❶ 如何提高模具质量
:如何提高模具质量
近年来,世界范围内制造业的竞争变得越来越激烈,企业在尽可能短的时间内高效率、低消耗地为顾客提供个性化高质量产品的能力,已成为企业竞争能力的一个标志。模具被称为工业之父,模具质量的高低,将直接影响到产品的质量、产量、成本、新产品投产及老产品更新换代的周期、企业产品结构调整速度与市场竞争力,因此经济形势对模具的质量提出了越来越高的要求。那么如何才能更合理地提高模具质量呢?也就是说,怎么样才能让模具在高精度、低成本、高效率条件下,更长时间地、更多模次地生产出质量合格的制件呢?这已经越来越成为人们关注的焦点。模具质量并不是一个简单的话题,它包括以下几个方面:⑴制品质量:制品尺寸的稳定性、符合性,制品表面的光洁度、制品材料的利用率等等;
⑵使用寿命:在确保制品质量的前提下,模具所能完成的工作循环次数或生产的制件数量;⑶模具的使用维护:是否属最方便使用、脱模容易、生产辅助时间尽可能的短;⑷维修成本、维修周期性等等。
提高模具质量的基本途径:
⑴首先制件的设计要合理,尽可能选用最好的结构方案,制件的设计者要考虑到制件的技术要求及其结构必须符合模具制造的工艺性和可行性。
⑵模具的设计是提高模具质量的最重要的一步,需要考虑到很多因素,包括模具材料的选用,模具结构的可使用性及安全性,模具零件的可加工性及模具维修的方便性,这些在设计之初应尽量考虑得周全些。
①模具材料的选用既要满足客户对产品质量的要求,还需考虑到材料的成本及其在设定周期内的强度,当然还要根据模具的类型、使用工作方式、加工速度、主要失效形式等因素来选材。例如:冲裁模的主要失效形式是刃口磨损,就要选择表面硬度高、耐磨性好的材料;冲压模主要承受周期性载荷,易引起表面疲劳裂纹,导致表层剥落,那就要选择表面韧性好的材料;拉深模应选择磨擦系数特别低的材料;压铸模由于受到循环热应力作用,故应选择热疲劳性强的材料;对于注塑模,当塑件为ABS、PP、PC之类材料时,模具材料可选择预硬调质钢,当塑件为高光洁度、透明的材料时,可选耐蚀不锈钢,当制品批量大时,可选择淬火回火钢。另外还需要考虑采用与制件亲和力较小的模具材料,以防粘模加剧模具零件的磨损,从而影响模具的质量。
②模具结构设计时,尽量结构紧凑、操作方便,还要保证模具零件有足够的强度和刚度;在模具结构允许时,模具零件各表面的转角应尽可能设计成圆角过渡,以避免应力集中;对于凹模、型腔及部分凸模、型芯,可采用组合或镶拼结构来消除应力集中,细长凸模或型芯,在结构上需采取适当的保护措施;对于冷冲模,应配置防止制件或废料堵塞的装置(如:弹顶销、压缩空气等)。与此同时,还要考虑如何减少滑动配合件及频繁撞击件在长期使用中磨损所带来的对模具质量的影响。
③在设计中必须减少在维修某一零部件时需拆装的范围,特别是易损件更换时,尽可能减少其拆装范围。
⑶模具的制造过程也是确保模具质量的重要一环,模具制造过程中的加工方法和加工精度也会影响到模具的使用寿命。各零部件的精度直接影响到模具整体装配情况,除掉设备自身精度的影响外,则需通过改善零件的加工方法,提高钳工在模具磨配过程中的技术水平,来提高模具零件的加工精度;若模具整体装配效果达不到要求,则会在试模中让模具在不正常状态下动作的几率提高,对模具的总体质量将会有很大影响。
