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1. 型腔布置。根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。　对于注射模来说，塑料制件精度为3级 和3a级，重量为5克，采用硬化浇注系统，型腔数取4-6个；塑料制件为一般精度（4-5级），成型材料为局部结晶材料，型腔数可取16-20个；塑料制 件重量为12-16克，型腔数取8-12个；而重量为50-100克的塑料制件，型腔数取4-8个。对于无定型的塑料制件建议型腔数为24-48个，16 -32个和6-10个。当再继续增加塑料制件重量时，就很少采用多腔模具。7-9级精度的塑料制件，最多型腔数较之指出的4-5级精度的塑料增多至 50%。

　2. 确定分型面。分型面的位置要有利于模具加工，排气、脱模及成型操作，塑料制件的表面质量等。

　3. 确定浇注系统（主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小）和排气系统（排气的方法、排气槽位置、大小）。

　4. 选择顶出方式（顶杆、顶管、推板、组合式顶出），决定侧凹处理方法、抽芯方式。

　5. 决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。

　6. 根据模具材料、强度计算或者经验数据，确定模具零件厚度及外形尺寸，外形结构及所有连接、定位、导向件位置。

　7. 确定主要成型零件，结构件的结构形式。

　8. 考虑模具各部分的强度，计算成型零件工作尺寸。 　以上这些问题如果解决了，模具的结构形式自然就解决了。这时，就应该着手绘制模具结构草图，为正式绘图作好准备。


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一、石墨电极目前的应用状况

最近五年模具行业飞速发展，石墨材料、新工艺和不断增加的模具工厂不断冲击着模具市场，随着中底档模具市场的不断成熟，和新产品的开发周期越来越短，模具厂的压力也不断增大，生产周期越来越短，质量、成本、交货期和新产品的开发决定了企业的竞争优势。

二、石墨与铜的放电比较

1. 机械加工性能好：切削阻力为铜的 1/4 ，加工效率是铜的 2-3 倍；

2. 电极抛光容易：石墨电极无毛刺，用砂纸简单表面处理即可，极大避免电极形状和尺寸受外力造成的形状失真；

3. 电极消耗小：导电性好，电阻率低，为铜的 1/3 ～ 1/5 ，粗加工时可以达到无损耗放电；

4. 放电速度快：放电速度为铜的 1 ～ 2 倍，粗加工的间隙可达 0.5 ～ 0.8 m m ，电流可达 50 ～ 100 Ａ；

5. 重量轻：比重为 1.7 ～ 1.9 ，为铜的 1/5 ，对于大型电极可以极大减少工件重量，降低机床负荷和人工调装难度；

6. 耐高温：升华温度为 3650 ℃，高温条件下电极不软化，避免薄壁工件的变形问题；

7. 电极变形小：热膨胀系数＜６ CTEX10-6/ ℃，仅为铜的 1/4 ，提高放电的尺寸精度；

8. 电极的设计不同：石墨电极容易清角，可以将平时要由多个电极的工件设计成一个完整电极，提高模具的精确度，并减少放电时间。

三、石墨生产商介绍

目前全球知名的石墨供应商主要有五家：东洋、西格里、东海、罗兰和步高，其中日本东洋碳素是全球最大的 EDM 用石墨生产商，年产 5000 吨，其产品线覆盖全部高、中、低端市场，广泛应用于塑料、压铸、锻造等模具行业。

四、常用的几种典型 TOYO 石墨

1.TTK-4 特性

1 ）平均粒径： 4 μ m
    2 ）体积密度： 1.78Mg/m3
    3 ）硬度： 72shoreD
    4 ）电阻率： 14.0 μΩ m
    5 ）抗折强度： 73Mpa
    6 ）可加工表面光洁度： Ra0.4 μ m

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TTK-4 属于各向同性超细颗粒石墨，应用于精密模具的超精细加工和超高表面光洁度的加工 ( 面壳、表面火花纹加工 )

2.ISO-63 特性

1 ）平均粒径： 4 μ m
    2 ）体积密度： 1.78Mg/m3
    3 ）硬度： 72shoreD
    4 ）电阻率： 14.0 μΩ m
    5 ）抗折强度： 73Mpa
    6 ）可加工表面光洁度： Ra0.4 μ m

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ISO - 63 属于各向同性超微粒石墨，耐磨性能好，价格合理，应用于塑胶成型模具，精密模具的精细加工 ( 骨位、筋位、面壳表面火花纹加工 )

3.ISEM-7 特性

1 ）平均粒径： 5 μ m
    2 ）体积密度： 1.78Mg/m3
    3 ）硬度： 76shoreD
    4 ）电阻率： 15.0 μΩ m
    5 ）抗折强度： 64.7Mpa
    6 ）可加工表面光洁度： Ra1.2 μ m

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ISEM-7 属于细石墨类中型材料，是经济又高效的牌号，应用于压铸、锻造、塑胶成型模具的粗加工和中粗加工。

五、加工机床

通常用常规的车削、铣削、磨削方法可以满足加工简单形状的需求 , 但近年来对电极几何形状复杂性的要求持续增加 , 针对这类电极就必须采用高速加工。

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石墨电极在机械加工时会产生大量的粉尘，为了避免石墨颗粒吸入机床主轴和丝杠，需要专门的防尘设计。目前解决方案主要有两种：专门的石墨加工机；或经过改装的 CNC 带专门的吸尘设备，个别企业也采用火花油做冷却液来加工。

六、典型石墨电极加工实例

1. 超大型电极

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材料： ISO-63

尺寸： 800 × 600mm ，如果用铜加工此电极根本无法进行 EDM 加工。

2. 喇叭网电极

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材料： TTK-4

尺寸： 970 × 100mm ，电视机喇叭网模具表面火花纹要求高，用 TOYO 石墨做电极损耗小、加工出来的表面细腻均匀，棱角清晰。

3. 手机模电极

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材料： TTK-4

应用于特定表面火花纹要求的手机，具有模具量产寿命长，表面花纹 CH22 。

4. 汽车模电极

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材料： ISEM-7

尺寸： 750 × 150 × 190mm ，放电速度快，损耗少，成本低。

5. 骨位电极

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材料： ISEM-7

尺寸： 450 × 350 × 50mm ，众多筋条，一次成型，一次放电，放电时间缩短到原来的 40% 。

6. 大型组合电极材料： ISO-63

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尺寸： 550 × 550 × 150mm ，众多筋条，一次成型，一次放电，放电时间缩短到原来的 55% ，并节省大量材料。

