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刀具管理系统研究与应用1
刀具管理系统研究与应用
1 引言
在模具加工等切削加工中，加工效率、工件的尺寸精度和表面质量等都与刀具相关；
刀具的性能、质量及其管理直接影响到企业的产品质量、生产成本和生产效率。据
山特维克统计，16%的计划作业停止由于缺乏刀具造成、30%～60%的刀具库存不在控制之中、机床操作人员20%的时间花费在查找刀具上。因此在诸多模具加工行业中，刀具管理单独作为一个重要管理模块，逐渐浮出水面。本文系统的概括了刀具
管理含义、国内外研究应用现状和关键技术。
理想的刀具管理模式应该涵盖刀具规划、采购、物流、调整、刃磨、修理、现场技术支持、加工问题分析和解决、刀具优化和刀具成本控制等多方面内容，有一套完善的体系来运作和控制，以期达到预定的目标，涉及到企业管理、质量管理、物流管理、刀具技术、制造工程、信息与数据库技术、财务与成本控制、人力资源管理等多个方面的工作，是一个系统性的问题。
当前的刀具管理系统一般由刀具的加工和计划两大部分组成，包括刀具库存管理、刀具采购、NC编程参数查询等功能模块，功能结构示意图。
2.2刀具管理系统的意义
良好的刀具管理可以减少初期投资、工作人员、库存资金以及采购管理成本翻。据TDM刀具管理系统的用户的反馈，实施刀具管理系统后，在刀具计划环节上节约费用约25%；在制造环节因减少设置和停顿时间而节约费用约10%，因减少刀具调整节约费用约15%。
以刀具库存管理为例，通过刀具管理系统，用户可管理加工车间、调刀室、刀具库房、维修等刀具流通部门所放刀具的品种、规格、数量等详细信息。不但如此，还可生成刀具成本评估清单和刀具利用情况统计表，以优化刀具使用成本及使用频率。
这些信息将有助于设备管理部门实现优化管理，降低制造成本的目标问。此外，通过条码识别或无线射频识等别技术，还可以方便快捷地监测刀具的入库和流出、精确地管理刀具及其参数，大大提高刀具的管理效率。
3 国内外刀具管理系统的研究与应用现状
由于刀具管理是一个系统性的问题，涉及研究内容较广，因此以往研究者一般只对
其中某一方面的问题做出研究。如荷兰7rwente大学的R．M．Boogert等人对刀具描述数据结构做了比较详细的研究，提出刀具的描述需要是数字和图片相结合。
世界范围来看，奥地利的刀具咨询管理公司(TCM International Tool Consulting & Management)最早在1996年开展了系统性较强的刀具管理外包服务，至今刀具管理服务已形成一
定的规模。已经有一些发展比较成熟的刀具管理系统，比较典型的如TDMSystem (Tool Data Management System)、KATMS(Kennametal Automated Tool Management Solutions)、eTMS(Enterprise Tool Management Software)等。其软件实现、功能模块以及软件开发商见下表所示。
在刀具管理系统应用方面，国内的李毅、杨晓等从加工费用角度，分析了刀具对生产效率的影响达20%～30%H；达世亮、张书桥等，从发动机制造业的角度，分析了刀具管理的模式、重要性以及复杂性等。
在刀具管理系统平台方面，国内大部分研究也着眼于刀具管理系统的某一方面，如刀具参数数据库、刀具调度、刀具寿命等相关课题。较为系统地研究刀具管理系统的有西北工业大学，对刀具全寿命周期管理进行了研究；河北科技大学也对基于Web 网络平台的刀具管理系统的模型做了一定的研究；上海交通大学提出了基于B/S结构的刀具管理，该系统以一家烟草企业现有刀具库为基础，通过企业内部局域网以及与ERP和PDM的数据接口实现了与ERP/PDM的信息集成与整合，从软件实现方面介绍了烟草刀具管理系统同。国内比较典型的刀具管理系统软件有Smart Crib，
4 刀具管理系统的关键技术
刀具的管理实质是对刀具流的跟踪、管理与优化，因此刀具的数据描述及存储、定位识别、状态监控以及调度优化等，是必不可少的核心实现技术。
4.1 刀具管理系统中刀具数据关系模型的建模与存储
1.刀具管理系统的数据存储平台。刀具管理系统中，每一把刀具的各种原始参数
和使用参数，都需要存储、查询、修改，因此数据存储是刀具管理系统必要基础。对于刀具量较大的生产厂家，刀具相关的信息量是很大的，因此传统的文件存储信息机制已经不能胜任大量数据操作以及与ERP等管理软件的
整合，需要专业的数据库平台。当前应用比较广泛的商业数据库平台有甲骨文公司的Oracle、微软的SQLServer、IBM的DB2等。由于开源(Open Source)数据库的不断发展和完善，如PostgreSQL、MySQL等开放源代码的数据库平台也将是合适的选择。
2.刀具管理系统中刀具的数据描述。刀具自身参数以及加工环境繁多种类，决定
了数据关系的复杂性，需要有一个较通用的刀具全寿命周期模型，同时具备
一定的可扩展性。如Kennametal公司在其产品电子档案(EPP，Electronic
Product Profile)管理过程中，按尺寸规范，对刀具及夹具做了规范性的数据
描述罔。为了准确地描述刀具的状态，将刀具信息分为静态信息和动态参数
来进行建模，可以更好地实现不同刀具厂商的刀具管理。
