模具协同制造物联网络平台构建研究

2015-02-18李文平熊保玉

物流技术 2015年13期

李文平，熊保玉

（四川信息职业技术学院机电工程系，四川广元 628040）

1 引言

模具是工业生产的基础工艺装备，被称为“工业之母”[1]。模具对一国的制造业有不可替代的作用，随着我国“中国制造2025”的战略推动和“工业4.0时代”思想的普及，作为制造业的基础装备也需要与时俱进，进行产业生产组织方式更新以培养行业的群体竞争优势，从而更好地稳固国内市场，开拓国外市场。

2 模具协同制造现状

纵观我国当前模具制造业情况，虽在个别领域达到了国际先进水平，但就整体而言，我国模具工业只能称得上是模具大国，但还不是模具强国。究其根本，不是我国的模具行业不够大，而是在资源整合上做的不足。具体表现在以下几个方面：

（1）模具生产点多，分布在众多机械制造工厂中，但是其模具产品不外销，生产能力没有完全释放，且由于缺乏竞争，导致技术也停滞不前。

（2）有模具设计分析能力的院校多，但是其参与行业生产的深入度不够，只有少数院校能切实参与，大多数院校深入不足。这种情况的出现，不利于学校模具专业的发展，也影响模具行业后续人才的培养。

（3）模具行业生产特点抑制了模具企业发展。模具行业的生产特点是订单分散、单件生产、高技术、高投入，这些模具生产特点抑制了模具企业的大规模发展，耗费大量资金购置的关键设备往往由于订单不足，而导致资源利用率低下。

因此需要呼唤一种新的生产组织方式，来适应模具行业发展。将零散的模具生产点、众多具有模具设计分析能力的院校及大型的模具生产龙头企业统一起来，做到资源整合，同时适应模具高技术、高投入、单件生产、订单分散的行业属性。

随着现代网络技术及现代物流的发展，在资源整合上已出现了一种模具协同制造模式，该模式是一种利用物联网络，按模具生产要素组织网上制造资源，为用户提供一个模具制造展示平台。利用互联网络平台使具有一定模具设计或生产能力的模具生产实体，无论身处何地、规模大小，均可通过该平台，优势互补，在同一订单业务中共享资源和技术，分担投入和风险，以最快的速度形成具有优势的敏捷生产体系，从而快速地响应市场机遇，达到快速、优质、高效、低成本地产出模具产品的目的[2]。

但是目前，针对模具协同制造模式的物联网络平台建立的关键技术—网络平台的建立机制等还没有具体的研究，需要研究的重点问题是机制如何建立才能适应我国模具工业现状及模具生产技术特点。

3 模具协同制造物联网络建立

近年来，得益于各地政府推动的模具工业园的建立，据前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国模具制造行业产销需求预测与转型升级分析报告》数据显示，模具产业集聚发展成为行业发展的新特点，形成了昆山、无锡精密模具产业集群生产基地；泊头、芜湖汽车模具产业集群生产基地；宁波、黄岩、深圳、东莞大型精密模具产业集群生产基地[3]。鉴于此，协同制造物联网络平台可以以某一区域为范围进行组织，既适应当前模具行业发展特点，同时也有利于物联网络平台的推广。由该区域模具协会组织具有地域特色的协同制造互联网络平台，组织架构如图1所示。

按照模具生产流程进行分解生产部门，模具生产流程主要是设计、分析、制造、售后服务[4-6]。因此可以按照这几个环节组织物联网络平台会员，这也适应模具行业现状。一般情况下，在设计分析领域，一些大学机构有一定优势，但在制造领域，一线生产公司更具优势。进入某一模具生产环节的生产实体可以是学校、企业，且只要满足资质即可，其数量不应做出限制，应越多越好。比如在设计环节，大学甲、大学乙、公司丙都有设计实力，只要资质够，有能力满足模具客户的生产要求，就应该都纳入，给其向社会公众展示能力的平台。

物联网络平台最大的功能是将区域模具生产能力资源分类整合，充分利用一区域的模具生产能力，但物联网络平台也不是没有原则的随便允许进入和退出，应该有相应的管理机制。其管理操作流程如图2所示。

图2 协同制造物联网络平台管理流程

协同制造物联网络平台的日常宏观管理由区域模具行业协会负责。按照规章制度负责日常模具生产实体会员的资格管理，处理模具客户投诉、处理服务差的模具生产实体会员等。

（1）进入物联网络平台机制。进入网络平台的软硬件条件方案，由区域模具协会会员讨论投票制定，并面向社会公示。

有意向进入到物联网络平台，成为生产会员的厂家，应首先向区域模具协会申请，然后由区域模具协会理事会会员投票表决，并面向社会公示投票表决情况。这里需要说明的是，由于有的模具公司实力雄厚，其各个模具生产部门都有资格进入到物联网络平台，成为会员。因此不应限制同一家公司的多个单位进入到物联网络平台。当然，也可能是一家公司只有一个模具生产部门资格达标进入到互联网络平台。