因此,为保证模具具有良好的原始精度—原始的模具质量,在制造过程中首先要合理选择高精度的加工方法,如电火花、线切割、数控加工等等,同时应注意模具的精度检查,包括模具零件的加工精度、装配精度及通过试模验收工作综合检查模具的精度,在检查时还需尽量选用高精度的测量仪器,对于那些成形表面曲面结构复杂的模具零件,若用普通的直尺、游标卡就无法达到精确的测量数据,这时就需选用三坐标测量仪之类的精密测量设备,来确保测量数据的准确性。 ⑷对模具主要成形零部件进行表面强化,以提高模具零件表面耐磨性,从而更好地提高模具质量。对于表面强化,要根据不同用途的模具,选用不同的强化方法。例如:冲裁模可采用电火花强化、硬质合金堆焊等,以提高模具零件表层的耐磨性和抗压强度;压铸模、塑料模等热加工模具钢零件可采用渗氮(硬氮化)处理,以提高零件的耐磨性、耐热疲劳性和耐磨蚀性;拉深模、弯曲模可采用渗硫处理,以减少摩擦系数,提高材料的耐磨性;碳氮共渗(软氮化)可应用于各类模具的表面强化处理。另外,近几年发展起来的一种称为FCVA真空镀金刚石膜技术,能在零件表层形成一层与基体结合异常牢固又十分光滑均匀密实的保护膜,这种技术特别适合于模具表面保护性处理,也是提高模具质量的一种效果显著的方法。当然,如果制件属试制产品或生产批量相当小的话,就不一定非要进行模具零件的表面强化处理。
⑸模具的正确使用与维护,也是提高模具质量的一大因素。例如:模具的安装调试方式应恰当,在有热流道的情况下,电源接线要正确,冷却水路要满足设计要求,模具在生产中注塑机、压铸机、压力机的参数需与设计要求相符合等等。在正确使用模具时,还需对模具进行定期维护保养,模具的导柱、导套及其他有相对运动的部位应经常加注润滑油,对于锻模、塑料模、压铸模之类模具在每模成形前都应将润滑剂或起模剂喷涂于成形零件表面。对模具进行有计划的防护性维护,并通过维护过程中的数据处理,则可预防模具在生产中可能出现的问题,还可提高维修工作效率。中国塑料模具网
总之,要想提高模具的质量,首先必须每个环节都要考虑到对模具质量的影响,其次还须通过各部门的通力合作。模具的质量是模具企业自身实力的真实体现。
质量是一个古老而又常新的话题!模具的质量,无论是模具的设计者和制造者、制件的设计者,还是模具的使用者都应积极关心的问题,随着技术的不断创新、新材料的广泛采用、加工工艺的不断变革,使用与维护条件的差异等等都不同程度的影响模具的质量。“模具质量”的涉及面很广泛,相当复杂,提高模具质量的方法有多种,途径也很多,本文仅从自己的观点略作阐述,应该能使模具行业的读者们对“如何提高模具质量”有更广泛、更深刻的认识。
❷ 模具厂如何实现精益生产
首先,要转变长期以来惯例使用的技术和思考方式,不能只盯着原本就存在缺陷的工序上不放,而应该仔细观察每一道工序具体的操作过程,识别出浪费和瓶颈,思考改进的方法。改善是无止尽的,看似不存在任何问题的工序,或许潜藏着很大的改善空间。
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第二,仔细考虑车间里的每一道工序,哪些是不创造任何价值的?哪些工序是制约生产效率的瓶颈?是什么原因导致它成为瓶颈?能不能改进?如何改进?用客观冷静的眼光去看待车间的生产过程,你一定能够发现许多问题。当公司试图找出哪些工序不创造任何价值时,会在生产车间里发现一些普遍浪费。
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第三,在很多模具工厂,浪费是一个大问题。对于这个问题,模具企业可以通过使用能生产较高质量零件的机器,最终能够减少时间的浪费和废料。对模具企业来说,机器能够直接生产出好的零件,不需要返工,并且不需要或只要很少的时间加工,无疑是最好的现象。假如我们使用切割表面抛光更好的机床来节省一个小时的人工抛光。这样生产几十件零件,就能节省大量的时间和劳动力。生产一次就通过质检的零件是一个增加附加值的手段。如果使用一部质量很好并且维护地很好的机床,一些质量把关步骤就可以省去。若零件能被更迅速准确地切割,并且不需要加工或仔细地检查来保证切割的质量,就能很快的进入下一个步骤。