七、前景展望

模具在家电、汽车、机电、航空航天等工业领域日益成为工业化批量生产的主要工艺设备，承担了这些工业中 60 ％～ 90 ％的产品零部件的加工生产。近年来高速铣削突破了传统铣削难以加工高硬、高强、高韧模具材料的限制。但电火花加工具有加工精度和表面质量高，可加工范围宽，特别是在复杂、精密、薄壁、窄缝、高硬材料的模具型腔加工中的优势是高速铣削所不能比拟的，因此放电加工将仍然是模具型腔加工的主要手段。由于石墨电极 ( 与铜相比 ) 有电极消耗少、放电加工速度快、机械加工性能好、重量轻、热膨胀系数小等优越性，逐渐代替铜电极成为电加工电极的主流。

目前象海尔、康佳、科龙、创维、华益盛、恒佳等一批模具业的知名企业也已经大量应用石墨，并取得两良好的经济效益。
针对未来模具行业的发展趋势，谁能在最短的时间里完成模具的制作，谁就赢得了客户，赢得了市场。石墨电极的优越性已经被大家逐步认识并接受。拥有了石墨电极就拥有了模具的明天 !
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东风汽车公司在加工深孔零件时过去大多采用普通麻花钻，在加工过程中时常发生加工质量不合格或钻头折断现象，造成零件报废，有时废品率可达3%以上。究其 原因，主要是因为用普通麻花钻进行深孔钻削时存在以下不利因素：①钻头细长，刚性差，加工时容易弯曲和振动，难以保证孔的直线度；②普通麻花钻的横刃为负 前角，钻削时横刃处于挤刮状态，易引起钻头振动；③切屑长，且排屑通道长而窄，断屑、排屑困难；④切削液不易进入切削区，钻头易磨损；⑤钻头螺旋角和主切 削刃前角较小，切削刃不锋利，排屑不畅。
为提高深孔加工质量和加工效率，我们采用抛物线钻头取代普通麻花钻进行深孔加工。加工实践表明，与普通麻花钻相比，抛物线钻头具有以下优点：①钻芯厚，刚 性好，不易弯曲；②修磨后的横刃为正前角，减小了轴向力，切削轻快；③通过修磨横刃及齿背，改善了断屑作用；④钻头螺旋角较大，排屑流畅；⑤容屑空间大， 冷却液容易到达钻尖，润滑冷却效果好；⑥工作寿命为普通麻花钻的3～4倍，刀具费用仅为使用麻花钻的2/3；⑦加工精度高，产品质量稳定，废品率降低。
1 加工实例


1. 空压机曲轴油孔
空压机曲轴材料为45钢，锻件，毛坯硬度163～196HB ，需在与轴线成50°方向上钻一个Ø4×70mm油孔。加工在组合机床上分四个工步完成：①用Ø4.5mm钻头锪一个小平台；②用Ø4.9×150mm抛 物线钻头加工1/3孔深；③用Ø4.5×175mm抛物线钻头加工剩余孔深的1/2；④用Ø4.O×200mm抛物线钻头将孔钻通。切削速度为V= 14m/min，主轴转速为n=99Or/min ，进给量为f=0.24mm/r。用普通麻花钻以相同切削参数加工时，切屑经常缠绕钻头，打刀现象十分严重，工序废品率高达3%～4% ，每支钻头只能加工约30 件工件。改用抛物线钻头加工，每只钻头可加工工件100件以上，废品率在1%以下，钻头寿命为普通麻花钻的3～4倍。切屑可分段排出(长度 30～70mm)。每加工1000件空压机曲轴油孔，采用普通麻花钻的刀具费用约为500元，采用抛物线钻头的刀具费用仅约330元。
2. 油壳转子惰轮轴油孔
油壳转子上的惰轮轴材料为15Cr，硬度＜179HB ，需在与轴线成43°方向上钻一个Ø4×26mm油孔。在Z525立式钻床上加工，切削速度为V=8.5m/min，主轴转速为n=680r/min ，进给量为f=0.13～O.17mm/r。15Cr材料软、粘，切屑细长(长度80～120mm)，用普通麻花钻加工时，经常发生切屑紧紧缠绕钻头，将 钻模套研死，造成钻头折断的现象，废品率达3%。钻削时需反复退刀2～3次才能完成加工，每支钻头只能加工约30件工件。此外，由于切屑飞舞，给操作安全 造成威胁，常有切屑划伤工人手指的事故发生。改用抛物线钻头加工后，先用Ø5mm钻头在斜面上锪一个平台，然后用Ø4mm抛物线钻头一次钻通。在切削参数 不变的情况下，用抛物线钻头加工，轻松省力，退刀频次减少，每支钻头可加工工件100件以上，切屑长度仅为15～30mm，操作安全。每加工1000件惰 轮轴油孔，采用普通麻花钻的刀具费用约150元，采用抛物线钻头的刀具费用仅约90元。
3. 油壳油孔
油壳材料为HT200，硬度170～241 HB ，需在其上加工一个Ø4×57mm油孔。用Ø4mm普通麻花钻加工时，其主轴转速为n=1400r/min，进给量为f=0.1mm/r，在加工过程中需 退刀2～3次，工序工时约需40秒。现采用Ø4mm抛物线钻头加工，可一次钻通，其主轴转速和进给量分别提高为2500r/min和0.2 mm/r，工序工时减少为25秒。每加工1000件油壳油孔，采用普通麻花钻的刀具费用约为80元，采用抛物线钻头的刀具费用仅约55元。


2 抛物线钻头钻尖的刃磨

经过几年的加工实践，我们在抛物线钻头的使用(尤其是钻尖修磨)上积累了一些经验。抛物线钻头磨出后角后，其横刃仍然较长，需经过修磨才能发挥其特点。通 常采用十字修磨法，修磨后的横刃长0.3～0.9mm，横刃前角3°～8°。顶角的修磨应根据被加工材料而定，加工铸铁工件时顶角为 110°，加工铝合金工件时顶角为118°，加工钢件时顶角为130°。刃沟角为110°～120°。若采用钻模套，顶角均可磨成130°。几年来，抛物 线钻头在东风汽车公司的应用越来越广泛，不仅应用于深孔加工，在浅孔加工中也得到应用。抛物线钻头的应用一方面提高了刀具耐用度，减少了换刀次数，提高了 生产效率，降低了加工成本，另一方面由于刀具精度和性能稳定性的提高，提高了产品质量，降低了废品率。
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精密注塑会受到很多相关因素和环境条件的影响，而最基本的是塑料材料、注塑模具、注塑工艺和注塑设备这四项基本因素。在设计塑料制品的前期，应首先根据其应用环境选定相应性能需要的工程塑料。其次，应根据所选择的塑料材料、成品尺寸精度、制件重量、质量要求以及预想的模具结构来选用适当的注塑机。

