# 注塑车间新工厂规划：步骤、方法与分区管理体系

**范围**：新建工厂注塑车间（含料房、模具、后处理、检验、包装），并为后续部分无人化预留
**性质**：规划方法与执行框架，非详细设计
**版本**：v1.0 · 2026-11-03

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## 0. 假设与使用说明

| 编号 | 假设 | 说明 |
|---|---|---|
| B1 | 产品以热塑性塑料注射成型为主，含多品种、多颜色、多材料 | 具体材料与产品待定，方法不变 |
| B2 | 注塑件主要供给本厂装配线，部分外销 | 影响成品流与超市设计 |
| B3 | 车间为新建，柱网、层高、地坪可按工艺要求提资 | 若为改造项目，需先做约束盘点 |
| B4 | 产能、机台数量、投资未定 | 本文只给计算模型，不给数值 |
| B5 | "部分无人化"为 2–4 年目标，优先在高效区落地 | 与整体工厂路线图对齐 |

**一条主线**：注塑车间的规划本质是**用模具和机台把"订单特性"翻译成"物理布局"**。订单稳定与否，决定了它该进高效区还是柔性区，也决定了自动化投到什么程度。

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## 1. 规划总纲：四个层次与一条顺序

| 层次 | 决策内容 | 一旦定错的代价 |
|---|---|---|
| L1 产品与模具 | 产品族、模穴数、材料、颜色、周期、模具状态 | 后面全部要返工 |
| L2 工艺与产能 | 机台吨位匹配、后处理路线、产能与负荷 | 机台买错、产能缺口 |
| L3 布局与物流 | 分区、动线、供料、容器、仓储 | 搬运浪费长期固化 |
| L4 自动化与信息化 | 机械手、后处理自动化、MES、采集 | 投资浪费或反复改造 |

**顺序不可颠倒**：先产品与模具，再工艺与产能，再布局与物流，最后自动化与信息化。

**最常见的错误**：先定机台品牌和数量，再让布局去适配机台。这样做的工厂，三年内一定二次改造。

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## 2. 注塑车间规划 12 步法

| 步骤 | 工作内容 | 核心方法 | 输出 | 主责 |
|---|---|---|---|---|
| S1 | 立项与目标设定 | 目标树、基准对标 | 目标指标与约束清单 | 项目负责人 |
| S2 | 产品与模具盘点 | PQ/PR 分析、模具台账 | 产品族与模具清单 | 工艺 |
| S3 | 产能与机台匹配 | 模次产能模型、负荷矩阵 | 机台配置与吨位结构 | 工艺/IE |
| S4 | 工艺路线与后处理定义 | 工艺流程图、PFMEA | 工艺路线图 | 工艺 |
| S5 | 价值流现状与未来图 | VSM、损失分析 | 现状图、未来图、改善计划 | 精益/IE |
| S6 | 分区规划 | 分区评分模型 | 高效区/柔性区/支持区划分 | 项目组 |
| S7 | 布局与动线设计 | SLP、关系图、仿真 | 布局图、物流图 | IE |
| S8 | 公用工程与能源 | 负荷计算、管路规划 | 水电气冷方案 | 公用工程 |
| S9 | 设备与自动化配置 | 自动化层级评估 | 设备清单、自动化方案 | 设备/自动化 |
| S10 | 信息系统设计 | 数据流图、接口清单 | MES/采集/追溯方案 | IT/OT |
| S11 | 人力与组织 | 定员测算、技能矩阵 | 编制与培训计划 | HR/制造 |
| S12 | 投资、实施与验证 | TCO、分期、FAT/SAT | 投资表、计划、验收标准 | 项目组 |

### 2.1 S2 产品与模具盘点（决定一切的一步）

必须建立"一产品一档案"：

| 字段 | 用途 |
|---|---|
| 产品编号、名称、产品族 | 分区与排产基础 |
| 材料牌号、颜色、是否含回料 | 供料与换色策略 |
| 模具编号、模穴数、模具状态、寿命余量 | 产能与换模 |
| 标准周期（秒）、标准重量（g） | 产能与成本 |
| 所需锁模力、射出量、容模尺寸 | 机台匹配 |
| 后处理要求（剪浇口/去毛刺/组装/检测） | 后处理布局 |
| 年需求量、需求波动、生命周期阶段 | 分区与投资 |
| 质量特性与检测方式 | 检测自动化 |