❸ 模具制造业如何推行精益生产
步骤一:意识引导,培训先行
精益生产方式把生产中一切不能增加价值的活动都视为浪费。强调人的作用,充分发挥人的潜力,以持续改善来消除浪费。因此,在实施的第一步,应进行多全员的意识培训,培训对象应上至总经理、副总经理,下至作业员、搬运员,培训内容应包括"竞争情况"、。浪费的观念"、。拉动生产"、"5S"、"团队改善"、"全员设备管理"、。全面质量管理"。只有建立在全员对精益生产的了解和基本认同的基础上推动才能顺利进行。
步骤二:成立项目领导和推行小组
很多企业在实施精益生产的时候,都会建立一个精益生产组织,有的叫"精益生产委员会",有的叫"改善组织"。一般来说,总经理应是精益组织的负责人,有些企业也把工厂负责的副总经理列为负责人,组织应包括生产管理部门、制造部门、生产技术郎门、品质部门的等相关部门的主管,要确立负责人的改善职责。
实施精益生产应做好计划,包括系统的实施计划、年度计划和月度计划。计划应该包括项目、分析、责任人、完成时间等,并按照PDCA的方式进行记录。
步骤三:示范线改善,体现成果,建立改善样板区域
任何改善都是建立在对美好的期望基础上的,要让员工真正的接受变革,必须让员工看到实际的成果,并且很多精益的工具也需要在实际的实施过程才能诠释它的优点。精益生产的实施开始3到6个月,当5s取得初步成果的时候,可以选择一条生产线进行示范改善。有的企业把示范线改善,叫做"对象线改善"或"小范围改善",改善的内容要尽可能的运用精益的工具,选择示范线进行改善的时候,应该选择流水作业的线,要认真确认好改善前的状态,包括:成品及使用零件清单、现状平面布置Layout图、现状物与情报流程图、现行各工程C/T时间调查、线边库存状况调查、送货频率及数量等。改善应该循序渐进,并落实每个事情的责任人,还应注意多运用头脑风暴的方法、集思广益。改善的信息应及时的向改善小组内的成员发布,确保同步进行,合作顺畅。改善小组的负责人,要每日对改善的进度进行确认。改善要即使做好成果统计和成果发布,让全员感受到精益生产的好处。
步骤四:现场改善,5S开始
5S是改善现场环境的5个步骤,具体为:整理、整顿、清扫、清洁、素养。实旌精益生产,先从现场环境改善入手,通过整理,清理掉现场的一些不要品,减少空间的占用;通过整顿,让现场的物品按秩序摆放,方便拿取;通过清扫,让现场变的干净,设备得到及时的保养;通过持续的检查、整改,让员工养成维持的习惯,并及时的更新各种表格,从而保持现场良好的环境,提高生产的效率和产品的质量。精益生产从5s开始,一方面,在5S的活动下,让现场走向有序化,减少一些比较显现的浪费现象;另一方面,通过领导的参与,让员工明白管理层对改善的决心,提高全员的改善意识。
步骤五:选择要改进的关键流程
精益生产方式不是一蹴而就的,它强调持续的改进。首先应该先选择关键的流程,力争把它建立成一条样板线。
步骤五:画出价值流程图
价值流程图是一种用来描述物流和信息流的方法。在价值流程图中,方框代表各生产工艺,三角框代表各个工艺之间的在制品库存,各种图标表示不同的物流和信息流,连接信息系统和生产工艺之间的折线表示信息系统正在为该生产工艺进行排序等等。
在绘制完目前状态的价值流程图后,可以描绘出一个精益远景图(Future Lean
Vision)。在这个过程中,更多的图标用来表示连续的流程,各种类型的拉动系统,均衡生产以及缩短工装更换时间,生产周期被细分为增值时间和非增值时间。
步骤六:开展改进研讨会
精益远景图必须付诸实施,否则规划得再巧妙的图表也只是废纸一张。实施计划中包括什么(What),什么时候(When)和谁来负责(Who),并且在实施过程中设立评审节点。这样,全体员工都参与到全员生产性维护系统中。