在影响精密注塑的相关因素当中，模具是获得符合质量要求的精密塑料制品的关键。

模具的设计

模具设计是否合理会直接影响塑料制品的质量。由于模具型腔尺寸是由塑料制品要求尺寸加上所用材料的收缩率得来，而收缩率常常是由塑料生产厂家或工程塑料手册推荐的一个范围内的数值，它不仅与模具的浇口形式、浇口位置与分布有关，而且与工程塑料的结晶取向性（各向异性）、塑料制品的形状、尺寸到浇口的距离及位置有关。影响塑料收缩率的主要因素包括热收缩、相变收缩、取向收缩、压缩收缩与弹性回复等，而这些影响因素与精密注塑制品的成型条件或操作条件有关。因此，模具的设计者必须有丰富的设计和注塑成型经验，必须考虑这些影响因素与注塑条件的关系及其表观因素，如注塑压力与模腔压力及充填速度、注射熔体温度与模具温度、模具结构及浇口形式与分布，以及浇口截面积、制品壁厚、塑料材料中增强填料的含量、塑料材料的结晶度与取向性等因素的影响。上述因素的影响也因塑料材料的不同，或者其它成型条件如温度、湿度、继续结晶化、成型后的内应力、注塑机的变化而不同。

由于注塑过程是把塑料从固态（粉料或粒料）向液态（熔体）又向固态（制品）转变的过程。从粒料到熔体，再由熔体到制品，中间要经过温度场、应力场、流场以及密度场等的作用。在这些场的共同作用下，不同的塑料（热固性或热塑性、结晶性或非结晶性、增强型或非增强型等）具有不同的聚合物结构形态和流变性能。凡是影响到上述“场”的因素必将会影响到塑料制品的物理力学性能、尺寸、形状、精度与外观质量。

这样，工艺因素与聚合物的性能、结构形态和塑料制品之间的内在联系会通过塑料制品表现出来。分析清楚这些内在的联系，对合理地拟定注塑加工工艺、合理地设计并按图纸制造模具、乃至合理选择注塑加工设备都有重要意义。精密注塑与普通注塑在注塑压力和注射速率上也有区别，精密注塑常采用高压或超高压注射、高速注射以获得较小的成型收缩率。综合上述各种原因，设计精密注塑模具时除考虑一般模具的设计要素外，还须考虑以下几点﹕

1 采用适当的模具尺寸公差；
2 防止产生成型收缩率误差；
3 防止发生注塑变形；
4 防止发生脱模变形；
5 使模具制造误差降至最小；
6 防止模具精度的误差；
7 保持模具精度。

防止产生成型收缩率误差

由于收缩率会因注塑压力而发生变化，因此，对于单型腔模具，型腔内的模腔压力应尽量一致。至于多型腔模具，型腔之间的模腔压力应相差很小。在单型腔多浇口或多型腔多浇口的情况下，必须以相同的注塑压力注射，使型腔压力一致。为此，必须确保使浇口位置均衡。为了使型腔内的模腔压力一致，最好使浇口入口处的压力保持一致。浇口处压力的均衡与流道中的流动阻力有关。所以，在浇口压力达到均衡之前，应先使流道均衡。

由于熔体温度和模具温度对实际收缩率产生影响，因此在设计精密注塑模具型腔时，为了便于确定成型条件，必须注意型腔的排列。因为熔融塑料把热量带入模具，而模具的温度梯度分布一般是围绕在型腔的周围，呈以主流道为中心的同心圆形状。

因此，流道均衡、型腔排列和以主流道为中心的同心圆状排列等设计措施，对减小各型腔之间的收缩率误差、扩大成型条件的允许范围以及降低成本都是必要的。精密注塑模具的型腔排列方式应满足流道均衡和以主流道为中心排列两方面的要求，且必须采用以主流道为对称线的型腔排列方式。

由于模具温度对成型收缩率的影响很大，同时也直接影响注塑制品的力学性能，还会引起制品表面发花等各种成型缺陷，因此必须使模具保持在规定的温度范围内，而且还要使模具温度不随时间变化而变化。多型腔模具的各型腔之间的温差也不得发生变化。为此，在模具设计中必须采取对模具加热或冷却的温度控制措施，且为了使模具各型腔间的温差尽量缩小，必须注意温控 - 冷却回路的设计。在型腔、型芯温控回路中，主要有串联冷却与并联冷却两种连接方式。

从热交换效率来看，冷却水的流动应呈紊流。但是在并联冷却回路中，成为分流的一条回路中的流量比在串联冷却回路中的流量小，这样可能会形成层流，而且实际进入每条回路中的流量也不一定相同。由于进入各回路的冷却水温度相同，各型腔的温度也应相同，但实际上因各回路中的流量不同，且每条回路的冷却能力也不相同，致使各模腔的温度也不可能一致。采用串联冷却回路的缺点是冷却水的流动阻力大，最前面的型腔入口处的冷却水温度同最后型腔入口处的冷却水温度有明显的差别。冷却水出入口的温差因流量的大小而变化。对于小型精密注塑模具而言，一般从降低模具成本考虑，采用串联冷却回路较适宜。

模具型腔和型芯应有各自的冷却水回路系统。在冷却回路的设计上，由于从型腔和型芯上所摄取的热量不同，回路结构的热阻力也不一样，型腔与型芯入口处的水温会产生很大的温差。若采用同一系统，冷却回路设计也较困难。另外，在对注塑制品采取防止翘曲的对策时，也希望型腔与型芯之间保持一定的温差。因此设计型腔与型芯的冷却回路时应能分别进行温度的调节和控制。

模具精度的保持

为了保持在注塑压力、锁模力下的模具精度，设计模具结构时必须考虑对型腔零件进行磨削、研磨和抛光等加工的可行性。尽管型腔、型芯的加工已经达到高精度的要求，而且收缩率也同所预计的一样，但由于成型时的中心偏移，其所成型的制品内侧、外侧的相关尺寸都很难达到塑料零部件的设计要求。为了保持动、定模型腔在分型面上的尺寸精度，除了设置常规模具所常用的导柱、导套定中心外，还必须加装锥形定位销或楔形块等定位副，以确保定位精度准确、可靠。

制作精密注塑模具的材料要选择力学性能高、热蠕变小的优质合金工具钢，制作型腔、浇道的模具材料要选择经过严格热处理的硬度高、耐磨性好、耐腐蚀性强、抗热变形的材料，同时还要考虑机械加工、电加工的难易性和经济性。为防止发生时效变化而改变模具的尺寸精度，必须在设计模具时规定降低模具材料热处理的残存奥氏体组织的回火处理或低温处理。