**方法**：PQ 分析找出"量大稳定"的少数产品，PR 分析找出工艺路线相似的族群。产品族划分直接决定分区与专线化程度。

### 2.2 S3 产能与机台匹配（给出可计算的模型）

**模次需求**

```
年模次需求 = 年需求量 ÷ 模穴数 ÷ 良率
单机年可用模次 = 年可用时间 × OEE ÷ 标准周期
所需机台数 = 年模次需求 ÷ 单机年可用模次
```

其中：年可用时间 = 班次 × 每班工时 × 年工作天数 × 设备开动率；OEE 用目标值而非现状值，但必须说明依据。

**机台匹配四要素**（缺一不可，不能只看吨位）

| 要素 | 校核内容 | 常见错误 |
|---|---|---|
| 锁模力 | 按投影面积 × 型腔压力校核，留安全余量 | 只看产品大小估算 |
| 射出量 | 按制品重量 + 流道，控制在额定射出量的合理区间 | 小件用大机，能耗与周期双输 |
| 容模尺寸 | 模具宽高厚、开模行程、顶出行程 | 模具装不进或顶不出 |
| 接口与辅机 | 机械手、模温机、冷水、气路、料管 | 后期加装困难 |

**机台负荷矩阵**（关键工具）：横轴吨位段，纵轴产品族或月份，填入负荷率。用途有三：

1. 识别吨位结构缺口（某些吨位长期超载、某些长期闲置）；
2. 识别"大机小模"（高吨位低负荷 = 成本浪费）；
3. 为分期采购提供依据，避免一次性买齐。

**建议**：吨位结构按"主力吨位 + 少量大吨位 + 少量小吨位"配置，并预留一台多用途机作为试模与插单缓冲。

### 2.3 S4 工艺路线与后处理

典型路线：

```
原料 → 干燥 → 供料 → 注塑 → 取出 → 剪浇口 → 去毛刺 → 检验 → 包装 → 入库/送装配
```

必须先回答三个问题，否则布局无法定：

1. **后处理在哪里做**：机边（连续流）还是集中（批量流）？机边适合高效区，集中适合多品种小批量。
2. **检验是抽检还是全检**：全检要有检测工位与设备，直接影响人力与布局。
3. **包装在哪做**：机边包装减少搬运，但占用机台周边空间。

### 2.4 S7 布局与动线（分区之后再做）

布局原则：

- **单向流**：原料从一侧进，成品从另一侧出，不回头、不交叉。
- **机台成组**：按产品族或吨位段成组，不按品牌分散摆放。
- **支持区就近**：模具房靠近换模频繁区，料房靠近高效区，粉碎靠近水口料产生点。
- **通道分级**：主物流通道、AGV 通道、人行通道、消防通道分开，宽度按最大搬运单元与消防要求确定。
- **预留**：设备间距满足机械手、维修、模具吊装；柱网满足未来加机；管廊预留扩展。

**验证方法**：用 spaghetti 图测搬运距离与交叉点，再用物流仿真验证 AGV 路径与拥堵。布局冻结前必须做这一步。

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## 3. 分区管理：高效区 / 柔性区 / 支持区

### 3.1 为什么要分区

不分区的车间，最常见的三个问题：

1. **高效订单被低效订单拖累**：一台机刚跑顺，就被插单换模，OEE 被拉低。
2. **管理动作一刀切**：用同一套考核、同一套排产规则对待完全不同的订单，结果两头都不满意。
3. **自动化投资错配**：给多品种小批量的机台配全自动后处理，回收期算不过来；真正该自动化的稳定产品反而没投。

**分区的本质**：不是把设备分成好区和差区，而是**按订单特性配置资源与管理策略**。同一台机放在高效区跑稳定产品，和放在柔性区跑多品种，表现完全不同。

> **命名建议**：内部可以用"高效区/低效区"，对外沟通建议称"高效区/柔性区（多品种区）"，避免给团队贴标签，也避免客户参观时产生误解。效率差异通过指标管理，不通过区域名称表达。

### 3.2 分区评分模型

对每个产品族打分（1–5 分），加权后决定归属。

| 维度 | 权重（建议初始值） | 高分含义（倾向高效区） |
|---|---|---|
| 年需求量与连续性 | 20% | 需求大且连续，可长时间不换模 |
| 品种数与换型频次 | 15% | 品种少、换型少 |
| 材料与颜色切换 | 10% | 单一材料、单一颜色 |
| 周期与工艺稳定性 | 15% | 周期稳定、工艺窗口已验证 |
| 模具状态与备模 | 10% | 模具良好、有备模 |
| 自动化可行性 | 15% | 取出、后处理、检测、包装可自动化 |
| 质量要求与检测方式 | 10% | 可在线检测、缺陷可量化 |
| 生命周期阶段 | 5% | 成熟期，剩余寿命长 |

