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二次開發技術是以模具行業技術標準化為基礎，以應用軟件為平臺，對模具行業普遍應用的設計編程軟件進行專業化定制開發（二次開發），對模具設計編程進行自動化、智能化改造，促進技術標準的數字化、信息化轉換，替代原有的人工處理操作，提高軟件應用效率，減少人工失誤造成的質量、成本損失。我國模具行業二次開發技術還停留在初級階段，主要以解決模具生產局部的具體問題為主，雖然在一定程度上促進了生產效率與質量水平的提升，但離以生產整體自動化、數字化全面改造模具行業還有相當大的距離。本文以大型汽車模具企業標準體系的建立方法和二次開發體系為藍本，詳細論述了塑膠模具標準化與二次開發的建立方法，需要解決的關鍵問題及其相互關系。
一、塑膠模具標準化
在塑膠模具生產企業中，整個模具生產過程是一個由多個環節組成的復雜的體系化制造流程，包含產品分析、設計編程、工藝加工、模具裝配驗證以及物料物流等環節。在每個模具制造過程中，各生產環節的執行與工藝參數的選擇都很相似，但不同崗位或不同技術層次的員工在實際操作時，對同一生產任務可能采用不同的技術方案和工藝參數，使模具制造完全依賴技術人員的技術水平和生產經驗。這易于產生工藝銜接不暢、質量不穩定等問題，影響生產流程的順利交接，無法保證穩定優良的產品品質。因此，企業需要通過標準化形成自身的技術核心，規范生產步驟，推動企業穩步發展。
塑膠模具標準化是將企業在塑膠模具方面獲得的技術經驗與管理規范進行歸納、總結與科學驗證，形成生產管理與工藝技術的可執行標準，包含完善的生產流程執行步驟、針對各種生產任務的工藝方案選擇方法與對應的工藝參數設定、嚴格的設備操作規范等。實現標準化的企業，生產制造過程由員工嚴格按照標準執行，生產過程指令連貫、工藝順暢，使模具生產在統一、規范、受控的環境下完成，可有效控制生產結果，預判可能出現的生產問題并進行處理防范，進而對生產效率與質量水平提升產生積極的影響。
深圳市銀寶山新科技股份有限公司（以下簡稱銀寶山新）自開展標準化工作以來，制定了相關的標準文件，根據生產流程分類匯集成統一的標準化體系，其中涉及塑膠原材料與注塑成型工藝、模具金屬材料與加工工藝、模具設計與制圖、CNC編程與加工、EDM電極制圖與編程加工、WEDM編程加工、深孔鉆編程加工、模具裝配、試模包裝以及其他加工工藝與生產管理等內容。
生產過程嚴格按照標準文件操作，各工序生產方案根據標準確定，有效優化了生產方案，保證了準確性，在整體制造過程中保證了技術參數的規范、統一，防止不同工序因依靠人為經驗處理造成生產工藝前后脫節、品質不穩定、返工報廢等嚴重質量問題；合理的管理、統一的工藝、準確完善的檢測機制，杜絕了生產部門技術管理上可能出現的自立門戶、推責扯皮現象，最終保證了產品品質與按期交貨。實施標準化，強化了技術核心的作用，在人員培訓、技術傳承上具有重要作用，極大縮短了新員工的培訓周期，避免了企業技術因人員流動而弱化，降低了企業在技術上的投資風險。近三年來，隨著標準化工作的推進，公司制程質量異常次數逐年減少20％左右，質量異常經濟損失逐年降低30％左右，模具T1延期天數縮短60％，產品質量、生產交貨期明顯改善。
在模具標準化運作過程中，由于受軟件、設備和人員技術水平，以及個人失誤等因素的影響，實際生產過程仍存在大量的低效操作，例如大量機械性的手動數據采集登記與整理輸出、重復性的軟件功能無法批量處理、技術參數選取與使用依賴技術人員的記憶與標準資料的查詢等問題。在標準執行過程中，人為失誤引發的質量問題也是模具生產制造無法避免的一個重點損失項。而導致人為失誤的工作環節，基本出現在上述大批量、重復性的手動處理工序上。在企業管理上，無論是提升責任心，還是加強生產流程的控制監管，效果都不是很好。
二、塑膠模具設計編程軟件的二次開發
塑膠模具二次開發主要是以模具標準化為基礎，以自動化、智能化處理圖形、數據為目標，定制開發模具專用的軟件功能模塊，實現生產過程的自動化和智能化，避免人為重復造成的失誤。二次開發有效利用了模具標準中嚴謹的工藝流程、系統的參數集合、規律的控制過程，根據功能需求由軟件自動模擬工藝操作，自動調用標準模型和標準數據庫、測量圖形參數，智能化處理參數運算與圖形生成，同時完成多個相同規則過程的后臺運算，并最終輸出各種圖形、制圖、表單等。整個過程嚴格執行模具標準，以替代大量人工數據輸入輸出與操作計算。二次開發可提高設計編程效率，有效減少人為失誤的頻率，簡化工作步驟，縮短生產周期，改善模具的生產質量。
隨著各類圖形處理軟件、辦公軟件的應用，二次開發技術已覆蓋制造過程的方方面面，為模具設計、編程加工、輔助檢測、生產管理提供各類標準模塊與應用功能，快速輸出需要的結構圖形、數據文檔、檢測報告、工藝表單、機床可執行程序、生產管理圖表等。在模具標準的支持下，形成龐大的應用數據庫，實現二次開發功能的綜合應用。更可以依據塑膠產品及其模具的特點，開發專用的工具包，與同類型模具設計加工制造中系統的二次開發工具包一體化應用。
三、標準化和二次開發的應用實例——標準圖框自動導入