对精密注塑模具的易损零件，尤其是型腔、型芯等易损件，要在设计时考虑修理的可能性，以保持模具维修后仍具有较高精度。

模具排气设计是否合理也是决定模具精度保持的一主要因素。精密制品多数是使用工程塑料成型，在成型过程中为了保证塑料良好的流动性以及塑料分子收缩的一致性一般要求模温在一定范围才能成型。当模具温度过高，模具配件因为膨胀会导致模内的气体排出困难，造成产品出现困气、烧焦、缺料等不良现象，因此模具的型腔部分设计要多使用镶嵌配件，顶出配件在磨擦面要设计排气槽防止烧针现象。
合理地设计精密注塑模具是获得精密制品的基础和必要前提。通过合理地确定模具的尺寸与公差、采取防止注塑制品产生收缩率误差、注塑变形、脱模变形、溢边等，以及确保模具精度等技术措施，并采用正确的精密注塑工艺、适用的工程塑料材料和精密的注塑设备，使之达到最佳的匹配，对于提高精密塑料件的质量、可靠性和性能，降低生产成本，提高生产效率具有十分重要的意义。


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刀具开发技术的改进导致越来越多高效率切削材料的应用。这种不断的技术开发使刀具的效率在 20 世纪中提高了约 30 倍。 CVD 薄涂层和 PVD 涂层对刀具表面性能有很大的改善作用，直到现在这种作用也远远没有穷尽。利用现代分析技术，可以清楚观察到刀具表面的微观结构，从而准确地认识其显著的优化作用。

以前，刀具的表面结构都是通过预定的工艺程序来实现的，如今可根据最优化的工具性能进行功能设计。

表面改性处理的目的是改善表面摩擦条件，从而有利于提高刀具寿命或加工效率，有利于提高刀具耐磨性，有利于降低摩擦热，减少磨损。最常用的表面改性处理方法为材料的表面涂层。通过高硬度金属的碳化物、氮化物和氧化物的复合化，可以调整单种化合物的性能，特别是在提高抗磨性、抗氧化磨损、扩散磨损和粘结磨损等的能力方面。当然，将其他材料引入表面 ( 如通过注入法 ) 也可以对材料的表面性能产生持久的影响。

切屑与工具之间的粘附机理除了机械性咬合，主要表现为摩擦。通过一种材料改性处理方法——在刀具表面沉积软涂层—一可以有效改善摩擦性能。

此外还可以进行表面形貌方面的改性处理，如通过抛光或有目的的打毛 ( 为了形成润滑油槽 ) 来实现。抛光是一种传统的、通过机械方式来降低摩擦的方法 , 特别适用于不加润滑剂到切削区的切削刀具，抛光在大多数情况下都是一种有效降低摩擦的方法。

周期性的表面结构可通过抛光加工形成。用平版印刷方法或激光也可获得某种形状的结构元素。与金属板材加工相比，目前这些方法在切削加工中还不常见。该方法的一个理论依据是，微观结构化可降低在切屑与工具之间的热传递，并减少刀具的热负荷。

PVD 涂层的抛光

抛光工艺属于表面形貌的改性处理。对磨削的或涂层的表面有各种不同的抛光方法。除了用于大批量零件的特鲁瓦抛光法外，还有常用于刀具生产中的毛刷法和喷砂法。这些方法都不新颖，已在切削刀片生产中使用多年，如用于抛光 CVD 厚涂层的花椰菜状表面结构。抛光过的切削刀片在切削 6 分钟时间后显示出非常均匀的磨损。而未抛光的刀片显示出平行的微观裂缝，这会导致磨损带迅速变宽，并使刀具提前失效。

这些抛光方法现在也常常用于 PVD 涂层。如在一个 PVD 涂层的孔加工刀片表面上，可以看到在 PVD ARC 方法中被称为“液滴”的结构。这些液滴的作用就象河床中的石头，阻碍着切屑的排除进程，这在孔加工中特别不利。如果能使切屑快速并少摩擦地排除 , 那么切屑和工具之间的接触时间减少，向刀具传递的热量也减少。不受阻碍的切屑排除使切削力更小，避免了切屑在钻头、铣刀槽中产生咬合和堵塞。抛光的质量取决于抛光方法的选择和工艺参数的调节。

抛光工序的好处是明显的，我们来看一个麻花钻头的例子。一台为终检而开发的测量仪器，可测定切屑槽中的摩擦力。摩擦力的降低与表面状况有关。抛光过的钻头槽摩擦系数只有未抛光的 25% 。处理过的钻头允许更高的切削用量和钻孔深度。此外，更稳定的切屑排除还延长了刀具的寿命。

表面宏观处理工艺

表面的抛光避免了可能对刀具性能产生不利影响的跑合效应。研究表明，整体硬质合金刀具在最初所作的 10 次钻孔时都是处于“跑合”状态，并且进给力几乎都只有一半。抛光过的刀具显示出非常好的如同没有“跑合”的性能。为了保证刀具的性能，这种表面处理在干式切削中是绝对必要的。但即使是在传统的湿式切削中，通过适当的表面抛光也可显著延长刀具寿命，使切削更加可靠。

磨削后的表面大多呈现一种具有典型磨削痕迹的周期性结构。如果立刻进行涂层，这种形状就会保留下来。但是，由于会对表面产生影响的工序如刃口倒圆 ( 大多通过喷砂或刷拂进行 ) 或涂层预处理都是必需的，因此必须进行磨削表面的改性处理。这些工序的正确进行可以产生有利的影响。沿切屑排出方向横向磨削痕迹会对切屑的排出产生不利影响，应当将它平整，获得一种宏观上光滑的表面。这样预处理过的表面可以在涂层后再次进行抛光，这样更为简单和有效。


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数控钻床和数控铣床是线路板加工中的一种重要设备，该设备价格昂贵，选用数控机床不但对于操作、工艺设定和维护包括对于生产产品的质量都有十分重要。

     作为一个工艺人员出于纯的技术及操作方面的考虑，数控机床的选用指标一般从以下方面着手： 1. 机床台面的刚性和稳定性：为了使机床有足够的稳定性、刚性避免振动许多厂商都采用大理石作为床身的材料，某些日本的厂商采用钢材做床身，由于钢材在不同的温度下的变形比大理石大，不稳定，厂商会在软件中采用补偿来消除变形造成的精度损失。目前大多数厂商采用都是天然大理石或人造大理石作为床身，建议采用大理石床身的设备，大理石在平时维护使用洗洁精和水擦洗，不可用酒精。擦完以后用干布擦干，等水分完全挥发后才可以工作。

