以下文章來源于達索系統SOLIDWORKS ,作者SOLIDWORKS
SOLIDWORKS為達索系統下的子公司,專門負責研發與銷售機械設計軟件的視窗產品。SOLIDWORKS軟件是世界上第一個基于Windows開發的三維CAD系統。具有功能強大、易學易用和技術創新三大特點,是領先的、主流的三維CAD解決方案。
與注塑行業的淵源
DELMIAWORKS的前身IQMS創建于1989年,創立之初就是專門面向注塑行業解決方案。創始人Randy Flamm 與 Nancy Flamm在美國通用電氣的注塑企業從事管理工作。但是在實際的管理過程中,發現針對注塑這個領域,存在的大量的管理難題。因此Randy Flamm 與 Nancy Flam決定開發一套系統,專門解決注塑行業的管理難題。DELMIAWORKS因此而誕生。當然隨著DELMIAWORKS的產品發展,其解決方案已經覆蓋了許多行業,但是注塑作為最核心的解決方案領域的定位一直沒變。
DELMIAWORKS?, 憑借其在注塑解決方案領域積累的深厚底蘊與數十年行業專長,深刻洞悉塑料制造業所遭遇的特殊挑戰。面對諸如原材料價格的頻繁波動、多樣化的模具組合需求、復雜的單位換算(UOM)處理,以及特定的庫存消耗管理等實際問題,全球范圍內成千上萬的塑料生產及加工企業已借助 DELMIAWORKS 的解決方案實現了運營效率和盈利能力的顯著提升。
作為塑料制造運營管理系統 (MOM) 的領導者,DELMIAWORKS 深植于塑料產業的根基之中,擁有北美地區最為龐大的塑料加工商客戶群體。通過積極投身于 SPI、SPE 和 MAPP 等行業協會活動,DELMIAWORKS 時刻把握行業脈搏,持續優化產品功能以適應精益制造流程的需求。其在塑料生產工藝領域的獨到見解和卓越理解力,加之高達 98% 的客戶保留率,有力佐證了 DELMIAWORKS 作為塑料行業首選的 ERP+MES+ 解決方案提供商的領先地位。這款行業專屬的塑料 ERP+MES 軟件系統不僅涵蓋了注塑成型、擠出、熱成型和復合成型等多元工藝環節,更在準時交付、精確訂單管理、嚴格質量控制及精細化定價策略等方面展現出嚴苛標準下的出色性能。
注塑的工作原理與場景推演
注塑工藝的核心流程可精煉描述如下:
塑料顆粒原料首先被投入到料筒內,通過料筒內部的電阻或感應加熱元件對其進行熱處理,同時借助螺桿的持續旋轉與往復運動,實現對原料的有效輸送與均勻塑化。
完成塑化的塑料熔體隨后在注射油缸的驅動下,憑借液壓系統的高精度控制,以高壓、高速狀態注入預先設計好的模具型腔內。這一過程通常被稱為“注射階段”。
熔融塑料在填充模具型腔后,經歷保壓階段確保熔體完全充滿模腔且維持一定的壓力,防止因冷卻收縮而產生空洞或變形。接下來,在模具內部設定的冷卻系統作用下,熔體逐漸冷卻并固化成形,精確復制模具型腔的三維結構與尺寸特征,最終形成穩定的塑料制品。
待制品充分固化并達到預定脫模強度后,模具通過開模機構進行啟閉動作,隨后由頂出機構精準控制,將已定型的塑料制品從模具內部頂出并卸載。
注塑工藝生產場景推演
注塑BOM
制造工藝
DELMIAWORKS精心研發了一種面向注塑工藝的專項制造清單(Bill of Manufacturing, BOM),該模塊專為注塑行業的獨特性而設計,超越了傳統系統僅依靠配置難以實現的功能深度。具體表現在以下六個核心特性:
1
針對特定型號注塑設備的精密參數化配置:系統能夠依據特定注塑機型號進行精細化設置,確保工藝參數與實際生產設備精準匹配。
2
根據產品重量動態計算原料需求量:系統采用先進的算法模型,基于產品凈重、生產效率以及預設的報廢率等因素反向精確推算主材料的實際耗用量。
3
水口料產出管理:集成水口料產出的智能化預測功能,實時跟蹤并精確設定因注塑過程產生的邊角廢料比例。
