WBA坐落于世界頂尖的理工類大學德國亞琛工業大學（RWTH Aachen University）的校園內，致力于解決模具行業及企業所面臨的問題和挑戰，與亞琛工業大學的各大研究所、弗勞恩霍夫的相關研究院以及諸多德國模具企業有著密切的合作，同時對國際模具市場有深入的了解。

       為了幫助模具企業實現制造流程和管理的優化、改進戰略定位并提高運營業績，WBA為模具行業開發了一種獨特的基準分析方法。該方法被稱為“CCC”方法，因為它專注于三個步驟：比較-匯編-實施，如圖1所示。首先，是將參與企業與競爭對手進行基于關鍵績效指標（KPI）進行比較，這種比較是通過WBA獨一無二的模具企業數據庫實現的。該數據庫包含1000多家德國模具工廠的詳細信息，同時WBA也可以訪問德國以外的2000多家模具工廠的數據。通過100多個KPI的比較，對模具企業進行總體分析。在分析的基礎上，可以確定模具企業的優勢和劣勢，并由專家定制進一步改進提升的行動領域以系統地消除差距。同時，專家為每個具體的行動領域提供數個最佳實踐案例，以協助模具企業盡快采取措施實現提升。

圖1  WBA獨特的“CCC”基準分析方法

       中國模協與WBA合作的首輪基準分析項目在寧波、黃巖地區落地實施。首批項目中國模協與WBA遴選了10家希望進一步提升競爭的當地模具企業，如圖2所示。首先，WBA邀請10家企業填寫了旨在將參與企業的KPI與德國頂尖模具企業的KPI全面對標的基準分析問卷。隨后，來自WBA的三位專家在中國模協的安排下于2018年4月對這些企業進行了現場調研，評估了企業工藝流程并驗證基準分析問卷中的信息。基于問卷中KPI的詳細分析，并結合現場調研了解的情況，得出了中國模具企業與德國頂尖模具企業的比較結果，并通過比較總結了中國模具行業的優勢和不足之處，其中比較有代表性的幾個方面包括：時效性、質量、生產率、加工能力和自動化水平。

圖2 首輪開展基準分析項目的中國模具企業

       中國模具行業在勞動力成本和設備規模方面的優勢非常明顯。如圖3所示，中國模具企業的員工平均每天比德國模具企業的員工多工作2個多小時，而且中國模具企業的員工每小時的工資要比德國低得多。圖4所示的小時費率包括人力成本和設備成本，從圖中可以看出，設計領域的小時費率德國是中國的4倍，中國模具行業在加工和試模領域同樣具有這種優勢。

圖3 員工每天工作時間比較

圖4 不同領域小時費率比較

       如圖5所示，除了人力成本較低外，這種競爭優勢也是由中國模具企業龐大的設備規模所支撐的，可以實現較短的交貨期。盡管設備已經具備了相當的規模，但中國企業仍在不斷地投資于新設備，中國的設備平均使用時間比德國少2.3年，并且許多中國模具企業在精銑的關鍵技術上進行了戰略性投資。因此，中國模具企業由于相對較低的時薪和大型現代化的設備園區而具有競爭優勢。

圖5 設備情況的比較

       KPI的對比分析表明，中國模具企業在一些關鍵領域落后于德國最佳模具企業。從圖6可以看出：時效性和質量上的差距，中國模具企業出現延時交貨和模具存在質量問題的情況較多。在客戶二次檢查模具后，中國模具企業生產的模具中仍有21%沒有達到客戶的質量標準，而德國最好的10家模具企業生產的模具中這種情況發生的概率只有9%。

圖6 時效性和模具質量的比較

       此外，如圖7所示的有助于提高效率的自動化手段在中國模具企業中使用得很少，只有一半的中國模具企業使用了工件堆垛系統。在我們調研的中國公司里還沒有一家在模具制造過程中使用機器人，而在德國最佳模具企業中，制造過程中使用機器人幾乎是一種標準化配備。

圖7 自動化水平的比較

       正如我們已經看到的，中國模具企業在時效性方面存在不足，考慮到中國員工每年比德國員工多工作380h，規劃效率有限的原因就變得很明顯了。坦率而言，如果中國員工減少加班時間，那么時效性會降低到一個可怕的程度，因此有效的規劃是中國模具行業需要關注的重點領域之一。