模具設計中，導入圖框應用頻率極高，但手動加載需要復制粘貼圖框模板、根據實際圖紙范圍縮放大小、編輯修改標題欄說明、添加圖檔類別對應的說明文本等。其中文字編輯十余處，完成一次圖框加載需要3～5min，標題欄中的零件信息容易編輯錯漏，因此需要以圖框自動化加載替代繁瑣重復的工作。
針對此問題，對功能開發需求進行分析。以圖框涉及的制圖標準、圖框標準、零件編碼標準、模具原材料標準、材料熱處理標準為基礎，制作各種類型標準圖框模板、建立標題欄零件信息數據庫，用于圖框及其附屬內容一體化的加載和零件信息的自動篩選與輸入。需求分析還包括設計工具的執行過程與對話框形式，以簡單的步驟完成必要的基礎操作，并驗證工具開發的可執行性，最終形成概念功能完備的開發需求說明書。
需求分析完成后，由程序員編寫二次開發應用程序，實現需求說明中描述的工具形式與操作步驟，并由程序測試員實際操作驗證程序執行效果，評估功能，并提出改進意見。該應用程序通過虛擬框拉伸完成圖框大小倍率的快速調節，圖框基本格式與說明內容按圖框類別的選擇進行自動篩選搭配，標題欄中的零件信息由文件名對應的編碼規則在信息數據庫中自動篩選、復選內容提供菜單列表快速切換目標內容，標題欄中其他非標準內容提供信息記憶功能，減少相同信息的重復編輯。工具操作加載過程不到30s，功能達到解決實際問題的目標。
模具生產中，圖框加載是一個高頻操作過程，涉及大量標準資料的查閱或記憶，也會因零件信息編輯失誤導致物料采購出錯，造成經濟損失，影響模具正常生產。二次開發功能不但簡化操作步驟，更將相關標準資料建立有機對應關系，保證了數據信息的準確，提高了生產質量，有效強化了生產中技術標準的應用，促進了企業技術管理的規范發展。
四、標準化和二次開發的應用實例——CAM編程工具包
CAM編程是模具制造過程中非常重要的工序，直接決定加工效率和加工質量。同時，由于機床特性的差異，刀具、工具材料的不同，加工參數的選擇范圍非常大，而且非常容易出錯，要求編程人員有很豐富的經驗。通過建立刀具庫參數庫、編程參數庫，將原有需手動圖形繪制、參數錄入的方式，改變為數據庫快速篩選模式；刀具形態、參數與刀具庫實物刀具以及采購需求信息對應，不但提高了編程參數加載效率，還保證了參數的準確性，使后續機床數控程式加工更加穩定，杜絕了相關操作不當可能引發的加工隱患。刀具庫與編程參數庫的應用，有效降低了各生產環節（編程刀具參數設置、刀具規格采購、現場裝錯相似規格刀具等）的出錯率，在應用工具包后，年均出錯次數由原來的43次降低到7次。
在CAM編程處理中，另一大轉變就是實現編程后處理與程序工藝單的自動處理輸出功能。使用工具包前，編程后處理只能在本地電腦執行，處理過程中電腦無法并行其他內容（工程師此期間被閑置），多個程序只能排隊依次進行后處理（需要人職守開啟下一個處理對象），占用大量的電腦和人力資源；而程序工藝單的制作仍是手動編輯填寫，大量的刀具、程序相關參數抄錄速度慢且容易出錯。但銀寶山新自主開發的自動化處理工具解決了這些問題，最終實現了網絡化自動后處理。通過建立專門的服務器，可實現批量化、自動化的程序后處理；同時，由工具從程式中自動識別并獲取工藝單填寫所需的各種參數并可直接輸出已完整填寫的程序工藝單。復雜與大數量的程式，都能在1min內完成工藝單的編輯與輸出，而手動則依實際內容需花費10～30min查詢參數信息并進行制表編輯。編程后處理與工藝單輸出實現自動化后，完全杜絕了此環節的出錯問題（工具應用前因手動制表年出錯27次）。
在電火花加工（EDM）中，針對電極的設計應用，銀寶山新也開發了整體性工具，實現了電極頭設計、電極基準臺設計、夾具設計、電極信息批量處理、干涉檢查、電極采購訂單制作、工藝單制作的批量化、自動化處理，其中涵蓋電極設計、采購、加工整個流程的所有操作步驟。單個電極從設計到工藝圖輸出消耗的時間由10min降至2min，按月平均至少3000個電極的設計量計算，月至少可節省400h。信息處理的自動化，保證了電極參數信息的嚴謹與準確傳遞，采購、工藝加工等信息處理環節完全避免了出錯（原電極設計出錯率為年均50次）。
二次開發的應用，大幅提高了設計編程的效率，幾乎杜絕了應用環節原有的手動處理的出錯概率，一些工具的應用還改變了原有處理流程，替代了部分原有數據處理崗位與職責，促進了生產流程的高效化發展。綜合生產因素與實際數據，銀寶山新在標準化實施與二次開發功能推廣應用后，模具生產周期縮短10％以上，年制程異常次數減少70％以上，制程異常造成的直接經濟損失減少20余萬元。
五、結束語
技術是企業的核心，效率與品質是企業的命脈。技術的標準化建設有助于促進企業核心的進一步凝聚與規范，引領企業生產有序進行；二次開發技術則將標準化轉化為自動化生產力，強化企業效率，提升品質。在國內塑膠模具行業迅猛發展的階段，企業管理、技術的標準化以及智能化應用的二次開發，在提高企業模具制造效率與質量水平上效果顯著，是企業開拓發展、提高自動化水平的一條有效途徑。
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