Ed Ingram在1972年创建了Plasticraft Manufacturing工厂，那时它还只是一个小塑料制品厂，但现在，它在美国阿拉巴马州的工厂面积已达17.5万ft2(1 ft2=0.093 m2)，拥有雇员120多名，每天三班倒，每周工作五天。他们在爱荷华州新建了一家工厂，主要是为了给重要客户提供更好的服务，另外还新雇了40名员工。公司的主要业务在办公家具行业领域，并自行设计和制造了80%的模具。但曾经有一段时间，Plasticraft公司在电动工具行业有大量赚钱生意，随后，几乎是在一夜之间，电力工具行业突然将其95%的业务转移到中国。

行情突变对该公司的业务造成重大影响，公司直接面临着全球化竞争的现实。精益生产的观念已不再是时尚，而是生存现实：提高产量、减少浪费、简化流程——这些都成为大家探讨的热门话题。Gordon Tubbs在成为Plasticraft公司的模具设计师前做了12年的机械工程师，他解释说：“我们不得不重新认真评估公司的业务。”公司派代表花了几周时间参观美国各地的工厂，考察他们的经营方式：什么能做?什么不能做?然后列一个清单，说明今后怎样才能做得更好。Tubbs继续说：“整个形势促使公司在技术上加大投入，以优化操作——力求生产效率更高，产品质量更好，生产成本更低!”

图1  在把文件交到加工车间前，编程人员Scott Cain用GibbsCAM软件的模拟加工渲染功能检测模芯的加工精度

软件上的挑战

对Plasticraft公司而言，这意味着他们必须更为有效地处理日益增多的3D实体建模。由于他们接收的主要是Pro/E的CAD文件，所以他们就购买了Pro/E软件，却发现掌握Pro/E需要一定的时间。“这不是一蹴而就的事，大概需要3～4年，你的水平才会有所提高，综合运用并掌握软件的使用。”为实体建模购置一套CAD系统是他们为优化操作迈出的重要一步。通过缩短生产周期和提高设计效率能达到的好处他们早已实现了，然而，他们还有一个问题，这似乎是由实体建模自身造成的，在实体中很容易创建的轮廓形状却很难对其进行编程加工。

Plasticraft公司已经购买了最新的CNC机床，但机床根本没有配置处理复杂形状的编程技术。公司被迫进行升级，使用可以完全导入实体建模文件进行快速编程的更高端技术，从而消除车间的生产瓶颈。Tubbs解释说：“当转换到3D后，所有零件都更加复杂，我们努力寻找方法来编程和加工这些零件，那时候我就开始调查计算机辅助制造(CAM)软件包。”

理想的软件解决方案

Plasticraft邀请一些软件公司来展示他们的CAM软件，但居然只有一家软件能为金属切削编程，即GibbsCAM软件。于是，Plasticraft公司决定购买GibbsCAM软件。

“用我们的老编程系统，编程一个中等复杂的零件需要3天才能完成。”Tubbs说，“而使用GibbsCAM软件，编程同样的零件只需半天就能完成。”Plasticraft公司的旧系统需要把零件分成几个不同的模块，分别进行加工操作。毫无疑问，在模块间来回移动几何图形非常浪费时间。不仅如此，旧系统还需要创建几个不同的视图(如截面图、平面图等)，这些视图还必须相互关联。并且，如果有任何必要的改动，则要全部重新编程。

图2  上图的模芯与模腔在马扎克V65/60立式铣床上用0.5 in（1 in＝25.4 mm）的高速刀具以1500r/min的速度加工而成

而GibbsCAM是一个非常完整的软件解决方案，让操作人员在一个地方完成所有操作，不用把文件从一个模块拖到另一个模块。GibbsCAM内完整的CAD系统允许使用者快速修改有问题的地方，同时保持关联性，这样，即使有任何改动，其他相关部分会自动更新，不论在哪里改动都可以。

现在，当Plasticraft公司接到数字化的生产任务时，可以在输出图纸前就进行金属切削加工。“我可以直接导出3D实体CAD文件，然后将其导入GibbsCAM(GibbsCAM支持多种CAD文件格式，因而无需进行数据转换)，开始编程。”Tubbs说，“我可以直接把工作交给车间的工作人员，不用给他们详细的图纸。回首使用2D的时代，我们必须等刀路设计出来才能开始工作，否则什么都做不了。我们必须完成所有的设计，然后将它打印在图纸上，递交给车间，只有等到那个时候，他们才能开始进行工作。正是因为有了更好的软件，我们才大大缩短了生产周期。”对Plasticraft公司来说，这就意味着他们可以承接更多的业务，还能为老客户提供更好的服务。

除此之外，Plasticraft公司还可以创建并制造复杂模型，这在没有GibbsCAM软件之前是难以实现的，因为GibbsCAM软件几乎能为承接的任何业务提供有效的编程方法。Tubbs解释说：“一旦你学会了GibbsCAM的编程方法，一切都会变得有条不紊。我曾经做过机械工程师，在机械工厂里，加工具体零件的步骤分明，井井有条。GibbsCAM可以让你在计算机上也这么做，比如说选择刀具和工艺，并帮你优化整合。这就像我把中心钻放到机床上进行手工钻孔一样，但现在我通过电动完成。对像我这样的老机械工程师而言，GibbsCAM上手很快。”

图3  模具设计师Gordon Tubbs（左）和编程师Scott Cain正在看加工完的模芯与模腔

实现目标

有了这样的新技术，Plasticraft公司 “力求生产效率更高，产品质量更好，生产成本更低!”的目标很快就变成了现实。然而，他们不需要完全改变。公司继续为客户的注塑成型需求提供“一站式”虚拟工厂。Tubbs 说：“其他大部分工厂坚持一定规模的加工，并把加工工具缩减到那样的规模。”但是Plasticraft公司的做法与众不同，它旨在提供更广泛的解决方案，希望能满足尽可能多的客户需求。因此，该公司拥有40～1500t的注塑模成型机30余台。两个大树脂贮料仓全天候运转，自动给注塑模成型机填充原料。此外，该公司还为客户储备了大量可置换的模具零件，这可以缩短模具修理时的停工期。

当今世界的模具制造商必须竭尽所能去预测市场行情，因为客户的需求随时在变。有些变化可以预测到，但大多数变化预测不到，尤其是全球制造业的变化情况。现在的问题是，你怎么做才能让自己的企业保持竞争优势?Plasticraft公司用技术解决了很多问题，但市场行情又发生了变化。今年，整个北美制造业复苏力量强劲，据报道，实际生产增长率大约为4%，这和中国工业生产每月增长12%～15%，或印度每月产量增长10%以上相比而言，并不足为奇，但这是一个可持续的稳定增长模式，很可能会一直持续下去。

该公司在技术上的投资和随着行业行情改变而与时俱进的能力终于有了回报。Plasticraft公司再次赢得了电动工具公司的业务，他们把一些模具放回美国加工。Tubbs说：“即使我们不做模具，也会争取加工零件的业务，我们也遇到一些客户对他们在海外做的工件不满意的情况。”Plasticraft公司正努力通过国际ISO9002质量体系官方认证。GibbsCAM软件不仅帮助该公司赢得了更多的业务，还帮他们提高了工作效率。“以前我们没有GibbsCAM软件，那时的工作效率根本不能和现在相提并论。”归根结底，Plasticraft公司这么做都是为了客户，在不断完善自我的同时尽可能为客户提供最好的服务，这样的价值观在当地或全球市场仍占主导地位。