**硬条件优先于分数**：以下任一条不满足，不进入高效区，无论总分多高。

- 无法支撑经济连续生产批量（经济批量由换型成本与库存成本测算，不拍脑袋）；
- 工艺窗口未验证或周期波动大；
- 模具状态不稳定或无备模；
- 材料/颜色切换频繁且清洗成本高。

**结果处理**：高分进高效区；中间分进"混合区"（可动态调整）；低分进柔性区。不要强行二分，中间地带是正常的。

### 3.3 三类区域定义

| 项目 | 高效区（A 区） | 柔性区（B 区，低效区） | 支持区（C 区） |
|---|---|---|---|
| 订单特征 | 大批量、少品种、长周期 | 多品种、小批量、频繁换型 | 服务性 |
| 产品生命周期 | 成熟期、衰退早期 | 新品、试产、尾单、返修 | — |
| 机台策略 | 专用化，固定机台对固定模具 | 通用化，快速换模 | 试模机、备用机 |
| 换型策略 | 极少换型，换型也要 SMED | 高频换型，SMED 是核心能力 | — |
| 自动化程度 | 高，目标 L3–L4 | 中，L2 为主，保留人工 | 局部自动化 |
| 后处理 | 机边连续流、自动剪浇口/检测/包装 | 集中后处理、人工+助力 | — |
| 人员 | 一人多机、巡检为主 | 多能工、灵活调配 | 模具、料房、维修、检验 |
| 考核重点 | OEE、单位能耗、良品率 | 换型时间、准时交付、柔性 | 响应时间、模具可用率 |
| 布局位置 | 靠近料房与装配线边 | 靠近模具房与试模区 | 外围，便于进出 |
| 无人化优先级 | **优先** | 暂缓 | 局部 |

**支持区包含**：料房（干燥、混料、配色）、粉碎与回料、模具库与模房、试模区、检验室、包装与成品暂存、配电与冷水/空压、维修与备件、办公与看板区。

### 3.4 分区布局与动线

```
        原料入口
           │
   ┌───────▼────────┐
   │   料房 / 干燥   │
   └───┬────────┬───┘
       │        │
 ┌─────▼──┐  ┌──▼─────┐
 │ 高效区  │  │ 柔性区  │
 │  A 区   │  │  B 区   │
 └───┬────┘  └───┬────┘
     │ 机边后处理  │ 集中后处理
     │            │
 ┌───▼────────────▼───┐
 │   检验 / 包装 / 超市 │
 └─────────┬──────────┘
           │
      成品出口 → 装配线边
```

配套：

- 模具房位于 A、B 区之间，换模路径最短；
- 粉碎区靠近 B 区与水口料集中点，避免水口料长距离搬运；
- 冷水、空压、配电靠外墙，管路短、维护方便；
- AGV 主通道沿两区外侧走，不穿行机台之间。

### 3.5 差异化管理机制

分区不是画条线就结束，必须配套四件事：

| 机制 | A 区 | B 区 |
|---|---|---|
| 排产规则 | 长排程、冻结期长、减少插单 | 短排程、同族集中、颜色由浅到深 |
| 考核指标 | OEE、单位能耗、良品率、机台利用率 | 换型时间、准时交付率、人均产出 |
| 人员配置 | 一人多机、巡检、技能要求偏向设备 | 多能工、快速换模、工艺调试 |
| 投资策略 | 优先自动化与无人化 | 优先工装、助力、防错、SMED |

**关键约束**：A 区不得随意插入 B 类订单。插单必须走审批，并记录对 OEE 的影响。否则分区形同虚设。

### 3.6 动态迁移机制

产品会老去，分区必须能跟着变。

| 触发条件 | 动作 |
|---|---|
| 新品转量产、需求稳定 | B 区 → A 区评估 |
| 需求下滑、批量变小 | A 区 → B 区 |
| 模具老化、无备模 | 降级或停产评估 |
| 材料/颜色变更 | 重新评估 |
| 季度评审 | 全量复核一次分区归属 |

**迁移评审看三件事**：需求量趋势、换型频次、自动化可行性。迁移要有过渡期，不要一刀切。

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## 4. 价值流优化（注塑版 VSM）

### 4.1 注塑 VSM 与装配 VSM 的差异

| 项目 | 注塑车间 | 装配线 |
|---|---|---|
| 节拍单位 | 模次/周期（秒），单机独立 | 线节拍，工位串联 |
| 瓶颈 | 机台 + 模具 + 换模 | 最慢工位 |
| 批量 | 受模具、颜色、换型约束 | 受线平衡约束 |
| 库存形态 | 原料、干燥料、在制、成品 | 线边件、在制 |
| 信息流起点 | 订单 → 排产 → 模具/机台 | 工单 → 工位 |