在价值流程图、精益远景图的指导下,流程上的各个独立的改善项目被赋予了新的意义,使员工十分明确实施该项目的意义。
改进生产流程的方法主要有以下几种:
(1)消除质量检测环节和返工现象
如果产品质量从产品的设计方案开始,一直到整个产品从流水线上制造出来,其中每一个环节的质量都能做到百分百的保证,那么质量检测和返工的现象自然而然就成了多余之举。因此,必须把“出错保护”(Poka-Yoke)的思想贯穿到整个生产过程,也就是说,从产品的设计开始,质量问题就已经考虑进去,保证每一种产品只能严格地按照正确的方式加工和安装,从而避免生产流程中可能发生的错误。
消除返工现象主要是要减少废品产生。严密注视产生废品的各种现象(比如设备、工作人员、物料和操作方法等),找出根源,然后彻底解决。
(2)消除零件不必要的移动
生产布局不合理是造成零件往返搬动的根源。在按工艺专业化形式组织的车间里,零件往往需要在几个车间中搬来搬去,使得生产线路长,生产周期长,并且占用很多在制品库存,导致生产成本很高。通过改变这种不合理的布局,把生产产品所要求的设备按照加工顺序安排,并且做到尽可能的紧凑,这样有利于缩短运输路线,消除零件不必要的搬动及不合理的物料挪动,节约生产时间。
(3)消灭库存
在精益企业里,库存被认为是最大的浪费,因为库存会掩盖许多生产中的问题,还会滋长工人的惰性,更糟糕的是要占用大量的资金,所以把库存当作解生产和销售之急的做法犹如饮鸩止渴。
减少库存的有力措施是变“批量生产、排队供应”为“单件生产流程”(one-piece-flow)。在单件生产流程中,基本上只有一个生产件在各道工序之间流动,整个生产过程随单件生产流程的进行而永远保持流动。
理想的情况是,在相邻工序之间没有在制品库存。当然实际上是不可能的,在某些情况下,考虑到相邻两道工序的交接时间,还必须保留一定数量的在制品库存。精益生产中消灭库存的理念和方法与准时生产JIT的理念和方法类似,请参见上一章的相关内容。
(4)合理安排生产计划
从生产管理的角度上讲,平衡的生产计划最能发挥生产系统的效能,要合理安排工作计划和工作人员,避免一道工序的工作荷载一会儿过高,一会儿又过低。
在不间断的连续生产流程里,还必须平衡生产单元内每一道工序,要求完成每一项操作花费大致相同的时间,使每项操作或一组操作与生产线的单件产品生产时间(Tact
time)相匹配。单件产品生产时间是满足用户需求所需的生产时间,也可以认为是满足市场的节拍或韵律。在严格的按照Tact
time组织生产的情况下,产成品的库存会降低到最低限度。
(5)减少生产准备时间
减少生产准备时间一般的做法是,认真细致地做好开机前的一切准备活动,消除生产过程可能发生的各种隐患。它包括:
①列举生产准备程序的每一项要素或步骤;
②辨别哪些因素是内在的(需要停机才能处理);哪些是外在的因素(在生产过程中就能处理)
③尽可能变内在因素为外在因素;
④利用工业工程方法来改进技术,精简所有影响生产准备的内在的、外在的因素,使效率提高。
(6)消除停机时间
消除停机时间对维持连续生产意义重大,因为连续生产流程中,两道工序之间少有库存,若机器一旦发生故障,整个生产线就会瘫痪。消除停机时间最有力的措施是全面生产维修(Total
Proctive Maintenance,TPM),包括例行维修、预测性维修、预防性维修和立即维修四种基本维修方式。
①例行维修:操作工和维修工每天所作的维修活动,需要定期对机器进行保养。
②预测性维修:利用测量分析技术预测潜在的故障,保证生产设备不会因机器故障而造成时间上的损失。其意义在于未雨绸缪,防患于未然。
