典型案例
一流工裝和零件製造商使用 PLM 打造競爭優勢

複雜工裝與(yu) 複合零件的專(zhuan) 業(ye) 廠商
Kramski Group 的成功始於(yu) 1978 年,Kramski GmbH 就是這一年在德國普福爾茨海姆成立的。該公司的創始人為(wei) Wiestaw Kramski,目標是開發和製造創新型衝(chong) 壓模和級進模工具。僅(jin) 僅(jin) 一年之後,該公司就在一次競賽中成為(wei) 獲獎者之一。這次競賽旨在表彰新創企業(ye) 中的成功者,是由《Capital》(資本) 雜誌舉(ju) 辦的,Kramski 因此獲得了 30,000 德國馬克(當時西德的官方貨幣)的獎金。

從(cong) 那以後,很多事情都發生了變化,而 Kramski 的成功卻延續了下去。

20 世紀 90 年代,這家公司轉變了自身的業(ye) 務戰略,成了一流的微型金屬和塑料零件供應商。Kramski 在內(nei) 部零件生產(chan) 中使用的高速級進模、模具工裝以及製造係統大多為(wei) 自行開發和製造。實際上,Kramski 生產(chan) 了自己的全部工裝,而其內(nei) 部生產(chan) 的工裝中,有 95% 是由它自己使用的。

立足全球
作為(wei) 一家全球性企業(ye) ,Kramski 在德國、印度和美國設立了開發和製造機構。該公司向世界各地的客戶供應了 20 億(yi) 個(ge) 零件,例如連接裝置、電氣接觸件和開關(guan) 。該公司將汽車、電子、電信和醫療技術行業(ye) 作為(wei) 自己的目標行業(ye) 。該公司具有豐(feng) 富的市場經驗和技術能力,能夠確保各條生產(chan) 線始終如一地提供高質量的產(chan) 品,從(cong) 而使上述行業(ye) 以及其他一些行業(ye) 的客戶從(cong) 中受益。它的產(chan) 品包括專(zhuan) 業(ye) 的高爾夫球球杆,由一個(ge) 獨立的業(ye) 務部門在德國和美國設計並生產(chan) 。

對於(yu) 在 Kramski 設計和生產(chan) 的產(chan) 品而言,出色的精度和生產(chan) 效率是必不可少的。該公司的工裝和製造係統實現了極高的生產(chan) 效率,這使它能夠在德國生產(chan) 零件,並以頗具競爭(zheng) 力的價(jia) 格在世界各地銷售。這同樣適用於(yu) 它的所有其他機構。雖然設在美國佛羅裏達州的機構主要為(wei) 美國客戶生產(chan) 產(chan) 品,但 Kramski 的主要客戶群還是在中國。除此之外,位於(yu) 斯裏蘭(lan) 卡的 Kramski Lanka Pvt.Ltd. 還為(wei) 整個(ge) 亞(ya) 洲、歐洲和北美的客戶供應模具和衝(chong) 模工裝以及複合零件。另外,Kramski 的分散化製造戰略意味著其自身和客戶都能獲得出色的成本效益。

勇於(yu) 率先使用先進技術
將新穎的創意付諸實踐,不僅(jin) 需要員工的知識和奉獻,而且要使用先進的技術。對於(yu) Kramski 這樣的製造企業(ye) ,此類技術包括:用於(yu) 鑽孔、銑削或放電的計算機數控 (CNC) 機床,精度和生產(chan) 效率都十分出色;以及用於(yu) 支持並優(you) 化設計與(yu) 製造流程的優(you) 質信息技術 (IT) 解決(jue) 方案。

與(yu) 20 世紀 80 年代和 90 年代的許多其他製造類企業(ye) 一樣,Kramski 也是計算機輔助設計 (CAD) 和計算機輔助製造 (CAM) 軟件早期的先行者之一。管理層指出,那一時期的人們(men) 在宣傳(chuan) CAD/CAM 係統的優(you) 點時往往言過其實,這意味著當時並沒有真正意義(yi) 上的全包型解決(jue) 方案,不能完全滿足具體(ti) 的產(chan) 品開發需求。1995 年,Kramski 部署了一種三維 CAD 係統。為(wei) 了填補缺失的功能,並自動執行耗時的常規工作,該係統的客製化程度很高。

雖然該係統頗為(wei) 成功,但隨著歲月流逝,出現了越來越多的障礙。例如,由於(yu) 缺少定義(yi) 複雜三維表麵的功能,因此很難可靠地製造符合一致質量標準的零件。除此之外,因為(wei) 沒有能夠用於(yu) 管理流程和產(chan) 品數據的集成式軟件係統,使得多名設計人員同時操作同一工裝變得十分複雜,加大了出現數據控製和修訂問題的風險。

PLM 的時代:利用集成式 CAD 和 PDM
由於(yu) 客製化的係統產(chan) 生了一係列限製,Kramski 從(cong) 2005 年開始部署來自 Siemens PLM Software 的產(chan) 品生命周期管理 (PLM )技術。這包括 NX™ 這一全麵的三維 CAD 技術,以及與(yu) 它配合使用的優(you) 質產(chan) 品數據管理 (PDM) 係統,即 Teamcenter® 軟件。

NX 具備豐(feng) 富的功能和整體(ti) 靈活性,支持針對特定流程的級進模和模具工裝設計應用程序,包括級進模向導、模具向導和電極設計,這些是該公司選擇 NX 的關(guan) 鍵。尤其重要的是,NX 和 Teamcenter 實現了無縫集成。