**因此**：注塑 VSM 必须把"模具"和"换模"作为一等公民画进去，否则看不到真正的损失。

### 4.2 现状图必须抓的八类损失

| # | 损失 | 表现 | 数据来源 |
|---|---|---|---|
| 1 | 等待模具/换模 | 机台停机等模、换模超时 | 机台停机记录 |
| 2 | 等待原料/干燥不足 | 等料、换料清管、干燥时间不够 | 供料记录、停机原因 |
| 3 | 机台空转/待机 | 无订单、等检验、等后处理 | 机台状态 |
| 4 | 周期偏长 | 过度冷却、过度保压、参数保守 | 周期对比 |
| 5 | 调机与首件废品 | 试模、调机、首件确认废品 | 不良记录 |
| 6 | 后处理积压 | 剪浇口/去毛刺排队、搬运 | 在制品盘点 |
| 7 | 库存 | 原料、在制、成品积压 | 库存数据 |
| 8 | 能源 | 干燥机常开、冷却过度、空压泄漏 | 分表计量 |

### 4.3 未来图设计五原则

1. **能连就连**：高效区实现注塑 → 取出 → 剪浇口 → 检测 → 包装的机边连续流。
2. **不能连就拉动**：柔性区用超市 + 看板，设定库存上限。
3. **均衡排产**：同族集中、颜色由浅到深、减少换型次数。
4. **换型要快**：SMED 是柔性区最重要的能力，目标是让"小批量"在经济上成立。
5. **信息同步**：工单、模具、料号、参数、质量数据在同一时间轴上，减少等待与找料。

### 4.4 工具箱

| 工具 | 用途 | 注塑场景要点 |
|---|---|---|
| VSM | 看全流程 | 必须画模具流与换模 |
| 山积图 | 看机台与人员负荷 | 按吨位段分组 |
| SMED | 缩短换模 | 内外部作业拆分、快换夹模、水路快接、参数配方 |
| 看板/超市 | 拉动 | 成品超市、原料超市 |
| Heijunka | 均衡 | 同族集中、颜色排序 |
| FIFO | 先进先出 | 防止材料过期与批次混乱 |
| 5Why/鱼骨 | 找根因 | 停机与不良 |
| OEE 损失树 | 定位损失 | 停机/换型/速度/不良四类拆解 |

### 4.5 价值流指标

| 指标 | 定义 | 用途 |
|---|---|---|
| 增值比 | 增值时间 ÷ 总交付周期 | 判断流程臃肿程度 |
| 交付周期（D2D） | 原料入库到成品入库 | 库存与响应能力 |
| 库存周转 | 年销货成本 ÷ 平均库存 | 资金占用 |
| 换型损失 | 换型时间 × 换型次数 | 柔性成本 |
| OEE | 可用率 × 性能 × 良率 | 设备效率 |
| 一次通过率 | 首次即合格比例 | 质量成本 |

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## 5. 成本降低

### 5.1 成本结构树

```
单位件成本
├─ 材料成本（含回料抵扣）
│   ├─ 净重材料
│   ├─ 流道/水口料损失
│   └─ 换料清管损耗
├─ 能源成本（干燥、注塑、冷水、空压）
├─ 人工成本（直接 + 间接）
├─ 模具成本（摊销 + 保养 + 维修）
├─ 设备折旧（与机台利用率强相关）
├─ 质量成本（不良、返工、客诉）
├─ 维护成本（备件、外修）
└─ 物流与仓储成本
```

### 5.2 八个成本抓手

| 抓手 | 具体动作 | 影响成本项 | 见效速度 |
|---|---|---|---|
| 机台利用率 | 吨位匹配、减少大机小模、减少待机 | 折旧、人工、能源 | 快 |
| 换型效率 | SMED、快换、配方化、备模 | 人工、停机损失 | 快 |
| 材料利用 | 浇口优化、模穴平衡、回料闭环、清管优化 | 材料 | 中 |
| 周期优化 | 冷却优化、参数窗口、模温控制 | 能源、折旧、产能 | 中 |
| 不良率 | 首件、SPC、模内监控、模具保养 | 质量成本、材料 | 中 |
| 能源管理 | 分表、待机管理、伺服、保温、空压治理 | 能源 | 快 |
| 模具管理 | 寿命管理、预防保养、备模策略 | 模具、停机 | 中 |
| 物流与库存 | 超市、FIFO、配送频次、容器标准化 | 仓储、搬运、资金 | 中 |

