资产管理、数据采集、维修和工具管理系统是提高车间效率的主要因素。
根据中国模具工业协会2006年的报告，其模具的进口量仍然超过了模具的出口量。然而，在2004~2005年期间，他们的模具出口增长了50%，而模具进口只增长14%。
他们认为，劳动力是振兴经济的主要竞争优势，而全球的资本费用处于合理的水平之上。他们根据实际了解的情况，对工作效率做出了进一步的设想，并且很快地将存在潜在瑕疵的工艺实现自动化操作。
根据2005年塑料工业Plante & Moran公司的研究报告，成功的模具制造企业正在以超过以前四倍以上的利用率使用他们的设备，这些公司充分挖掘潜力，以24/7工作制的方式工作着（图1a）。成功企业生产的模具，其平均交货时间为每个模具36天，而相对不太成功的企业，其每个模具的平均交货时间为77天（图1b）。
图1 （a）资产利用率（b）模具交货时间
一般来说，公司并不了解他们真实的资产利用情况及其对生产效率和交货时间的影响。当遇到需要提高生产性能的挑战时，他们通常将焦点集中在设备和劳务问题上，很少考虑其他的因素。只有提高设备的利用率才能增强加工能力，缩短交货时间。
机床利用率低的原因
模具制造商一般采用EDM放电加工机床和加工中心来生产相对较大和复杂的零件；然而，出现的许多小量的泄漏损耗，会浪费大量的操作加工能力。
机床的调试设置是一个漫长、复杂和易于出错的过程。为了生产一个模具，必须在机床上事先安装一个零件的程序，配置需要加工的材料和必要的刀具。一般来说，模具零件的程序是很大的，但有些生产厂仍然采用低串行通信方式下载这些程序。材料的毛坯件也是很大的，它们必须采用工作偏置值和坐标旋转设置值将机床调试到零位。同时，必须测量刀具的长度和直径，然后将数据输入到CNC系统的刀具几何形状图表内，并且必须先进行试切削，以调整刀具的偏置值。
机床停工期间也会造成生产能力的泄漏损耗。设置错误会导致机床毁损。如果没有备份，突发的电气故障会导致CNC系统中储存的关键文件丢失，为了恢复机床的生产，可能需要花费几天或几个星期的时间修复。尽管现代化生产设备和CNC控制系统的性能非常可靠，但如果不及时地进行常规维修服务，就可能会导致无计划的停工。
机床的加工速度一般是按照机床的加工能力而固定设置的，但高速加工技术可能会改变这种平衡，特别是模具行业中加工典型轮廓的复杂零件。零件的编程员对进给速度、材料、刀具条件、宽度和切削深度等允许的工艺变化设置往往非常保守。而操作员由于许多不同原因（包括缺乏经验），可能会超越编程员设定的加工速度。
刀具维修所引起的停工，其变化是多种多样的，随着操作员和刀具经销商的不同而不同，很少有公司制定相关的政策和制度来管理刀具的寿命。有些公司习惯采用低成本的刀具和相对较低的加工速度，而有些公司则愿意投资使用高性能刀具和采用较高的加工速度。他们认为，高效地利用资产和劳动力更为重要。
留有余地的质量工艺能力也会造成工作效率的泄漏损耗。低档设备或调试不当的设备会导致不同的后果，它决定了模具的加工操作是否要依赖于手工抛光和返修，还是可以采用零公差切削加工。
机床及相关工艺效率可能会很差，但重要的是不要马上做出假设，匆忙地采用昂贵的解决方案。也许增加少量的培训或解决工艺问题就可以避免投入巨大的资本，获得所期望的回报。
企业必须花时间去收集有关车间所发生情况的信息，首先要执行影响最大、费用最低的解决方案。这是继续取得进步的惟一方法，以得到管理层和工人的大力支持，因为最初的结果可为未来的项目建立起信心和财务信用。
图2 加工过程中生产效率的泄漏损耗情况
数据的实质性作用
如果没有数据，公司将根据个人感觉投入大量的投资。即使这项投资非常充足，那也需要花费很长的时间才能获得正面的ROI效果。投资可能会因为其他的小问题而转移，由于投入大量资金的机会有限，只有一些个人会受到其效益的影响。
实际上，对于低费用的投资而言，有大量机会可以对操作效率产生巨大的影响。较小的项目可以产生较短期的ROI效益，使生产队伍继续从事改进项目。实践证明，在组织范围内采用最佳的低风险方法是切实可行的。
人工采集数据很少能得出让人们接受的效果。车间工人和管理队伍的偏见可能会掩盖事实真相。由于属于资源密集型产物，因此只能采集非常基本的数据。每一个部门只采集他们自己的数据，因此当需要确定或说明谁的数据正确时，会因为讨论各功能部门之间的工艺改进措施而浪费时间。
