模具设计与制造中并行工程的应用分析姜晓燕

模具设计与制造中并行工程的应用分析姜晓燕

姜晓燕

广东鸿图南通压铸有限公司226300

摘要：全球化发展趋势带动着各行各业的不断创新，各种新兴技术手段的出现，促进了行业的发展。并行工程便是模具设计中崭露头角的一种技术手段，为了能够让模具设计在机械零部件制造业中有广泛的应用，要对产品的整个周期有综合的考虑，包括产品开发时的概念、方案的分析、制造生产以及售后服务等，都要进行统筹分析，这就需要并行工程在其中发挥良好效用。本文将对模具设计及并行工程进行简单介绍，将并行工程在模具设计制造中的应用做总结，希望能起到参考作用。

关键词：模具设计；并行工程；应用

在机械制造业中，很多零件或毛坯都需要在模具的帮助下予以成型，这是生产机械零部件的重要工艺，模具成型具有优质、高产、低能耗和低成本的特点，应用范围很广。所谓的并行工程，其实就是在模具设计制造中，能够集成、并行地将模具的设计与制造中所需的一系列环节进行统筹，在产品的设计初期便将成本、需求、售后等多种因素考虑其中，为模具的设计制造提供便利。

1.并行工程概述

在制造业中，经常会听到“串行工程”和“并行工程”，所谓的“串行工程”，指的是在产品的生产开发中，按照需求分析、产品设计、工艺设计、生产加工、调试装配等流程按照顺序一步步完成。

而“并行工程”则是在产品在初始阶段就将整个产品的生产流程考虑全面，将各种影响生产的因素考虑其中，进而达到降低成本、缩短周期、提高质量的作用。

图1并行工程图示

2.传统模具设计制造中存在的问题

传统的模具设计与制造多采取串行工程，在设计制造的生产环节中，每个环节都相对独立，在衔接过程中，下一个部门的工作需要依靠上个部门来做积极配合才能推动生产，不仅导致周期过长，整个流程下来，设计生产的产品还会被时代所“淘汰”，不能满足激烈的市场竞争。

传统模具设计制造中存在的具体问题主要表现在以下几方面：

2.1设计生产水平低，发展不平衡

尽管我国有些企业对于模具设计生产的水平已经接近世界先进水平，但我国整体的模具设计制造业普遍水平较低，无论是产品的精度还是生产的周期，都与先进国家存在一定的差距。

2.2工艺装备落后，组织、协调能力差

企业的组织、协调能力不足，不能充分调动社会资源，加之稍微落后的工艺装备，导致企业的模具工艺整体水平提不上去，达不到理想中的精准要求。

2.3产品研发能力不足

企业对于模具的研发能力不足，创新能力较差，主要原因还在于思想上对于模具的设计制造不够重视，大多企业将重点放在了经济效益的产生，而忽略了对模具设计制造进行精力与金钱的投入；还有一方面在于企业中专业的技术人员不足，鲜有拥有高技术、高学历的专业人士，致使在模具的设计制造中，不能提供有效的研发帮助。

2.4管理水平落后，人才流失严重

我国模具市场对于模具的需求量大，但由于技术水平受限，致使很多高档的精密模具需要依靠进口。成本的增加让企业对于技术和管理的创新、改革上摇摆不定，长此以往，管理水平没有提升，反倒造成了专业人士的流失，让企业的模具生产更加被动。

3.并行工程在模具设计制造中的作用

3.1缩短生产周期，以最短的时间让产品投入市场

每个行业的发展都是飞快的，产品的更迭速度也很快，作为消费者，需求是不断变化的，所以产品在生产后投入市场应该符合消费者的实际需求。采用并行工程，可以大大缩短生产周期，让其以最短的时间投入市场。

3.2合理利用材料，降低生产成本

在采用并行工程进行生产时，能够将生产中所涉及的材料进行合理分配利用，减少浪费。并行工程在设计阶段便将后续所有的影响因素都考虑其中，将错误缩小在可控范围，并且在实际工作中能够对产生的错误及时改正，节省了时间，降低了生产成本。

3.3提高产品质量，增强市场竞争力

通过采用并行技术，可以对生产的各个环节进行严格把控，且各环节之间能够良好衔接，上述也提到并行工程能够在工作中发现错误及时改正，对产品质量有很大的提升作用。加上所用的周期短，投入市场的速度快，在市场竞争中，也会占据很大优势。

4.运用并行工程的基础条件

与传统的模具设计制造模式相比，并行工程是一种现代化先进的生产方式，需要在前期对产品有充分的了解，对市场的需求进行全面分析，并对模具设计制造有丰富的经验和娴熟的技术。在模具设计制造中，运用并行工程技术需要具备一定的基础条件。

4.1建立现代化模具生产意识

在模具的设计制造过程中，极易受到传统思想的束缚，过于依赖自己熟悉的技术，对先进的技术手段产生排斥心理，很大程度上会对模具的发展起到制约作用。因此，在模具的设计制造中，要对员工灌输先进的技术理念，不断提高创新思想，建立现代化模具的生产意识。

4.2建立复合型人才团队

人才是行业不断向前发展的主要动力，在模具的设计与制造工作中，每个员工的知识水平决定着对先进技术的理解程度，只有建立复合型的人才研发团队，建立较为统一的先进思想和理念，才能提高整个模具的设计制作水平，增强企业的核心竞争力。

5.模具并行设计的方法

5.1CAD、CAE、CAM集成化

CAD、CAE和CAM是模具设计中用到的软件，通过这些辅助工具让模具的工艺设计、方案、数控编程等实现信息共享和协同作业，并对模具的结构和用途进行计算机模拟仿真、分析和评价，进而提出改进意见，让模具设计与制造效果达到最佳。

5.2成本评估法

产品的设计生产与资金有很大的关系，采用并行设计的目的之一在于最大化节约成本。因此在并行工程中加入成本评估，可以在设计生产的各个环节对资金成本进行估算，在保证质量的同时避免资金浪费。

5.3基于知识的方法

在模具的设计与制造中，传统的知识基础是正常工作的根本，任何产品的设计都是要根据自己所了解的知识和经验来进行工作，并在可行性的基础上进行技术创新。所以说知识和经验对于并行工程在模具设计制造中的应用是起到一定的推动作用的。

6.并行工程在模具设计与制造中的应用

如今并行工程已经发展成为一种先进成熟的系统工程，能够以集成、并行的方法对产品的设计、研发以及生产等过程进行准确把控，估算成本。并行工程已经从理论走向了实用化，广泛应用于模具的设计与制造。通过利用CAD、CAE、CAM等计算机辅助软件和模具设计制造的相关知识，在模具设计的初始阶段，充分考虑到模具生产制造中可能出现的问题和影响因素，减少设计上的失误，缩短产品的研发周期，降低成本，提高企业竞争力。

图2基于并行工程模具设计与制造流程图

结语：

模具设计与制造中的并行工程，是以产品为中心，以市场为导向的快速研发机制，团体式的协作让模具的设计者、制造厂和生产车间能够进行及时沟通，再利用计算机辅助软件，实现人力物力的资源集成和信息共享。

并行工程还被广泛应用于汽车制造，在人们的生产生活中还有很大的应用空间，相信在未来，并行工程能够发挥更大的效用，为模具设计乃至各行各业增添助力。

参考文献：

[1]黄世国.并行工程在模具设计制造中的应用[J].四川兵工学报，2002（03）：71-73.

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[4]田勇峰.模具设计与制造中并行工程的应用分析[J].山东工业技术，2016.12.100.