**注塑最容易被忽视的三个成本黑洞**：

1. **大机小模**：高吨位机跑小产品，能耗、折旧、周期全部偏高。
2. **等待模具**：机台等模、等保养、等维修，利用率被吃掉却不显眼。
3. **过度干燥与过度冷却**：为了保险把干燥时间、冷却时间拉长，能耗与周期双增。

### 5.3 成本核算颗粒度

必须做到**机台—模具—产品**三级核算，按模次归集：

```
单件成本 = (材料 + 能源 + 人工 + 折旧 + 维护 + 质量损失) ÷ 良品数 + 模具摊销
```

- 变动成本与固定成本分开，才能算清"接不接这个单"；
- 折旧按机台实际开动小时分摊，而不是按日历时间，否则低利用率被掩盖；
- 模具摊销按模次或按订单量，避免一次性摊完导致报价失真。

### 5.4 改善优先级矩阵

| | 低投入 | 高投入 |
|---|---|---|
| **高收益** | 立即做：SMED、待机管理、清管优化、布局微调 | 立项做：自动化后处理、集中供料、MES |
| **低收益** | 顺手做：标识、5S、容器整理 | 暂缓：全面黑灯、超前自动化 |

原则：先用管理手段榨干现有能力，再上自动化。自动化不能解决管理问题，只会放大它。

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## 6. 物料流设计

### 6.1 全景

```
原料库 ──→ 料房（干燥/混料/配色） ──→ 集中供料管路 ──→ 机台
                                                      │
                                              注塑成型 ▼
                                                  机械手取出
                                                      │
                                    ┌─────────────────┴──────────────┐
                                    ▼                                ▼
                            机边后处理（A区）                周转箱/输送（B区）
                         剪浇口→去毛刺→检测→包装                  │
                                    │                    集中后处理区
                                    └──────────┬─────────────────┘
                                               ▼
                                        成品超市 / 线边仓
                                               │
                                               ▼
                                            装配线
```

并行两条子流：

- **回料流**：水口料 → 粉碎 → 回料仓 → 按比例回用（比例上限按材料与客户要求设定，需可追溯）
- **模具流**：模具库 → 搬运 → 上模 → 生产 → 下模 → 保养/维修 → 回库

### 6.2 五个子流的关键设计

| 子流 | 设计要点 | 自动化潜力 |
|---|---|---|
| 原料流 | 包装标准化（袋/吨袋/散装）、料号防错、干燥参数受控 | 高（集中供料、料位监测） |
| 回料流 | 粉碎粒度、比例控制、批次追溯、避免混料 | 中高 |
| 模具流 | 模具库位管理、快换、水路快接、保养计划 | 高（模具立库、AGV） |
| 在制品流 | 容器标准化、FIFO、WIP 上限、机边 vs 集中 | 中高（输送线、AGV） |
| 成品流 | 超市、看板触发、先进先出、与装配节拍匹配 | 高（AGV、立库） |

### 6.3 物料流节点表（规划时逐行填写）

| 节点 | 输入 | 输出 | 搬运方式 | 容器 | 信息触发 | 自动化潜力 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 原料收货 | 来料 | 原料库 | 叉车 | 袋/吨袋 | 收货单 | 低 |
| 干燥 | 原料 | 干燥料 | 管路/料斗 | 干燥机 | 工单/料号 | 高 |
| 供料 | 干燥料 | 机台料斗 | 真空管路 | 管路 | 料位信号 | 高 |
| 注塑 | 料 | 制品+水口 | 机械手 | 周转箱 | 工单 | 高 |
| 后处理 | 制品 | 半成品 | 输送/人工 | 周转箱 | 工序卡 | 中高 |
| 检验 | 半成品 | 合格品 | 人工/输送 | 周转箱 | 检验单 | 中 |
| 包装 | 合格品 | 成品箱 | 人工/自动 | 标准箱 | 工单 | 高 |
| 入库 | 成品箱 | 超市 | AGV/叉车 | 托盘 | 扫码 | 高 |
| 模具 | 模具 | 上模 | 行车/AGV | 模架 | 工单 | 高 |

### 6.4 容器与搬运标准化（自动化的前提）

必须先定这五件事，否则后期自动化无法落地：

1. **容器规格**：尺寸、承重、堆叠方式、是否可嵌套；
2. **标识**：条码/RFID 位置统一；
3. **满载量**：与机台产出节拍匹配，避免半箱搬运；
4. **搬运接口**：叉车孔、AGV 对接、输送线兼容；
5. **清洁与防静电**（如产品要求）。

