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[刀具管理] 刀具管理系统自主开发与应用 梁其杲, 范海斌, 林红昌, 曹景友

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发表于 2020-10-9 07:53:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
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刀具管理系统自主开发与应用
梁其杲,范海斌,林红昌,曹景友
珠海格力精密模具有限公司(广东珠海 519070)
摘 要:通过开发刀具管理系统,并与ERP系统对接,获取项目计划及加工信息,实现对刀具的需求、刀具的寿命、刀具的配送及回收进行信息化和系统化管理,从而达到提高机床的使用效率和生产效率,降低加工中的刀具成本,提高加工质量等目的。
关键词:刀具管理系统,信息系统;技术方案
1 引言

[size=1em]在模具加工行业,当CNC设备超过50台后,刀具的使用量非常庞大,靠人工来判断刀具的寿命及登记刀具的领取、使用、回收,存在刀具使用不当或刀具滥用的现象。问题点包括:①现在靠人为去判断刀具的寿命,对于员工的工作经验,岗位技能及工作责任心要求高;②同一规格的刀具特征一致,不能有效地监控刀具的输出,使用,回收;③刀具相关的加工质量及成本的管理比较困难。

2 整体方案概述

[size=1em](1)建立刀具提单,配送,回收的流程标准。

[size=1em](2)自主开发生产管理系统(下称系统):

[size=1em]a.生产计划员使用系统管理及下发机台计划。

[size=1em]b.CNC操作员使用系统接收和管理加工任务,根据加工任务,通过系统提交加工信息。

[size=1em]c.系统通过读取加工信息的加工卡数据,叠加加工信息,判断刀具需求类型,加工时间及寿命,生成刀具需求订单。

[size=1em]d.刀库管理员根据刀具需求信息进行刀具的配送及回收工作。

3 详细技术方案

[size=1em]建立刀具提单、配送、回收的流程标准。如图1所示,要把制造车间的加工计划、刀具需求,加工技术部的刀具技术要求、规格、数据量,刀具库物料管理员的刀具配送、回收,出放库等3个方面的工作流程进行管理。

[size=1em]根据本公司的生产流程及刀具使用情况,评审软件的总体设计,软件的功能及实现的算法,软件的数据库等,使用C语言编程将刀具管理系统设计为生产管理,借刀管理和刀具异常3大模板。其中生产管理模块是核心,主要包括4大模块,包括:①机床计划模块;②机床任务模块;③刀库管理模块;④系统设置模块。

[size=1em]生产管理模块:

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[size=0.8em]图1 刀具物料管理流程图

[size=1em]生产管理模块是刀具管理系统的核心,其中:①机床计划模块面向CNC生产计划员;②机床任务模块面向CNC操作员;③刀库管理模块面向刀库管理员;④系统设置模块面向加工技术人员。把CNC加工中的生产计划,实际生产及刀具应用串连起来,实现数据化,信息化管理。

[size=1em](1)机床计划模块。

[size=1em]机床计划模块面向的对象是计划员,开发的功能如下:机床任务查询与分配,机床任务计划与管理,机床任务预调与查询,项目进度查询与预览。计划员通过查询条件窗口,获取零件的加工状态及加工信息,使用任务分配窗口进行机台计划的分配,而机床组别窗口则是提供与现场相匹配的机床编号。机床计划模块包括:①机床任务查询与分配;②机床任务计划与管理;③机床任务预调与查询;④项目进度查询与预览。

[size=1em]a.机床任务查询与分配功能。

[size=1em]连接模具公司的生产数据库,结合模具公司的生产流程及工艺,使用系统可以通过项目编号,工装编号,监控号,工序名称,机床类型,工序状态,分配状态,备刀情况等按键进行条件选择,查询模具公司生产系统上任何一个零件的生产状态。为实现快速查找,增加勾选时间查询按钮,可选择某一时间段进行数据的查询。查找到需要安排机台计划的零件信息后,通过任务分配窗口选择要下发的CNC加工作任务,并通机床组别窗口选择要下发任务的机床,实现机台计划的下发。

[size=1em]b.机床任务计划与管理功能。

[size=1em]可以让计划员实时、快速了解到机床正在加工的零件及下机的时间,待加工零件及工时等。并且可以适当调整加工任务的先后顺序。

[size=1em]c.机床任务预调与查询功能。

[size=1em]计划员可以提前将工件已经到达现场,编程没用完成任务预先安排到机床,系统同时发信息提示编程员零件上机的时间及机床,使计划更精确。

[size=1em]d.项目进度查询与预览功能。

[size=1em]计划员可以了解整个项目工件的加工状态。

[size=1em](2)机床任务模块。

[size=1em]机床任务面向的对象时操作员,开发的功能如下:机床任务及刀具管理,机床稼动率异常记录。操作员通过此模块管理本人所负责的机床的任务,刀具需求提单及机床稼动率。机床任务模块包括:①机床任务及刀具管理;②机床稼动率异常记录。

[size=1em]a.机床任务及刀具管理功能。

[size=1em]操作员使用刀具管理系统获取加工任务,提交备刀信息时,使用加工卡及NC程式自动推送功能,自动下载加工卡(图片)及NC程式到相对应的机床服务器上,使加工信息传递方便,高效及准确。