如今的机床、机器人和质量测试系统都具有以太网功能，大部分都允许自动地收集各种范围内的数据。精确地记录在机床上运行加工的零件、加工周期、零件数量、误差信息和其他主要时间等，可了解车间内实际发生的精确情况，从而解放资源，将其应用于性能分析和提高工艺水平上。
从多种观点来看，同样的数据可以提供最具体的内部实际运作情况和潜在的问题。每个操作员、每个班次和每台机床在不同时间段所作的分析都可以发现特殊的机会。通过对生产效率损耗的百分比、发生几率、故障平均间隔时间（MTBF）、修理或修复平均时间（MTTR）的分析，都可以揭示同一个问题中的不同因素（图3）。
图3 生产效率泄漏损耗情况，分别用百分比、发生几率、MTBF和MTTR图表加以说明
自动化数据采集和分析工具可以捕捉机床生产效率的整个过程，允许生产厂鉴别在组织中已经过实践证实的实际效益。鉴别快速回报、低风险投资、建立信用和解决众多小问题，避免较大型的自动化投资，以获得预期的回报。
资产维护和刀具寿命管理
在所有的加工操作中，维护和刀具的预算给工厂造成的压力最大，因为这些都是日常的费用。即使是日常的维护和刀具技术，对设备可以产生巨大的影响，而每小时的投资费用及其相关的企业管理费用时常被遗忘。但是，只有很少一部分公司会制定政策或制度，来管理或维修刀具所需的成本费用或使用效率。
有些公司已经投资购置了计算机维修管理系统（CMMS）或资产管理系统，但它们似乎只应用于制定资源使用计划和记录工作的进展情况。预防性的维修是根据生产厂的规格要求或经验，按时间制定的。这种做法往往会导致付出更高额的维修费用。
有的元件，例如滚珠丝杠和导轨，只有当轴运转情况时才会产生磨损，而润滑油泵类的元件只按照一定的时期工作运转。在通电的情况下，循环风扇类的元件始终不断地运转，而电池只是在没有电源的情况下使用。在模具加工中广泛使用高速主轴可能会发生磨损，但也是根据其所使用的速度和功率而确定。
资产维护寿命管理系统（图4）可以从资产中采集数据，确定机床是否通电、各轴是否运动和主轴是否旋转，各种数据可用于精确地跟踪零件的损耗程度。当剩余的资产寿命低于极值时，可以预先制订预防性维修计划。任何低值元件在接近它们的维修寿命年限时也可包括在维修计划之内，以尽量减少对机床的干预次数。维修周期次数有限的元件，在其需要更换前也可采用这一系统管理。
图4 资产寿命管理
根据使用情况来规定的管理干预，将有利于降低直接的维修费用，可防止不必要的生产能力的损失。维修队可使用这一系统进行较小的干预，一般可防止工厂停产时出现的订货情况。
有些公司投资订购了刀具库存管理系统，它既可供质量控制人员使用，也可供机床销售商使用。这个问题取决于工厂所使用的刀具数量，但不会影响整体效益。
有些操作员根据切削过程中的声音更换刀具，而其他一些操作人员则更多地依赖于对生产零件的外观检测。有些操作员可以在第一个负数指示值上快速地更换刀具，而其他一些操作人员可能需要采用更多的综合方法。这些多变的因素会增加刀具的使用成本。
刀具管理系统可以与CNC数控系统配套使用，也可以在内部使用，监控刀具的使用寿命，或应用刀具维修策略（图5）。对于加工中心而言，每台机床都可以采集每把刀具的切削时间、切削周期和切削功率数据。对于EDM机床电极而言，也可采集类似的特性数据。考虑到刀具的技术、材料和切削应用，每把刀具都可以建立适当的极值。
图5 刀具寿命管理
对任何过早失败而达到规定极值的刀具需要进行调查，以便在以后进行分析。在刀具经销商中发生的变化也可以进行分析，并制订刀具维修计划，以消除操作人员之间对刀具维修所持有的不同意见。
为每种操作提供多种刀具，刀具管理系统也能够延长加工时间。当刀具达到极值时，机床将能自动地选用一把同样的刀具。对于EDM机床而言，也许需要投资增加一种带有机械手的换刀装置。这种刀具管理系统可以使操作人员的监督工作量降到最低。这也是机床实现无人化操作的一个重要部分，可进行24/7工作制的操作。
在美国，资产的利用率在成功的模具制造公司与不太成功的模具制造公司之间有着很大的区别。根据企业的规模，资产管理包括许多因素，在机床的调试设置、停工、速度、微小的停顿及工艺能力等方面都会产生生产效率的泄漏损耗。在了解特殊的问题、形成部分的解决方案、监控和提高工艺水平的过程中，数据采集起着关键性的作用。在初期，数据将会指示简单的改进所需要的最低资本配置，为未来的投资建立信心。特别是维修和工具管理系统，它在管理2个关键的加工因素时可以起到一个作用。尽管美国国内的模具制造商面临着劳务费用的挑战，但采用有效的24/7工作制有利于提高加工生产能力，缩短交货时间，加强他们在全球市场的竞争地位。
