(yè)“實(shí)踐”緊密結(jié)合，達(dá)到快速提高中小型企業(yè)的技術(shù)水平和生產(chǎn)能力的目的。

實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)企業(yè)自動(dòng)化和信息化是企業(yè)發(fā)展的必由之路，通過(guò)自動(dòng)化和信息化的實(shí)施，在技術(shù)層面和管理層面上給中小型精沖企業(yè)的發(fā)展提供了一種新的契機(jī)，最終為我國(guó)在精沖領(lǐng)域技術(shù)水平的提高奠定基礎(chǔ)。