（2）退出物联网络平台机制。各生产会员不会主动退出物联网络平台，但是为保障模具客户的权益，有必要对模具客户通过物联网络平台投诉的差评生产实体做退出处理。

首先，退出机制由区域模具协会会员讨论投票表决制定，并面向社会公示。其退出方案需排除人为干扰因素，只要相关技术指标达到，比如模具客户对相关生产会员给的差评到一定数量后，物联网络平台就会自动屏蔽该生产会员的相关信息，若需再次进入，需重新申请，并严格审查。

4 模具协同制造物联网络特点

协同模具制造物联网络基于现代物流、信息技术，借鉴电商运营思想[7-8]，同时兼顾模具行业生产特点，网络平台的搭建有以下特点：

（1）资源整合力大。协同制造物联网，将一区域的模具资源统一整合到一个平台。将分布在不同地区的模具生产能力连接到一起，不论是各模具生产点，还是成熟模具龙头企业，又或是拥有一定模具设计分析能力的学校机构，只要是拥有模具生产能力，就可以按照一定规则加入。将一区域模具生产力有机的整合，最大限度发挥区域模具生产力。特别是将学校纳入到模具日常生产活动，有利于发挥学校在模具设计分析方面的特长，同时又可以提高模具专业教学能力，培养实用人才奠定基础，为模具行业后续发展提供实用人才。

（2）用户选择自由度大。为模具用户提供了一个可以选择市场的平台，可以在该网络上，根据自己的需要选择。在这里，各进驻到该物联网络的生产实体会员是经过行业协会审查的，用户可以放心，服务会得到保障。

（3）资源利用率高，订单相对集中。由于物联网络平台本身的社会受众广告面大，订单就会相对充足，就可以有效保证企业所投入的生产设备得到最大利用，从而促进企业进一步发展，走上良性循环发展轨道。

（4）搭建公平竞争平台，引导企业发展。由于用户自由选择，这种市场优胜劣汰的机制使模具企业实体只有术业有专攻，提高核心竞争力，提高模具服务质量，才能获得订单。这样促进各模具生产实体公平竞争，利于整体模具行业的技术革新发展。

（5）集群化制造优势明显。由于以区域模具资源进行整合，有集群化制造优势，利于形成高度细化、配合密切的专业分工协作体系，进而提高整个行业生产效率，因此在降低成本、实现规模效应等方面效应显著。

（6）实现模具行业协会自主管理。该物联网络平台的建立，强化了行业协会相关责任，模具行业协会本身就是由这些模具生产实体组建而成，因此实现了行业自主管理，意义深远。

5 模具协同制造物联网络平台运行案例分析

如何运行物联网络平台，需要探索其具体运行流程。下面通过一个假设的案例,探讨在这种新的生产组织平台下模具设计制造思路及其实施技术,并以案例分析进一步描述其工作流程。

案例：以某手机模具的设计制造过程为例说明互联网络平台的工作过程，如图3所示。

图3 模具协同制造物联网络平台运行流程

某手机公司要开发某新款手机，该手机公司可以通过物联网络登陆全国做手机模具比较擅长的区域模具协同制造物联网络平台。

在寻找具体模具生产服务商时，可以比较该物联网络平台上提供的各个模具服务生产实体会员的情况，根据自身需要从价格、过往客户售后服务评价等因素进行具体选择。

简单的生产任务，可以直接寻找相关生产实体会员进行询价、比较等。根据需要签订相关技术服务合同。

复杂的生产任务可以外包，委托网络平台上的模具服务公司，与该公司签订合同，并全权委托其进行生产技术调节事宜，并保障后续维修服务。当然，如果客户自己不想外包，自己有能力居中协调模具生产各环节，当然也可以。

这里以手机客户选择外包服务模式为例说明，假如选择了模具服务公司1，全权委托技术服务。模具服务公司1接到订单后，分析订单需求技术情况，如果需要对产品进行设计，就通过模具协同制造物联网络平台选择设计实体，如大学甲的机械学院进行设计，如果需要产品分析就通过模具协同制造物联网络平台选择分析实体，如大学A的机械学院进行分析，如果只需要制造，分清是哪类制造，假如是需要特种加工，就选择制造实体公司b的特种加工。当然选择这些生产实体时，服务公司1可以根据这些生产实体过往信誉情况、技术特色、实力等进行选择。一旦确定，就需要签订服务合同，确定技术细节，比如生产过程中的上下游生产实体相互配合的问题，以及后续模具使用的维修服务问题等。

在合同结束后，这里服务公司1就是这些生产实体的客户，它需要对这些生产实体的生产进行服务评价，但同时，模具使用的最终客户手机公司是服务公司1的客户，也需要对其服务进行评价，这些评价会作为模具协会管理这些生产实体的依据，也是后来客户选择、下订单的依据。总之，通过物联网络平台下的订单服务，客户都需要对其直接发生生产关系的生产实体进行服务评价。