[size=1em]b.机床稼动率异常记录。

[size=1em]操作员需对机床稼动率负责,所以造成机床稼动率异常的原因需要在刀具管理系统上登记。

[size=1em](3)刀库管理模块。

[size=1em]刀库管理模块面向的对象是刀库人员,开发的功能分别是:刀具订单查询与管理,备刀数据查询与管理,刀具流程查询与管理,刀具描码输入与输出,刀具库绩效数据等方面。刀库管理模块包括:①刀具订单查询与管理;②备刀数据查询与管理;③刀具流转查询与管理;④刀具描码输入与输出;⑤刀具库绩效数据。

[size=1em](4)系统设置模块。

[size=1em]系统设置模块面向的对象是系统管理员,开发的功能有机床数据设置与管理,刀库数据设置与管理,刀头参数设置与维护和刀具参数设置与维护。主要用于机床,刀库,刀具及刀头不的参数设置。系统设置模块包括:①机床数据设置与管理;②刀库数据设置与管理;③刀头参数设置与维护;④刀具参数设置与维护。

[size=1em]a.机床数据设置与管理。

[size=1em]机床数据设置与管理功能,主要是管理机床的机床编号,机床类型,机床类别及加工卡图片和NC程式的推送功能。

[size=1em]b.刀库数据设置与管理。

[size=1em]刀库数据设置与管理功能,用作配置各机床刀具库的类型,固定刀和活动刀的刀号。

[size=1em]c.刀头参数设置与维护。

[size=1em]刀头参数设置与维护,管理刀头的二维码编号,刀头规格,并且可以记录刀头的使用次数,管理刀头的使用寿命。

[size=1em]d.刀具参数设置与维护。

[size=1em]刀具参数设置与维护功能,用作配置刀具的各种信息及标准寿命。

4 问题攻关记录

[size=1em](1)编程加工技术的标准化:刀具管理系统需要编程标准化的支持,所以进一步推进了编程加工卡标准化。

[size=1em](2)刀具寿命的研究及其标准化:通过测试各种参数下刀具的寿命,制定刀具寿命标准。

[size=1em](3)机床计划的信息化:通过刀具管理系统,可以实时了解到每台机正在加工的零件,零件上机时间,计划下机时间,已安排的待加工零件及加工工时等,使加工计划更准确。

[size=1em](4)刀具管理系统增加加工卡及NC程式自动推送功能:操作员在刀具管理系统获取加工任务,提交备刀信息时,自动下载加工卡及NC程式到相对应的机床服务器上,每次只需几秒钟,使加工艺信息传递方便、高效、准确。

[size=1em](5)二维码技术的应用:本公司刀具库需要每天为155台CNC配送和回收约1,000把刀具。数量如此多,并且相同规格的刀具和刀柄是一模一样的,所以使用二维码技术在刀头上雕刻二维码,赋予刀头身份ID,刀具配送前,使用无线条码枪扫刀二维度码,在刀具管理系统上绑定刀具信息,辅助完成刀具订单需求,刀具配送,刀具寿命管理及刀具回收的工作。

[size=1em](6)大数据应有(数据的收集和分析):物资管理,每天从刀具管理系统导出现刀具的使用数据,并盘点二级库的实际使用量,使物料管理更规范,刀具使用具有可追溯性。

[size=1em](7)成本管理,可以分析单元,机床,个人刀具使用量,进一步管控刀具成本。

[size=1em](8)刀具应用管理,可以分析刀库使用的合理性,常用刀具的种类及刀具寿命分析,提高刀具应用技术。

5 刀具管理系统操作界面

[size=1em]刀具管理系统操作界面如图2所示。

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[size=0.8em]图2 刀具管理系统操作界面

6 应用前景

[size=1em]目前模具行业大力推进智能制造以及无人工厂,但是都没有解决机床刀具自动化切换问题,就无法实现真正的无人化。刀具自动化切换是无人工厂的刀具基础研究项目,是黑灯工厂的前提,是智能制造关键技术之一,刀具管理系统是刀具自动化的前题,是数据的基础。随着刀具管理系统的功能需要不断在完善,后续可以进等智能排产,对CNC加工任务进行智能排产,协同管理刀具寿命,自动生成刀具配送及回收订单。应用前景非常广范。

[size=1em]参考文献

[size=1em][1] 王娜.刀具管理系统的设计与研发[D].山东农业大学,2017.


[size=1.8em]Independent Development and Application of Cutting Tool Management System

[size=1em]【Abstract】Through the development of cutting tool management system,connect with ERP system to obtain project plan and processing information,this paper realized the informationization and systematic management of the demand for cutting tools,the life of cutting tools,the distribution and recovery of cutting tools,so as to improve the use efficiency and production efficiency of machine tools,reduce the cost of cutting tools in processing and improve thequality of processin and other purposes.

[size=1em]Key words:tool managementsystem,information system;technical scheme


[size=1em]中图分类号:TG659

[size=1em]文献标识码:B

[size=1em]DOI:10.12147/j.cnki.1671-3508.2019.09.022

[size=1em]第一作者简介:梁其杲,男,1986年生,汉族,广东茂名人,大专毕业,从业模具制造行业十余年,目前就职于珠海格力精密模具有限公司,任加工技术部科长一职。



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