### 6.5 供料方案选型

| 方案 | 适用 | 优点 | 风险 |
|---|---|---|---|
| 单机料斗 | 小批量、多品种 | 灵活、投资低 | 人工搬运多、混料风险 |
| 集中供料（分区） | 高效区、材料单一 | 省人、稳定 | 管路清洗、换色麻烦 |
| 中央料房 + 管路 | 大规模、多机台 | 集中管理、可扩展 | 初期投资高、需规划路由 |
| 移动料仓/AGV 送料 | 多品种、柔性区 | 灵活 | 调度复杂 |

**管路设计要点**：按材料/颜色分区，预留清洗口与扩展口，避免一条管跑所有料；换色要有过渡料与清洗流程。

### 6.6 物料流设计检查清单

- [ ] 原料到成品是否单向、无回头
- [ ] 搬运距离是否测量过，是否有交叉点
- [ ] 容器是否标准化，是否与机台节拍匹配
- [ ] 水口料是否就近粉碎，回用比例是否可控可追溯
- [ ] 模具搬运路径是否最短，是否与物流交叉
- [ ] 线边库存是否有上限，是否 FIFO
- [ ] 是否预留 AGV 通道与对接点
- [ ] 是否预留未来立库/输送线的空间与接口

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## 7. 信息流设计

### 7.1 五层架构

| 层级 | 系统 | 职责 |
|---|---|---|
| 计划层 | ERP | 订单、预测、物料需求、成本 |
| 执行层 | MES | 排产、工单、报工、追溯、OEE |
| 物流层 | WMS/叫料 | 库位、配送、线边库存 |
| 监控层 | SCADA/采集 | 机台状态、工艺参数、报警、能耗 |
| 设备层 | 注塑机/机械手/辅机 | 控制与信号 |

### 7.2 关键主数据（先治理，再上系统）

| 主数据 | 内容 | 责任人 |
|---|---|---|
| 物料主数据 | 料号、材料、颜色、回料比例 | 工艺 |
| 产品主数据 | 产品族、重量、周期、模穴 | 工艺 |
| 模具主数据 | 模具号、状态、寿命、保养周期 | 模具 |
| 机台主数据 | 吨位、能力、接口 | 设备 |
| 工艺参数 | 温度、压力、时间、冷却 | 工艺 |
| 标准工时 | 各工序标准时间 | IE |
| BOM | 材料与用量 | 工艺 |

**没有主数据治理，MES 上线就是垃圾进垃圾出。**

### 7.3 排产逻辑（信息流的核心）

注塑排产不是简单的交期排序，必须同时满足：

| 约束 | 说明 |
|---|---|
| 模具可用性 | 模具在库、保养完成、寿命余量 |
| 机台匹配 | 吨位、容模、辅机 |
| 材料与颜色 | 同族集中、浅色到深色 |
| 换型经济性 | 合并同模具/同材料订单 |
| 交期 | 客户优先级、缓冲 |
| 产能 | 机台负荷、班次 |

**排产规则建议**：先按模具/材料分组，再按交期排序，最后做颜色排序；设置冻结期，减少插单对 A 区的冲击。

### 7.4 数据采集点位

| 对象 | 采集内容 | 频率 | 用途 |
|---|---|---|---|
| 注塑机 | 状态、周期、模次、工艺参数、报警 | 实时/每模 | OEE、SPC、追溯 |
| 机械手 | 状态、节拍、故障 | 实时 | 连线效率 |
| 辅机 | 模温、冷水、干燥温度 | 分钟级 | 工艺稳定 |
| 模具 | 模次计数、保养提醒 | 每模 | 模具寿命 |
| 供料 | 料位、料号、批次 | 事件 | 防错、追溯 |
| 能耗 | 分表电量 | 15 分钟 | 成本、异常 |
| 质量 | 首件、巡检、不良 | 事件 | 质量追溯 |

**原则**：采集点位在设备采购技术协议中写明，不要等设备到了再谈接口。

### 7.5 追溯设计

| 层级 | 追溯内容 |
|---|---|
| 批次级 | 材料批号、生产日期、班次 |
| 模具级 | 模具号、模穴号 |
| 机台级 | 机台号、工艺参数 |
| 成品级 | 序列号/箱码，关联装配 |