4
二次料循環利用策略制定:支持靈活設定二次料的回收再利用率閾值,以實現資源最大化利用和成本優化。
5
物料損耗邏輯的注塑工藝專用規則設定:提供三種注塑特性的物料損耗邏輯選項,滿足不同注塑工藝中復雜多變的損耗計算需求。
6
針對注塑模具的專業化全生命周期管理:涵蓋了模具從設計、制造、使用、維護直至淘汰的全生命周期管控,包括模具性能監控、預防性維修計劃、沖突預警及模具在生產排程中的高效調度等關鍵環節。
模具產出設定
1
針對模具單次產出多種產品的特性,DELMIAWORKS注塑BOM支持多產品并行生成,能夠精準管理同一模具下不同產品的物料構成與消耗。
2
對于一模多穴的復雜場景,該系統提供了便捷高效的設定工具,可靈活定義與管理模具各穴位的產品結構及對應物料關系,以滿足多元化生產需求。
3
在注塑產品的包裝環節,DELMIAWORKS注塑BOM進一步實現了智能化配置,允許用戶精細設定每種注塑產品的包裝層級、規格以及相應的包裝材料信息,從而確保整個注塑生產流程中物料管理的準確性與高效性。
注塑材料管理
DELMIAWORKS專為注塑成型物料優化設計了一種獨特的物料(PL)管理模式,該模式涵蓋了以下核心功能:
1
高級配方管理:系統支持直接調用預設的混料配方,無需另行創建新的生產工單,從而實現對混料過程的精準控制與高效執行。
2
材料烘干工藝參數配置:提供集成化的材料干燥設置功能,確保物料在注塑前達到理想的含水率標準,有效防止因物料潮濕引發的產品質量問題。
3
批次全生命周期追溯機制:通過實施嚴格的批次追蹤管理體系,可以實時監控并記錄從原料入庫到最終產品出庫的全過程信息,滿足精細化質量管理要求。
4
顏色組合智能調度策略:整合了顏色組管理功能,能夠根據產品顏色需求,在排產階段靈活調配資源,優化生產計劃,提升整體生產效率與響應速度。
配方與稱重管理
配方管理
DELMIAWORKS針對具有預先混合物料與配方管理需求的場景,精心研發了一套先進的配方管理系統,該系統支持以下三種精細化管理模式:
1
按比例配方控制:系統允許用戶按照精確的百分比參數進行配方配置,確保多元成分在混料過程中的配比精準無誤。
2
定量配方管理:系統提供按數量調配的功能,能夠根據實際生產需求,對每種原料設定并追蹤特定的數量值,實現高效精準的物料投放控制。
3
批次及配件分配管理:系統可根據配件清單和批次要求,智能優化并分配相應數量的配料至各個生產批次中,從而實現從配件級別到批次級別的精細化物料調度與管理。
稱重管理
DELMIAWORKS為應對預先混料及配方精細化管理的需求,創新研發了一套先進的計量集成系統。
1
電子秤實時雙向通訊接口:該系統實現了與電子秤的無縫對接,實現數據的實時同步傳輸,確保精度的同時大幅提升工作效率。
2
高精度動態稱重記錄與標簽自動化打印功能:系統能夠精確記錄每一次稱量過程的關鍵數據,并支持自動化的標簽打印服務,確保每個混料批次信息的完整性和可追溯性。
3
批次級全程追溯機制:通過內置的批號追蹤技術,系統能夠對每一批次的混料從原料稱量、配比到最終產品的全過程進行精細化跟蹤與記錄,滿足嚴格的質量控制與合規要求。
注塑排產
優化生產調度策略,旨在實時高效地確定最優化的生產啟動時機及設備最優利用率,并充分考慮各類必要資源約束,如工具、組件等的可用性。采用直觀的拖拽式排程技術,實現對模具制造過程的高度靈活調度,從而有效降低換模頻率與成本。
針對模具生產排程,系統具備智能識別及規避模具沖突的功能,并能提前預警潛在問題,確保生產流程的連續性和穩定性。同時,系統能夠細致到物料層級乃至物料顏色屬性,精細化排產以最大程度減少物料更換和清洗停機時間,提升整體生產效率。