③预防性维修:为每一台机器编制档案,记录所有的维修计划和维修纪录。对机器的每一个零部件都做好彻底、严格的保养,适时更换零部件,保证机器不发生意外故障。全面生产维修的目标是无停机时间。要达到此目标,必须致力于消除产生故障的根源,而不是仅仅处理好日常维修任务。
④立即维修:当有故障发生时,维修人员要召之即来,随叫随到,及时处理。
(7)提高劳动利用率
提高劳动利用率包括两个方面,一是提高直接劳动利用率,二是提高间接劳动利用率。
提高直接劳动利用率的关键在于对操作工进行交叉培训,使一人能够负责多台机器的操作,使生产线上的操作工可以适应生产线上的任何工种。交叉培训赋予了工人极大的灵活性,便于协调处理生产过程中的异常问题。
提高直接劳动利用率的另一种方法是在生产设备上安装自动检测的装置。生产过程自始至终处在自动检测装置严密监视下,一旦检测到生产过程中有任何异常情况发生,便发出警报或自动停机。这些自动检测的装置一定程度上取代了质量检测工人的活动,排除了产生质量问题的原因,返工现象也大大减少,劳动利用率自然提高。
间接劳动利用率主要是消除间接劳动。从产品价值链的观点来看,库存、检验、返工等环节所消耗的人力和物力并不能增加产品的价值,因而这些劳动通常被认为是间接劳动,若消除了产品价值链中不能增值的间接活动,那么由这些间接活动引发的间接成本便会显著降低,劳动利用率也相应得以提高。有利于提高直接劳动利用率的措施同样也能提高间接劳动率。
步骤七:营造支持精益生产的企业文化
虽然在车间现场发生的显著改进,能引发随后一系列企业文化变革,但是如果想当然地认为由于车间平面布置和生产操作方式上的改进,就能自动建立和推进积极的文化改变,这显然是不现实的。
其实文化的变革要比生产现场的改进难上十倍,两者都是必须完成并且是相辅相成的。许多项目的实施经验证明,项目成功的关键是公司领导要身体力行地把生产方式的改善和企业文化的演变结合起来。公司副总裁级的管理层持之以恒地到生产现场聆听基层的声音,并对正在进行之中的改进活动加以鼓励,这无疑是很必要的。
传统企业向精益化生产方向转变,不是单纯地采用相应的“看板”工具、及先进的生产管理技术就可以完成,而必须使全体员工的理念发生改变。精益化生产之所以产生于日本,而不是诞生在美国,其原因也正因为两国的企业文化有相当大的不同。
步骤八:全员改善,重点实施。
精益生产实施的过程,既是各种精益工具的不断的学习运用的过程,也是全员不断的参与持续改善的过程,以及全员改善习惯的养成过程。因此,精益生产的推进,应该是让企业的各个职能部门主动的学习并配合运用和精益生产的工具,如:生产管理、制造和物流部门应配合做好拉动生产,设备部门推动全员设备管理、快速换线换模,品质部门推动全面质量管理,等等。负责推动精益生产的部门应根据系统的计划,做好示范线改善的同时,做好重点改善的指导和支持。
步骤九:推广到整个公司
精益生产利用各种工业工程技术来消除浪费,着眼于整个生产流程,而不只是个别或几个工序。所以,样板线的成功要推广到整个公司,使操作工序缩短,推动式生产系统被以顾客为导向的拉动式生产系统所替代。
步骤十:持续改善
精益生产是一个永无止境的精益求精的过程,它致力于改进生产流程和流程中的每一道工序,尽最大可能消除价值链中一切不能增加价值的活动,提高劳动利用率,消灭浪费,按照顾客订单生产的同时也最大限度的降低库存。
由传统企业向精益企业的转变不能一蹴而就,需要付出一定的代价,并且有时候还可能出现意想不到的问题,让那些热衷于传统生产方式而对精益生产持怀疑态度的人,能举出这样或那样的理由来反驳。但是,那些坚定不移走精益之路的企业,大多数在6个月内,有的甚至还不到3个月,就可以收回全部改造成本,并且享受精益生产带来的好处。