**关键**：注塑批次号必须能传到装配线，否则客诉时无法定位。

### 7.6 模具管理（信息流常被忽略的一半）

- 模具台账：位置、状态、寿命、保养记录；
- 模具与机台绑定：上模扫码，自动带出工艺配方；
- 保养提醒：按模次或时间触发；
- 模具维修记录与不良关联分析。

### 7.7 信息流断点诊断法

拿一张真实工单，从下单跟到入库，记录每一步：

| 检查点 | 问题示例 |
|---|---|
| 工单如何到机台 | 纸质？口头？系统？ |
| 上模如何确认 | 人工核对？扫码？ |
| 参数如何下发 | 手动输入？配方调用？ |
| 报工如何产生 | 班后补录？实时？ |
| 不良如何记录 | 纸质？系统？ |
| 入库如何触发 | 人工？扫码？ |
| 异常如何上报 | 喊人？Andon？ |

**凡是需要"人跑来跑去"或"事后补录"的环节，就是信息流断点**，也是自动化的优先改造点。

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## 8. 为部分无人化铺垫

### 8.1 注塑无人化的六个断点

| # | 断点 | 现状 | 自动化方案 | 前置条件 | 难度 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 供料/换料 | 人工加料、换料清管 | 集中供料、料位监测、自动切换阀 | 原料标准化、管路清洗方案 | 中 |
| 2 | 取出 | 人工取件或简单机械手 | 机械手/机器人、治具标准化 | 模具适配、取出路径 | 低 |
| 3 | 剪浇口/去毛刺 | 人工剪、人工修 | 自动剪、冲切、机器人打磨 | 浇口设计标准化 | 中高 |
| 4 | 检测 | 目检、抽检 | 视觉、称重、尺寸测量 | 缺陷可量化、照明稳定 | 中高 |
| 5 | 包装 | 人工装袋装箱 | 自动装袋、装箱、码垛 | 容器标准化 | 中 |
| 6 | 换模 | 人工换模、水路拆接 | 快换夹模、自动夹紧、AGV 送模 | 模具标准化、快接水路 | 高 |
| 7 | 异常处理 | 人工巡检 | 远程监控、自动停机、报警升级 | 数据完整、响应机制 | 中 |

> 注：第 1–5 项打通，基本可实现"单元无人"；第 6 项决定能否"整线无人"；第 7 项决定"无人后是否安全"。

### 8.2 分级路径

| 等级 | 状态 | 注塑车间典型配置 |
|---|---|---|
| L1 | 单机自动 | 注塑机自动循环 + 人工取件 |
| L2 | 连线自动 | 机械手取出 + 输送 + 人工后处理 |
| L3 | 无人单元 | 自动取出 + 自动剪浇口 + 自动检测 + 自动包装 + AGV 供料 |
| L4 | 黑灯区域 | L3 + 自动换模 + 远程监控 + 预测维护 + 安防消防联动 |

**建议路径**：高效区先做 L3，验证稳定后向 L4 推进；柔性区保持 L2，局部自动化。**不要全车间一起冲 L4。**

### 8.3 前置条件（缺一不可）

| 条件 | 判断标准 | 不满足的后果 |
|---|---|---|
| 来料一致性 | 材料批次稳定、无杂质 | 频繁调机、堵料 |
| 工艺稳定 | 周期波动小、参数受控 | 无人时批量不良 |
| 模具可靠 | 寿命可控、无频繁修模 | 停机无人处理 |
| 设备可靠 | MTBF 达标、报警准确 | 故障扩大 |
| 维护能力 | 预测维护、备件到位 | 停机时间放大 |
| 数据完整 | 状态、参数、质量可采 | 无法远程判断 |
| 异常闭环 | 报警有响应、有升级机制 | 无人值守变无人停线 |
| 安全合规 | 消防、安防、人机隔离 | 合规风险 |

### 8.4 设计与预留清单（现在不做，以后很贵）

- [ ] 电力容量与配电点位预留
- [ ] 网络点位与工业无线覆盖
- [ ] 机器人底座与安装空间
- [ ] 安全围栏与光栅位置
- [ ] AGV 通道宽度与充电位
- [ ] 模具立库/模具位扩展空间
- [ ] 料管路由与清洗口
- [ ] 设备间距满足自动换模与维护
- [ ] 消防分区与自动灭火
- [ ] 照明与安防摄像头点位
- [ ] 集中监控室位置

### 8.5 分区与无人化的关系

| 区域 | 无人化策略 | 理由 |
|---|---|---|
| 高效区 | 优先 L3→L4 | 品种少、节拍稳、投资回收快 |
| 柔性区 | 保持 L2，局部自动化 | 换型频繁，全自动回收期长 |
| 支持区 | 局部自动化（供料、模具搬运） | 减少辅助人力，提升稳定性 |