    2. 转轴的转速和稳定度：

     目前采用的转轴有两种一种为滚动轴承转速最高 8 万转，另一种为空气轴承转速最高可达 12 万转。如果是铣床应采用滚动轴承，因其纵向的承载较空气轴承好，其钻夹头也是采购是重点的考察范围，有些钻夹头不容易更换维护困难，有些钻夹头磨损很快成了耗材且更换费用很贵，有些则需每日维护浪费时间。转轴的压脚也是另一个，其寿命和设计不合理也会造成很大的麻烦，如轴和压脚之间没有密封造成吸尘器要很大的功率造成吸尘器采购的资金浪费或中央吸尘的功率浪费，并有可能产生线路板孔内排屑不良的情况。

    3. 台面的移动精度和位移重复精度：

     这是选用时最重要的一点，也是无法通过图片或普通的运行可看见的，只有购买以后经测试才可认证，目前的设备在刚出厂时都可以达到设计标准，关键是运行一至二年以后的精度是否十分稳定，在这方面欧洲生产的机床做的较好。

    4.X 、 Y 、 Z 轴的进给速率：

     进给速率目前一般的用丝杆步进电机，速度为 25 米每分钟，而新的产品已采用伺服电机，高的进给速度可提高产能 20% － 40% ， Z 轴的速度受到钻头和所钻材料的影响进给速率，对生产效率影响不是很大， 5. 台面的移动及固定装置：台面的移动承载以前许多以导轨为主，也有以□∽魑□□嬉贫□某性兀□捎闷□√□嬉贫□榛钋椅□し奖悖□晒菏币蜃魑□籽Ｌ□婀潭ㄏ呗钒宓淖爸靡话阄□□□型罚□眉型飞杓贫砸院笊璞傅母□挥兄匾□跋欤□话阋□蟛灰啄ニ穑□蚋么δニ鹗鄙璞钢心ニ鹱钛现氐牡胤街□弧Ｒ坏┠ニ鸶□患暗魇砸□虮悖□□ǘ杂诨□捕ㄎ痪□鹊牡魇裕ǘ杂谧鱿炒灿媚０澹□Ｄ壳坝行矶喑□烫峁┳远□凹凶爸茫□绻□忝挥泻玫纳璞肝□すこ淌ψ詈貌灰□∮茫□虿捎米远□舷铝献爸枚晕□すこ淌Φ囊□蠛芨撸□□夷壳暗南呗钒遄暌淮斡惺币 ? 个小时以上，国内一般没有必要选用。

    6. 最大加工尺寸：

     最大加工尺寸是根据需要来采购，目前大部分机床都能满足你的需要，除了某些单轴或双轴的用于试样或制作测试夹具的机床外。

    7. 操作系统和控制系统：

     现在许多机床采用通用的 windows 操作系统界面十分友好，有的还采用中文，较容易上手学习和操作，但是其缺点会中计算机病毒稳定性稍差且管理较困难，有的采用工业系统或 Unix 系统，该种系统优点是稳定性好，不易出故障，管理方便。但操作界面都是英文，操作上手稍慢。从工艺和设备维护的角度来讲推荐采用后者。

    8. 刀具管理系统：

    以前的机床刀具较少有的只有 8 个刀具夹，现在大部分的数控机床刀具都可安放上百个钻头，有的系统还有断钻自动检测及直径检测长度和径向跳动系统，在选型的时候需注意的项目是，大部分数控床的钻头放在台面的前端，该设计方式有一个缺点，如果在工作时加工的线路板因固定出问题跳起逃出很容易打坏全部钻头包括钻头夹具。有些钻头夹具设计放在机床上方，如部分瑞士生产的机床则不会产生该问题，检测机构的灵敏度太高和太低对机床都不好一般以偏低一点好。

    9. 光尺系统的选购：

     目前大部分的数控机床的测量系统都采用了光尺作为位置与精度测量反馈系统，也有采用磁尺，采用光尺的系统稳定性及分辩率高，因光尺的读头与尺身没有接触摩擦，所以寿命很长，但平时要保持设备清洁尽量减少粉尘污染。

    10. 吸尘系统：

     如公司没有中央吸尘系统而采用普通工业吸尘器作为配套的话，要注意吸尘器功率要大，最好比原设计需要的功率大 30 － 50% ，因在实际的使用过程中由于过滤器的堵塞功率会下降很多，其次吸尘器的粉袋要有足够的容量，如果容量太小会使工人经常停工处理粉尘影响生产效率。

    11. 保护系统：

     指设备的软件及设备上防止意外伤害事故发生及设备本身的遇到意外而设计的保护系统，如光栅保护红外线保护空气开关等等，如红外保护等需设计合理，有些保护设计对维修并不是很方便。所以要全面权衡。

     相对推荐采购欧洲生产的设备如瑞士和德国，价格虽然可能比日本生产的机床稍高但是物有所值，且以后的维修费用较合理且出现问题较少，使用时间长。作为个人观点一个连历史都不能承认的人或国家，对一个小小的已签订的合同，可以说成为历史的合同内的承诺又如何能保证呢？数控钻床和数控铣床是线路板加工中的一种重要设备，该设备价格昂贵，选用数控机床不但对于操作、工艺设定和维护包括对于生产产品的质量都有十分重要。

     作为一个工艺人员出于纯的技术及操作方面的考虑，数控机床的选用指标一般从以下方面着手： 1. 机床台面的刚性和稳定性：为了使机床有足够的稳定性、刚性避免振动许多厂商都采用大理石作为床身的材料，某些日本的厂商采用钢材做床身，由于钢材在不同的温度下的变形比大理石大，不稳定，厂商会在软件中采用补偿来消除变形造成的精度损失。目前大多数厂商采用都是天然大理石或人造大理石作为床身，建议采用大理石床身的设备，大理石在平时维护使用洗洁精和水擦洗，不可用酒精。擦完以后用干布擦干，等水分完全挥发后才可以工作。

    2. 转轴的转速和稳定度：

     目前采用的转轴有两种一种为滚动轴承转速最高 8 万转，另一种为空气轴承转速最高可达 12 万转。如果是铣床应采用滚动轴承，因其纵向的承载较空气轴承好，其钻夹头也是采购是重点的考察范围，有些钻夹头不容易更换维护困难，有些钻夹头磨损很快成了耗材且更换费用很贵，有些则需每日维护浪费时间。转轴的压脚也是另一个，其寿命和设计不合理也会造成很大的麻烦，如轴和压脚之间没有密封造成吸尘器要很大的功率造成吸尘器采购的资金浪费或中央吸尘的功率浪费，并有可能产生线路板孔内排屑不良的情况。