此外,該系統還無縫整合模具維護保養計劃至整體生產計劃體系中,通過預防性維護策略,確保模具處于良好運行狀態,降低因模具故障引發的非計劃停機風險,從而實現生產效能的最大化。
生產監控與工藝監控
實時生產監控
采集設備運行周期數據
記錄制造過程中的產出時間和產量信息
具備停機狀態實時警報功能
實時工藝監控
實施對機臺工藝參數的精密采集,涉及包括但不限于溫度、濕度、壓力等核心環境條件的動態監測數據。通過運用先進的數據分析技術,實現對這些參數變化趨勢的前瞻預測預警,并構建一套高效靈敏的超標警報系統,確保在參數偏離預設閾值時能夠及時發出警示通知,以保障生產過程的穩定性和可控性。
即時監控Real Time
滿足注塑現場管控的全功能
實現所有生產設備數據的實時協同與同步化傳輸,確保機臺運行狀態的即時自動刷新。通過智能化系統實現實時監控與預警,針對機臺異常狀況即時觸發警報機制,并能借助設備聯網技術精準匹配質量信息,提升質量管理效能。
采用自動化標簽打印系統,優化生產流程中標簽列印環節。針對停機異常事件進行高效響應及智能處理,以減少非計劃性停機時間并保障生產線穩定運行。
整合并集中生成快速報告功能,以便于產品快速完成入庫操作。同時,依托先進的生產計劃管理模塊,可依據實時生產情況動態調整并自動更新生產計劃,從而實現精益化、智能化生產調度與控制。
現場操作終端
實時監控并更新現場作業效率指標
動態優化物料需求預測與管控
包含治具與工具的精密配置計劃
實施設備停機時間追蹤,并進行深度性能分析
生成詳盡的生產績效及質量異常報告
自動化執行管制標簽打印流程
精細化管理人力資源記錄檔案
全面質量管理
遵循國際標準化的質量管理體系,對生產全程實施嚴謹的質量管控,確保產品質量卓越穩定。
文檔管控體系:通過高效的文檔控制機制,確保所有生產活動依據精確、最新且合規的技術文件指導進行。
前置產品質量策略規劃:在產品開發初期即開展全面詳盡的質量策劃工作,以確保產品設計滿足各項性能指標與法規要求。
生產部件批準程序:嚴格執行生產部件批準流程,涵蓋嚴格的供應商審核、樣品驗證及批量化生產的首件檢驗,以保證部件質量達標。
工藝及產品效能驗證:運用先進的測試技術和設備,對各工序及最終產品的關鍵性能指標進行嚴格鑒定和驗證。
物料準入評審委員會:設立專業的材料審查機構,采用科學系統的評審流程,對原材料及外購件進行全面、深入的質量把關。
控制計劃與風險評估管理:基于ISO等國際標準,制定并執行細致的控制計劃,并結合FMEA(失效模式與效應分析)方法,對生產全流程的風險點進行系統評估與有效防控。
SPC統計過程控制:應用統計過程控制技術,實時監控生產過程中的關鍵質量特性參數,確保過程穩定性及產品一致性。
預警管理系統:建立靈敏的預警機制,對任何可能影響產品質量的趨勢或異常情況,及時發出預警通知并采取應對措施。
糾正與預防行動報告:針對已發生質量問題,嚴格按照8D或其他業界認可的方法論進行問題根因分析,并形成糾正與預防措施報告,防止問題再現。
質量成本分析與審計:定期進行質量成本核算與審計,優化資源配置,提升質量效益比,推動企業持續改進質量管理水平。
產線安全與資質許可:確保產線設施、操作流程、人員資質均符合相關法律法規與行業標準要求,獲得必要的安全生產許可,為高品質生產提供堅實保障。
總結
DELMIAWORKS 配備了一系列針對塑料行業的獨有強大功能,這些功能在眾多制造運營管理(MOM)系統中實屬罕見。其創新的車間數據采集技術使用戶能夠無縫對接各類生產設備的數據流。
舉例來說,其內置的 REALTIME? 機床監控模塊,具備實時追蹤與精準反饋的能力,能詳盡揭示當前生產活動的具體內容、所在位置及精確的執行時間。通過自動化方式直接從作業中心捕獲并實時更新庫存信息與生產計劃,制造商得以更精確地洞察其工廠實際運營狀態,實現對生產過程的深度認知與精細化管理。