**这正是分区管理的最大价值**：把有限的自动化投资，投到最该投的地方。

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## 9. 实施计划

| 阶段 | 参考周期 | 关键工作 | 交付物 | 退出条件 |
|---|---|---|---|---|
| P0 诊断与规划 | 6–10 周 | 产品/模具盘点、产能模型、VSM 现状、分区初稿 | 诊断报告、分区方案 | 数据基线确认 |
| P1 方案设计 | 8–12 周 | 布局、物流、信息流、自动化方案、投资估算 | 布局图、方案书 | 方案评审通过 |
| P2 详细设计 | 8–12 周 | 设备规格书、公用工程、管路、IT 接口、招标 | 规格书、施工图 | 设备下单 |
| P3 施工与安装 | 4–8 个月 | 土建、公用、设备安装、单机调试 | 安装完成 | 单机验收 |
| P4 联调与试产 | 6–10 周 | 连线调试、小批量、质量验证、爬坡 | 试产报告 | 节拍与良率达标 |
| P5 持续改善 | 持续 | OEE、换型、能耗、自动化迭代 | 季度改善报告 | 指标持续提升 |

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## 10. KPI 与治理

| 区域 | 核心 KPI | 辅助 KPI |
|---|---|---|
| 高效区 | OEE、单位能耗、良品率、机台利用率 | 停机时长、换型次数 |
| 柔性区 | 换型时间、准时交付率、人均产出 | 在制品、调机废品 |
| 支持区 | 模具可用率、供料及时率、维修响应 | 备件周转、能耗 |
| 全车间 | 单位件成本、交付周期、库存周转 | 安全事故、客诉 |

**治理机制**：

- 日：Andon 响应、停机复盘；
- 周：OEE 与换型分析、异常闭环；
- 月：成本与库存复盘；
- 季：分区归属评审、自动化项目评审。

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## 11. 规划评审检查清单

**产品与产能**

- [ ] 产品族划分是否有数据支撑
- [ ] 模具台账是否完整（模穴、周期、状态、寿命）
- [ ] 机台吨位结构是否与产品匹配
- [ ] 是否识别"大机小模"
- [ ] 产能模型是否用有效产能

**分区**

- [ ] 分区是否有硬条件与评分
- [ ] A 区是否有防插单机制
- [ ] B 区是否有 SMED 计划
- [ ] 支持区是否就近
- [ ] 是否有动态迁移机制

**价值流**

- [ ] 现状图是否包含模具流与换模
- [ ] 八类损失是否量化
- [ ] 未来图是否有连续流与拉动
- [ ] 改善计划是否有责任人与时间

**物料流**

- [ ] 是否单向无交叉
- [ ] 容器是否标准化
- [ ] 回料是否闭环可追溯
- [ ] 是否预留 AGV 与立库接口

**信息流**

- [ ] 主数据是否治理
- [ ] 排产是否考虑模具与颜色
- [ ] 采集点位是否写入设备协议
- [ ] 追溯是否能到批次与模穴
- [ ] 是否做过工单全流程断点诊断

**无人化**

- [ ] 六个断点是否逐项评估
- [ ] 前置条件是否满足
- [ ] 预留清单是否落实到图纸
- [ ] 是否只在高效区先行

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## 12. 十个常见错误

1. 先买机台，再让布局适配机台。
2. 按机台品牌或吨位分区，而不是按产品族与订单特性。
3. 高效区随意插单，OEE 被慢慢吃掉。
4. 只算设备投资，不算公用工程、管路、IT 与培训。
5. 忽略模具是产能与换型的真正瓶颈。
6. 集中供料管路不留清洗口与扩展口，换色即停产。
7. 上了 MES，却不改排产逻辑，系统只用来报工。
8. 无人化先上机器人，却没解决上料与后处理。
9. 用同一套 KPI 考核高效区与柔性区。
10. 回料比例与材料批次不可追溯，客诉时无法定位。

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## 附：一页纸摘要

- **规划顺序**：产品与模具 → 工艺与产能 → 分区与布局 → 物料流与信息流 → 自动化与无人化。
- **分区逻辑**：按订单特性分高效区、柔性区、支持区；差异化管理，动态迁移。
- **价值流**：注塑 VSM 必须画模具与换模；八类损失逐项量化。
- **成本**：三级核算（机台—模具—产品）；先管理后自动化。
- **物料流**：单向、标准化容器、回料闭环、预留 AGV。
- **信息流**：主数据先行、排产考虑模具与颜色、追溯到底、断点诊断。
- **无人化**：六个断点、高效区先行、预留清单落到图纸。