    3. 台面的移动精度和位移重复精度：

     这是选用时最重要的一点，也是无法通过图片或普通的运行可看见的，只有购买以后经测试才可认证，目前的设备在刚出厂时都可以达到设计标准，关键是运行一至二年以后的精度是否十分稳定，在这方面欧洲生产的机床做的较好。

   4.X 、 Y 、 Z 轴的进给速率：

     进给速率目前一般的用丝杆步进电机，速度为 25 米每分钟，而新的产品已采用伺服电机，高的进给速度可提高产能 20% － 40% ， Z 轴的速度受到钻头和所钻材料的影响进给速率，对生产效率影响不是很大， 5. 台面的移动及固定装置：台面的移动承载以前许多以导轨为主，也有以□∽魑□□嬉贫□某性兀□捎闷□√□嬉贫□榛钋椅□し奖悖□晒菏币蜃魑□籽Ｌ□婀潭ㄏ呗钒宓淖爸靡话阄□□□型罚□眉型飞杓贫砸院笊璞傅母□挥兄匾□跋欤□话阋□蟛灰啄ニ穑□蚋么δニ鹗鄙璞钢心ニ鹱钛现氐牡胤街□弧Ｒ坏┠ニ鸶□患暗魇砸□虮悖□□ǘ杂诨□捕ㄎ痪□鹊牡魇裕ǘ杂谧鱿炒灿媚０澹□Ｄ壳坝行矶喑□烫峁┳远□凹凶爸茫□绻□忝挥泻玫纳璞肝□すこ淌ψ詈貌灰□∮茫□虿捎米远□舷铝献爸枚晕□すこ淌Φ囊□蠛芨撸□□夷壳暗南呗钒遄暌淮斡惺币 ? 个小时以上，国内一般没有必要选用。

    6. 最大加工尺寸：

     最大加工尺寸是根据需要来采购，目前大部分机床都能满足你的需要，除了某些单轴或双轴的用于试样或制作测试夹具的机床外。

    7. 操作系统和控制系统：

     现在许多机床采用通用的 windows 操作系统界面十分友好，有的还采用中文，较容易上手学习和操作，但是其缺点会中计算机病毒稳定性稍差且管理较困难，有的采用工业系统或 Unix 系统，该种系统优点是稳定性好，不易出故障，管理方便。但操作界面都是英文，操作上手稍慢。从工艺和设备维护的角度来讲推荐采用后者。

    8. 刀具管理系统：

     以前的机床刀具较少有的只有 8 个刀具夹，现在大部分的数控机床刀具都可安放上百个钻头，有的系统还有断钻自动检测及直径检测长度和径向跳动系统，在选型的时候需注意的项目是，大部分数控床的钻头放在台面的前端，该设计方式有一个缺点，如果在工作时加工的线路板因固定出问题跳起逃出很容易打坏全部钻头包括钻头夹具。有些钻头夹具设计放在机床上方，如部分瑞士生产的机床则不会产生该问题，检测机构的灵敏度太高和太低对机床都不好一般以偏低一点好。

    9. 光尺系统的选购：

     目前大部分的数控机床的测量系统都采用了光尺作为位置与精度测量反馈系统，也有采用磁尺，采用光尺的系统稳定性及分辩率高，因光尺的读头与尺身没有接触摩擦，所以寿命很长，但平时要保持设备清洁尽量减少粉尘污染。

    10. 吸尘系统：

     如公司没有中央吸尘系统而采用普通工业吸尘器作为配套的话，要注意吸尘器功率要大，最好比原设计需要的功率大 30 － 50% ，因在实际的使用过程中由于过滤器的堵塞功率会下降很多，其次吸尘器的粉袋要有足够的容量，如果容量太小会使工人经常停工处理粉尘影响生产效率。

    11. 保护系统：

     指设备的软件及设备上防止意外伤害事故发生及设备本身的遇到意外而设计的保护系统，如光栅保护红外线保护空气开关等等，如红外保护等需设计合理，有些保护设计对维修并不是很方便。所以要全面权衡。

    相对推荐采购欧洲生产的设备如瑞士和德国，价格虽然可能比日本生产的机床稍高但是物有所值，且以后的维修费用较合理且出现问题较少，使用时间长。作为个人观点一个连历史都不能承认的人或国家，对一个小小的已签订的合同，可以说成为历史的合同内的承诺又如何能保证呢？数控钻床和数控铣床是线路板加工中的一种重要设备，该设备价格昂贵，选用数控机床不但对于操作、工艺设定和维护包括对于生产产品的质量都有十分重要。

     作为一个工艺人员出于纯的技术及操作方面的考虑，数控机床的选用指标一般从以下方面着手： 1. 机床台面的刚性和稳定性：为了使机床有足够的稳定性、刚性避免振动许多厂商都采用大理石作为床身的材料，某些日本的厂商采用钢材做床身，由于钢材在不同的温度下的变形比大理石大，不稳定，厂商会在软件中采用补偿来消除变形造成的精度损失。目前大多数厂商采用都是天然大理石或人造大理石作为床身，建议采用大理石床身的设备，大理石在平时维护使用洗洁精和水擦洗，不可用酒精。擦完以后用干布擦干，等水分完全挥发后才可以工作。

    2. 转轴的转速和稳定度：

     目前采用的转轴有两种一种为滚动轴承转速最高 8 万转，另一种为空气轴承转速最高可达 12 万转。如果是铣床应采用滚动轴承，因其纵向的承载较空气轴承好，其钻夹头也是采购是重点的考察范围，有些钻夹头不容易更换维护困难，有些钻夹头磨损很快成了耗材且更换费用很贵，有些则需每日维护浪费时间。转轴的压脚也是另一个，其寿命和设计不合理也会造成很大的麻烦，如轴和压脚之间没有密封造成吸尘器要很大的功率造成吸尘器采购的资金浪费或中央吸尘的功率浪费，并有可能产生线路板孔内排屑不良的情况。

    3. 台面的移动精度和位移重复精度：

     这是选用时最重要的一点，也是无法通过图片或普通的运行可看见的，只有购买以后经测试才可认证，目前的设备在刚出厂时都可以达到设计标准，关键是运行一至二年以后的精度是否十分稳定，在这方面欧洲生产的机床做的较好。