Kramski 部署了 Teamcenter,用於(yu) 改進並行工程流程,管理產(chan) 品數據和版本狀態。這包括對發布流程和訪問權限進行清晰的控製、自動創建物料清單 (BOM) 和優(you) 化工作流。該公司還希望為(wei) 設計人員、製造工程師、車間工人和其他人員提供相應的訪問權限,使之能方便地使用三維模型可視化功能。

從(cong) 業(ye) 務的角度來看,向 NX 和 Teamcenter 投資的目的十分明確,即提高生產(chan) 效率,縮短開發和生產(chan) 周期,並且改善流程和產(chan) 品的質量。

通過客製化提高自動化程度
由於(yu) Kramski 級進模工裝十分複雜,而且金屬成形工作也不再隻憑鈑金衝(chong) 壓和折彎就能完成,因此 Kramski 聘用了一支內(nei) 部編程團隊來進一步發揮 NX 和 Teamcenter 的優(you) 勢。實際上,借助用於(yu) 深拉、激光焊接和裝配功能的模具,該公司得以更有效地生產(chan) 自己的工裝。此次客製化項目的意圖與(yu) 該公司通過先前的係統實施的項目有很大區別,後者隻是添加功能。NX 的客製化旨在進一步提高例行工作流的自動化程度,縮短設計時間,包括采用一種簡化的方法來將專(zhuan) 有標準零件納入到資源庫中。

“設計人員應當專(zhuan) 心從(cong) 事他們(men) 的設計任務,不應當受到例行工作的幹擾。”Kramski 的 NX 和 Teamcenter 係統開發人員解釋道,“例如,係統會(hui) 將零件編號、位置信息和其他材料主控信息自動分配給零件並進行檢查,以使用來與(yu) 我們(men) 的 ERP(企業(ye) 資源規劃)係統交換的信息準確無誤。”

通過並行工程縮短開發周期
縮短新工裝的開發周期,需要多位設計人員發揮自身的能力,共同從(cong) 事同一項目。“級進模由一個(ge) 裝配體(ti) 和多個(ge) 子裝配體(ti) 組成,用於(yu) 所需的不同步驟。”Kramski 工裝設計團隊的負責人指出,“現在有了 Teamcenter,我們(men) 就可以控製訪問權限,讓不同的設計人員並行處理不同的子裝配體(ti) 。通常,一位設計人員每次可以處理一個(ge) 特定的子裝配體(ti) 。一旦工作進入了特定的狀態,另一名設計人員就會(hui) 開始創建同一模具的詳圖或圖紙。Teamcenter 同樣會(hui) 控製這方麵的訪問權限。”

通過可視化提高透明度
“用三維產(chan) 品模型取代技術圖紙以實現可視化”這一構想在製造業(ye) 中引起了一場綿延數年之久的激烈爭(zheng) 論。而在 Kramski,人們(men) 用一種務實的眼光看待這一問題。他們(men) 並沒有將實現絕對的無紙化工廠作為(wei) 目標,而僅(jin) 僅(jin) 是想減少圖紙數量。他們(men) 的第一個(ge) 步驟是轉而采用三維 CAD 和優(you) 質 PDM,即無縫的 Siemens PLM 方法。這樣,相關(guan) 各方隨時都可以訪問更新的三維模型、製造係統和更終產(chan) 品。這不僅(jin) 使整個(ge) 產(chan) 品工程流程從(cong) 本質上實現了透明化,而且還減少了可能出現的錯誤概念和例行查詢。

提高所有產(chan) 品和流程的質量
就總體(ti) 而言,PLM 的開發使產(chan) 品和流程質量實現了可衡量的改進。這一成功有諸多範例。借助集成式三維表麵設計功能,工裝零件無論是精度還是重複製造時的一致性都得到了提高。以前的係統往往需要手動調整包含自由表麵的區域。團隊負責人表示:“通過這項功能,我們(men) 獲得了大量的附加價(jia) 值。沒有三維技術,我們(men) 就不可能按所需的質量製造我們(men) 的零件。除此之外,我們(men) 還可以展平三維零件,從(cong) 而自動生產(chan) 平坦坯料並獲取其形狀。在坯料的基礎上,我們(men) 可以輕鬆定義(yi) 鈑金和進料的寬度。二維係統中沒有這項功能。三維係統的另一項優(you) 勢是,其中的條料對應於(yu) 真實工裝中的條料。有了這項功能,用戶就不會(hui) 忽略凹口或凹陷,可以準確地設計不同的工位。”

此外還有另一項優(you) 勢。幾乎在所有情況下都需要采用調整流程,將理論上精確的更終產(chan) 品轉化為(wei) 實際產(chan) 品,而使用 NX 可以顯著簡化這一流程。

使用 Teamcenter 進一步改進流程。“借助 Teamcenter,我們(men) 每次都能為(wei) 工裝製作的圖紙。”團隊負責人指出,“既定的工作流使數據始終都能保持更新。在將 NX 和 Teamcenter 結合起來後,我們(men) 任何時候都有得到妥善定義(yi) 的更新工裝零件列表。我們(men) 在車間的同事不可能訪問到過時或錯誤的數據,即使有舊圖紙,也能很快發現。”

Teamcenter 使用存儲(chu) 的數據來自動生成工裝鈑金,其中包含關(guan) 鍵的工裝參數。此外還會(hui) 生成物料清單和與(yu) 流程相關(guan) 的其他重要文檔。