       （1）規劃。為了提高時效性，項目和零部件都應該詳細規劃，在模具項目級別和每個單獨零部件的級別上進行規劃是實現時效性的關鍵。因此，大多數成功的德國模具企業采用規劃系統，通過系統化方法和規劃軟件提高流程清晰度，如圖8所示。規劃系統能夠詳細規劃所有流程步驟并提供產能概況，以使相關人員掌握對每一項技術的需求和相應的可用產能。為了提高時效性，規劃系統中還應有進一步的算法來尋求生產作業的最優順序?；谄桨寤蛑悄苁謾C應用，管理層可以隨時跟蹤關鍵項目的狀態。

圖8 采用規劃系統實現有效的規劃

       此外，應該通過標準化的流程來提高交貨時間的可預測性。提高時效性的第三個工具是定期的車間會議，首先在每個小組中討論問題并直接確定解決方案。不能直接解決的問題，在所有部門領導參加的每日短會上討論。

       （2）自動化。第二個關鍵行動領域是自動化，自動化解決方案有助于提高設備利用率。觀察圖9中制造成本在整個流程鏈中所占的比例，就很容易看出德國模具企業采用自動化解決方案的益處。在德國，模具的成本只有34%用于制造，而中國模具企業制造環節在成本中分攤的比例為52%。主要原因是德國模具企業在銑削和電火花加工方面高度自動化，如圖10所示。自動化是德國模具企業在過去10年里取得很大進步的關鍵領域之一。

圖9 制造在整個流程鏈中分攤成本的比較

圖10 不同加工設備自動化水平的比較

       因此，建議中國模具企業在自動化領域加大投入。企業可以根據實際生產需要，引入大型自動化生產線，也可以考慮引入圖11所示的自動生產單元和自動夾緊系統，以顯著降低制造成本。自動化生產線可以集成各種不同類型的加工設備、測量裝置以及工件轉移、清洗、儲存裝置等。自動化生產線上的所有設備都是相互連接在一起的，編程完成后，工人只需要將工件放入工件堆垛系統，機器人在不同加工設備和測量設備之間轉移工件，最后工人只需要在所有步驟完成后從倉庫系統中收集工件。這種自動化系統可以顯著減少不同過程步驟之間的等待時間，使生產區域內沒有任何工人在場的所謂“幽靈班”成為可能。

圖11 自動生產單元和自動夾緊系統

（3）數字化和可視化。對許多中國模具企業來說，質量仍然是一個挑戰。為了減少質量錯誤，重要的是在訂單完成過程的早期識別錯誤。從圖12中可以看出，中國模具企業有兩成左右的錯誤是在流程鏈的晚期發現的，如在試模時，這會大幅增加糾正錯誤所需的成本和時間。

圖12 質量錯誤發現早晚的比較

       早期發現并糾正質量錯誤的關鍵是對質量問題的數字化跟蹤以及在數字化車間看板上實現可視化，此外，也可以考慮幫助識別幾何偏差的應用程序，如圖13所示。大多數德國模具企業都意識到業務數據可視化的積極影響，因此，所有關于質量和改進措施的關鍵指標都在數字化車間看板上跟蹤顯示。圖14是WBA采用的可視化車間看板的示例，業務數據在模具車間的所有區域都有可視化的展示，并且設置預定義參數以持續監控制造過程。任何指標有顯著偏差時，則會通知管理層。

圖13 數字化和可視化的改進措施

圖14  WBA采用的可視化車間看板

（4）刀具管理。為了進一步提高加工效率，結構清晰的刀具管理是實現高效率制造的關鍵因素。如圖15所示，刀具管理不合理導致了中國模具企業在加工過程中需要更多的準備時間。如圖16所示，通過集中管理刀具數據和專注于一定數量的標準刀具，可以有效提高生產效率。具體可以采用數據矩陣碼（DMC）對刀具進行標記，并采用中央刀具管理系統登記、管理和調用刀具數據。這樣，中央刀具管理系統可以記錄刀具磨損情況，并在編程和加工過程中調用刀具的實際數據，提高加工精度。同時，結構化的刀具管理可以節省時間和空間，而刀具的標準化可以減少工件準備中的錯誤，便于更加清晰地排列刀具及其配件。

圖15 準備時間與加工時間的比較

圖16 刀具管理的改進措施

綜上所述，中國的模具制造基礎非常好，中國模具企業可以通過規劃、自動化、數字化和刀具管理這四個具體行動領域來提高時效性、生產效率、產品質量和工藝質量，縮小與德國最佳模具企業之間的差距，進而提高國際競爭力。