    4.X 、 Y 、 Z 轴的进给速率：

     进给速率目前一般的用丝杆步进电机，速度为 25 米每分钟，而新的产品已采用伺服电机，高的进给速度可提高产能 20% － 40% ， Z 轴的速度受到钻头和所钻材料的影响进给速率，对生产效率影响不是很大， 5. 台面的移动及固定装置：台面的移动承载以前许多以导轨为主，也有以□∽魑□□嬉贫□某性兀□捎闷□√□嬉贫□榛钋椅□し奖悖□晒菏币蜃魑□籽Ｌ□婀潭ㄏ呗钒宓淖爸靡话阄□□□型罚□眉型飞杓贫砸院笊璞傅母□挥兄匾□跋欤□话阋□蟛灰啄ニ穑□蚋么δニ鹗鄙璞钢心ニ鹱钛现氐牡胤街□弧Ｒ坏┠ニ鸶□患暗魇砸□虮悖□□ǘ杂诨□捕ㄎ痪□鹊牡魇裕ǘ杂谧鱿炒灿媚０澹□Ｄ壳坝行矶喑□烫峁┳远□凹凶爸茫□绻□忝挥泻玫纳璞肝□すこ淌ψ詈貌灰□∮茫□虿捎米远□舷铝献爸枚晕□すこ淌Φ囊□蠛芨撸□□夷壳暗南呗钒遄暌淮斡惺币 ? 个小时以上，国内一般没有必要选用。

    6. 最大加工尺寸：

     最大加工尺寸是根据需要来采购，目前大部分机床都能满足你的需要，除了某些单轴或双轴的用于试样或制作测试夹具的机床外。

    7. 操作系统和控制系统：

     现在许多机床采用通用的 windows 操作系统界面十分友好，有的还采用中文，较容易上手学习和操作，但是其缺点会中计算机病毒稳定性稍差且管理较困难，有的采用工业系统或 Unix 系统，该种系统优点是稳定性好，不易出故障，管理方便。但操作界面都是英文，操作上手稍慢。从工艺和设备维护的角度来讲推荐采用后者。

    8. 刀具管理系统：

     以前的机床刀具较少有的只有 8 个刀具夹，现在大部分的数控机床刀具都可安放上百个钻头，有的系统还有断钻自动检测及直径检测长度和径向跳动系统，在选型的时候需注意的项目是，大部分数控床的钻头放在台面的前端，该设计方式有一个缺点，如果在工作时加工的线路板因固定出问题跳起逃出很容易打坏全部钻头包括钻头夹具。有些钻头夹具设计放在机床上方，如部分瑞士生产的机床则不会产生该问题，检测机构的灵敏度太高和太低对机床都不好一般以偏低一点好。

    9. 光尺系统的选购：

     目前大部分的数控机床的测量系统都采用了光尺作为位置与精度测量反馈系统，也有采用磁尺，采用光尺的系统稳定性及分辩率高，因光尺的读头与尺身没有接触摩擦，所以寿命很长，但平时要保持设备清洁尽量减少粉尘污染。

    10. 吸尘系统：

     如公司没有中央吸尘系统而采用普通工业吸尘器作为配套的话，要注意吸尘器功率要大，最好比原设计需要的功率大 30 － 50% ，因在实际的使用过程中由于过滤器的堵塞功率会下降很多，其次吸尘器的粉袋要有足够的容量，如果容量太小会使工人经常停工处理粉尘影响生产效率。

    11. 保护系统：

     指设备的软件及设备上防止意外伤害事故发生及设备本身的遇到意外而设计的保护系统，如光栅保护红外线保护空气开关等等，如红外保护等需设计合理，有些保护设计对维修并不是很方便。所以要全面权衡。

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1 前言

随着制造业日益激烈地竞争，很多企业实施了 MRP Ⅱ /ERP 系统加强生产管理，但由于缺乏足够的车间控制信息而无法满足企业生产的随机性、动态性的要求，无法做到与车间环境的紧密相连，因而无法有效指导车间生产计划的执行。随着企业信息化应用的不断推广，企业信息化应用水平逐渐提高，企业越来越需要车间执行层的管理信息系统。

目前，大多数汽车模具企业车间生产主要靠人工进行管理，计划层和控制层相互脱节，无法适应生产过程的动态变化，极大地制约了生产管理水平的进一步提高。制造执行系统 (MES) 的出现，填补了车间层管理的空白。 MES 以作业调度为核心，以降低生产成本、提高生产效率为目标，收集生产过程中的实时信息，并对实时事件及时处理，同时又与计划层和控制层保持双向通信能力，从上下两层接收相关信息并反馈处理结果和生产指令，从而实现了整个生产过程的优化。本文就是基于汽车模具行业生产特点和信息化管理现状，提出了汽车模具 MES 的构建和应用。

2 汽车模具生产特点和信息化应用现状

2.1 汽车模具生产特点

模具作为汽车工业的重要工艺装备，是汽车制造业的工艺基础，由于产品本身的复杂性，及其典型的单件订单生产方式，决定了其生产不同于一般产品，特点如下：

(1) 面向订单生产。由于订单规格、数量、交货期变化大，每个产品都有其特殊性，从产品订货决策到制造全过程，每一套模具都具有一定的独立性，企业必须按订单组织生产。

(2) 生产进度难以控制。由于产品是单件生产，几乎每个产品都需要重新进行设计、工艺、技术准备等工作，因此经常无法及时掌握生产进度变化，难以控制整个生产过程。

(3) 计划多变。由于产品种类繁多，影响生产过程的不确定因素多，经常出现紧急订单、设备故障、零部件返工返修等情况，使得计划多变，甚至出现计划跟不上变化，与生产实际脱节的现象。

(4) 生产管理困难。模具制造过程复杂，并且生产过程中不确定因素多，凭经验调度无法保证整个生产过程的协调，过程控制困难，管理难度大。

2.2 汽车模具行业信息化应用现状

目前，我国汽车模具行业信息化建设刚刚起步，网络化、信息化发展水平还比较低，经过详细调研，发现主要存在以下问题：

(1) 车间管理主要依靠人工进行，无法实现生产过程中海量数据的有效管理，难以保证各个生产活动所需信息准确一致，难以及时、快速响应生产动态变化。

(2) 大部分汽车模具企业网络化程度较低，“信息孤岛”现象突出，各个部门的数据不能实时共享，从而影响了企业数据的一致性和准确性，严重阻碍了模具产品的开发效率。

(3) 模具生产过程缺乏有效地监控，无法实现制造过程信息及时反馈，难以及时掌握生产进度和生产能力，难以对在制品进行有效跟踪。

上述问题的存在，不利于车间生产过程信息的集成与共享，严重阻碍了企业信息化发展水平的提高，从而影响了企业生产效益和竞争力的进一步提升。

3 面向汽车模具行业的 MES

3.1 体系结构

以大型关系型数据库技术为基础，采用面向对象技术、软总线技术，建立开放的、敏捷的制造执行系统，从而实现对生产信息的监测、控制以及生产过程的优化管理。图 1 表示了汽车模具 MES 的体系结构。


