从引入五轴联动加工中心到生产模式的全面变革

众所周知，模具行业的订单具有随机性、产品多样性，导致模具制造的情况复杂多变。整个生产过程造成产品质量、交期、成本等问题难以得到有效管理和控制。

作为全球领先的模具供应商，东江模具近年来一直致力于模具设计、制造领域的数字化和智能化建设，无愧于引领模具行业风向标的王者。

“东江模具制造部门就经历了从不愿用五轴联动加工中心到排队使用的转变过程，促成这一转变带来了效率的提升，质量的提高，综合成本的稳步降低。”在东江模具技术经理朝格图看来，这样的转变既是企业意识的转变，也是人员加工理念的转变，它为后来东江模具的生产模式变革奠定了基础。

东江模具技术经理朝格图（左）、软件维护工程师谢怀清（右）与GF加工方案的服务工程师在一起

一、从不愿用五轴联动加工中心到排队使用

当模具产品结构变得愈发复杂时，为了应对加工工艺的变化，常规的做法多是通过增加装夹次数来满足加工要求。

“这种解决方法的不足之处在于辅助装夹时间长，多次重复定位让精度也难以保持一致性，由此会使综合成本居高不下。”朝格图和他的同事为此曾经苦恼不已。

搭载了海德汉TNC数控系统的GF加工方案HPM 1350U五轴联动加工中心的导入让问题迎刃而解。一次装夹即可完成所有加工，有效解决了多次装夹带来的加工障碍，而海德汉TNC数控系统则让复杂曲面加工成为可能，其具备的优异主轴加工性能、高速控制能力，以及各轴的高精度反馈系统让机床实现了高速、高精和高表面质量加工。

数控系统作为数控机床的核心功能部件，它起到的作用不容忽视。东江模具与海德汉打交道的时间可以回溯至1989年，当时东江模具的第一台数控机床搭载的就是海德汉数控系统，二者之间的渊源极为深厚。

近年来，自多轴加工中心大范围引入开始，搭载的海德汉TNC数控系统持续为东江模具的发展“建功立业”。

海德汉TNC数控系统的NC程序显示简洁，用户界面友好，还拥有人性化的人机对话界面，自带编程模块，并能选调常用编程模块，使得操作者能在尽可能短的时间内熟悉并操控机床，可以有效解决技能人才不足的难题。

海德汉TNC数控系统

TNC数控系统的动态高效功能可以在提高材料切除速度的同时，最大限度地延长刀具寿命、降低机床负载；而动态高精功能用于显著提高机床的轮廓加工精度，甚至可以较高的进给速率加工复杂的轮廓。“这些功能让看似相互矛盾的加工时间、表面质量、加工精度这些指标，同时得以实现完美，帮助东江模具从容应对用户需求的不断变化。”东江模具软件维护工程师谢怀清如此表示。

而在五轴联动加工中心的应用中，基于稳定和高质的角度运算，海德汉TNC数控系统在曲面、不规则面加工中表现优异，同时，海德汉高精度角度编码器的加持为实现高精度加工保驾护航。“东江模具因此在面对结构复杂模具的订单需求时更为得心应手。”谢怀清强调，“尤其是在从基于机械结构的加工向基于仿生结构的非规则形状体加工转变的过程中，可以实现一次装夹完成所有面加工的海德汉TNC数控系统无疑是最佳选择。”

五轴联动加工中心的引入让精密零部件加工增加了更多的可能性，也为东江模具打开了一个崭新的视角。毫无疑问，这是适应变化的最佳选择，东江模具的制造能力因此得以迅速提升。

二、投入自动化生产线的探索和实践

2014年底，由火花机、搭载TNC数控系统的加工中心搭配物料配送系统的的首条自动化生产线投入运营，由此东江模具开始了对新生产模式的探索和实践，并积累了大量的应用经验，为下一步东江模具践行工业4.0理念，进行模具设计、制造领域的数字化和智能化建设打下了基础。

如今，东江模具已经构建了适合单件多品种模具制造的自动化加工系统，即由柔性加工单元、数控加工装备、物料配送系统组成的自动化加工系统，其中柔性加工单元又分为柔性自动化单元、多机自动化单元和数控加工单元等10个细胞单元，这些细胞单元既可以单独运作，也可以根据需求进行多个单元的联动生产。

新的生产模式中，TNC数控系统将生产过程的各个相关方面连接在一起，适应现有的组织结构并为未来发展提供开放环境。

自动化加工系统在加工过程中产生了大量的结构、工艺和生产数据，海德汉TNC数控系统为这些数据的采集和传输提供的适用、方便的DNC接口，帮助东江模具推动设备使用率的提升。

事实上，海德汉数控系统的“智联制造”全数字化任务单管理为个性化设计和网络连接提供可能。“智联制造”提供全面的功能和数字化接口，传输必要的生产数据，通信接口允许刀具管理系统直接与数控系统的数据进行比较，对于相应MES和ERP系统开放一定的权限，生产中可以快速和灵活地响应变化需要结构清晰的数据并要求数据随时可用。在数控加工的同时，“状态监控”“扩展工作区”和“远程桌面管理器”的强劲功能确保在网络生产环境下高效率地进行数据管理，最终通过提供数字化任务管理能力，简化数据使用，节省时间和提高加工透明度。

正如朝格图所言，海德汉数控系统还有很多功能需要挖掘，未来东江模具还将通过数据挖掘推动工厂模块化设计、生产OEE的优化提升、工艺数据优化和质量分析及优化，实时数据分析应用会进一步促使东江模具打造智能化精益生产工厂。