图 1 汽车模具 MES 体系结构

顶层的计划层是 MRP Ⅱ /ERP 等系统，其作用是管理企业中的各种生产资源、制定厂级生产计划等，主要负责企业活动的计划与生产决策。

处于中间层的是 MES 执行层，主要负责生产计划的执行与控制。

生产控制层包括 DCS （分布式控制系统）、 PLC （可编程逻辑控制器）和 DNC （分布式数控设备）等计算机控制系统，主要用来控制生产过程和设备。

MES 提供了一种系统地在统一平台上集成计划排产、物料跟踪、生产调度等功能的方式，通过与计划层的管理系统（ ERP ）和底层控制系统的集成，将计划、生产与控制紧密联系起来，从而在计划层和控制层之间建立了一座沟通的桥梁和纽带。

3.2 各模块的功能

MES 系统主要包括计划排产与作业调度、工位电子看板、物料跟踪、生产成本管理、生产统计与分析和系统管理等主要模块，各模块功能如下：

(1) 计划排产与作业调度模块

计划排产与作业调度模块是汽车模具 MES 的核心。在与 MES 其他模块和 ERP 系统进行有效集成的基础上，通过有限能力的作业排产，确定所有工件在设备上的加工顺序，以及设备加工每道工序的开始、完工时间。当生产现场出现紧急订单、设备故障、返工返修、生产拖期等情况时，采用合理的优化技术和方法进行生产调度，调整作业计划和调度资源，使之与实际生产条件相适应，从而提高生产过程的连贯性，确保生产高效运行。

(2) 工位电子看板模块

电子看板是建立在计算机网络基础上的一种面向车间操作工位的可视化看板。工位电子看板模块通过车间计算机网络将生产任务列表及相关工艺信息及时呈现在操作工位的看板上，向操作人员下达生产指令，从而实现网络派工，并向其提供操作规程、设备、工具、物料、辅料等作业指导信息。

(3) 物料跟踪模块

物料跟踪模块运用条形码技术跟踪整个模具生产的全过程，实时采集在制品工序流动以及物料消耗、产品返工返修及报废等信息，获得每套模具的详细历史记录，从而使产品生产过程透明化，实现每套模具生产过程的可追溯性。

(4) 生产成本管理模块

按照动态作业成本法，将费用按不同作业详细分类、归集和分配，正确划分可变成本和固定成本、可控成本和非可控成本，依据产品 BOM 所描述的加工装配过程，结合实时的数据采集信息，从低层向高层逐层累积，从而计算出车间生产成本。它反映了产品动态增值的实际过程，能够实时、准确地实现成本的精确统计。

(5) 生产统计与分析模块

生产统计与分析模块将在和 MES 其他模块及 ERP 系统进行有效集成的基础上，实现对生产计划、生产执行进度、质量检验、资源利用率等信息的统计与分析，为更好的优化生产过程，提高产品质量，维持最优的生产状态提供支持。

(6) 系统管理模块

对系统用户按角色进行管理，管理其部门、岗位、人员、权限等信息，保存系统登录记录，保证产品信息的安全性、保密性，提供系统数据备份和数据恢复功能，确保系统安全运行。

3.3 关键技术

MES 是汽车模具行业车间信息化建设的重点，是否成功开发与应用关系着汽车模具企业信息化建设的成败，其关键技术主要包括：

(1) 作业排序优化技术

作业排序优化是计划排产与作业调度的核心功能，决定了工件在设备或工作中心上的最佳加工顺序。采用启发式算法的优先调度规则法进行作业排序优化，以预先定义好的优先规则作为启发条件，从等待的作业中选取优先级最高的作业安排加工。在加工优先级的设定中，将交货期、零件、设备三者综合考虑，以交货期先后设定模具优先级；根据实际情况和经验人为设定零件优先级；按照已排定的任务最少原则设定设备优先级。这种方法易于实现、计算复杂度低，并且加工优先级可以人为调整，使得排定的作业顺序更符合生产实际。

(2) 条形码数据采集技术

条形码数据采集技术是以计算机技术、光电技术和通信技术为基础的一项综合科学技术，是一种信息识别、采集的重要方法和手段，它具有速度快、准确率高、操作简单、采集信息量大等优点。利用条形码自动识别技术对生产过程的物流信息进行采集跟踪，能够对整个生产过程进行实时监控，记录和处理生产中的大量数据，实现数据的可追溯、反查、报表等功能，提高管理效率和质量。

(3) 系统集成技术

为了实现异构系统产品信息的共享和交换，采用 XML （可扩展标记语言）中性文件的方式来实现 MES 与 ERP 系统和控制系统的集成。 XML 技术具有开放性、易扩展性等特点，能够在不同程序之间交换和共享数据。 MES 与 ERP 系统集成的信息包括生产计划、 BOM 信息、工艺信息和物料信息等。这种集成方式，不仅能够提高系统之间传递数据的正确性和一致性，还能够提高信息的反馈速度，有利于信息共享。

4 MES 发展趋势

MES 是面向车间层的信息管理系统，它的应用给企业带来了巨大的经济效益。随着信息技术发展和制造企业竞争需求，企业对 MES 应用技术提出了更高的要求，满足可集成性、可适应性、开放性和协同性要求是 MES 的发展趋势。具体表现以下各个方面：

(1) 采用 XML 技术解决 MES 与 ERP 和底层控制系统之间的数据异构问题，使系统更具开放性、可集成性，融合的更紧密；
(2) 在对汽车模具 MES 软件产品研究的基础上，建立面向离散行业的通用解决方案，以适应离散行业各种具体实际需要；
(3) 数据挖掘、知识管理、最优化技术、精益思想等管理技术和理念将在 MES 中得到广泛应用，推动 MES 理论向前发展；
(4) 随着信息和网络技术的发展，协同 MES 成为研究的热点。

5 结论

通过分析汽车模具生产特点和信息化应用现状，提出了以计划排产和作业调度为核心的制造执行系统的体系结构和功能，进一步阐述了系统实现的关键技术和未来发展趋势。通过汽车模具 MES 的构建，建立了生产信息共享的机制和平台，加强了生产资源及生产过程的数字化管理与控制，并且在计划层与控制层之间架起了一座沟通的桥梁，从而实现生产的 “管控一体化”。
参考文献
[1] 刘德忠，费仁元，吴国蔚 . 制造工程组织学 . 科学出版社 ,2005.
[2] 高学金，王普等 . 面向制药行业 MES 的研究 . 企业信息化 ,2005. 
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