随着对刀具管理理论模型的深入研究，刀具管理被细分为刀具基础数据库管理、工艺数据库管理、库存数据库管理、采购数据库管理、现场数据库管理、刃磨数据库管理和系统数据库管理等功能模块，形成了基于全寿命周期的刀具管理信息系统概念。
此外，数据库相关的还有数据库平台的选择、安全性以及扩展性等问题，也是在部署刀具管理系统中不可忽略的因素。
4.2刀具管理系统中的刀具识别与定位
刀具管理过程中，刀具的识别与定位是一个不可回避的问题。传统刀具管理的识别主要靠条码、刻字或刀座上的码盘等来识别，人工录人信息，对刀具进行跟踪、测量、记录。随着加工效率和自动化程度的提高、换刀更加频繁，这种传统的人工跟踪刀具信息的方式已难以满足目前的加工对刀具信息的需求。因此刀具本身或者刀具用户，需要一个自动化的刀具识别系统——刀具的电子标签应运面生。其意义在于识别和监控刀具，确保加工过程中都有合适的刀具。根据对刀具数据的读取方式，刀具识别电子标签可分为接触式和非接触式。当前刀具识别的主要非接触式识别技术有：
1.刀具管理系统中的条码识别技术。条形码(Bar Code)，是用一组黑白相间、粗
细不同的条状符号来表示刀具的名称、产地、价格、种类等信息的工具。条
形码是迄今为止最经济、实用的一种自动识别技术。在刀具管理系统应用中
主要优点是成本低、应用灵活；缺点是易撕裂、污损或脱落、信息存储量有
限、每次只能识别一个条码。
2.刀具管理系统中的RFID技术。RFID(Radio Frequency Identification，即射频识
别技术)，俗称电子标签，是20世纪90年代开始兴起并逐渐走向成熟的一
种自动识别技术，利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接
触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。目前RFID技术在工
业自动化、物体跟踪、交通运输控制管理、防伪和军事用途方面已经有着广
泛的应用。RFID技术在刀具管理系统应用中主要优点是耐污染、可读取距
离大、可识别高速运动物体、可擦写信息、储存数据容量大、可同时识别多
个标签等；其缺点是价格较高，当前单个RFID标签最低成本达7美分，远
高于条码的成本——最低3分。Omron公司则采用了无线射频技术(RFID)。
3.刀具管理系统专用识别技术。从传感器的应用角度来看，传感器可分为专用传
感器和通用传感器。针对刀具管理系统，一些公司专门开发了刀具识别传感
器。如Pepperl+Fuchs公司采用自己开发的识别传感器；Bilz 公司也专门开
发了“刀具诊断系统”的产品，提供接触式和非接触式传感器。这种刀具专用
识别技术在刀具管理系统中的优点在于针对性强；缺点在于缺乏通用性、成
本较高。
基于上述对比，基于射频技术的无线识别将是刀具识别系统的发展趋势。
4.3 刀具的状态监控与寿命预测
1.刀具管理系统中刀具的磨损状态检测。刀具的状态直接影响着产品的品质、加
工效率和刀具管理系统的选刀策略。刀具状态的监测方法按监测手段，可分
为直接测量和间接测量。直接测量法包括测量刀刃位置、测量刀具耗损面等；
间接测量包括测量切削力、测量主轴点击功率或扭矩、测量振动或切削噪声、测量声发射、测量工件尺寸、测量工件表面粗糙度、测量切削温度、测量工
具与工具接触处电阻、测量刀刃上沉积的放射性元素等方法。为了保证加工
的不间断性，间接测量比较受欢迎，而且技术逐渐成熟，如Renishaw公司
推出的TRSl非接触式刀具破损检测系统。
2.刀具管理系统中刀具的寿命预测。刀具从开始切削到完全报废，实际切削时间
的总和称为刀具寿命。作为衡量刀具状态的重要参数，刀具寿命预测也是刀
具管理系统中必不可少的技术。统计表明，刀具失效引起机床故障的首要因
素。由刀具失效引起的停机时间，占数控机床总停机时间的1/5～1/3。因此
对刀具寿命的预测和状态监控，对于保障顺利生产，显得格外重要。
4.4 刀具的现场调度
在满足加工需求的前提下，如何有效地提高刀具使用效率、降低刀具投入成本、预测刀具需求量，是刀具管理的核心任务之
一。刀具管理系统的有效实施，较大程度地提高机床工作时间，降低刀具库存。但目前多数刀具管理系统，从本质上来说仅仅是一个刀具参数管理数据库，缺乏一个动态的调度过程。因此，刀具调度模型的建立及求解是刀具管理的重要任务之一。
刀具调度的核心目的在于在资金和环境容许的范围内配置所需刀具的类型及数量，并最大程度地满足用户的需求。因此刀具调度面l临的问题在于两方面：从机床角度来看，当机床需要刀具的时候，如何从多个待选刀具中选取合适的一把；从刀具角度来看，当一把刀具面临多台机床的需求时，该如何协调。影响刀具调度的因素诸多，包括刀具的运送能力、刀具自身参数、当前状态、加工工艺等，需要建立一个动态的调度规则。
各种启发式及其组合方法通常用来解决刀具的调度问题，但由于影响刀具调度的动
机械加工中的刀具管理系统
机械加工中的刀具管理系统 随着加工系统的高速化、无人化及智能化发展，为了提高加工产品的品质，刀具管理的必要性尤为重要。因此，各企业为了提高生产效率，减少成本，都竞相引入刀具管理系统或建立刀具数据库。 1 刀具管理系统 机械加工中刀具管理系统是对N C 设备所需的刀具(铣刀和板料等1的基本信息、在库及购买的管理。 其主要职能有：1 ) 刀具管理：一般N C 用刀具的入库、检收、补充及报废管理; 2 ) S ( 自动化)刀具管理：对FM s 设备所需的刀柄和主轴管理； 3 ) 库房／购买管理：刀具的异体、预算、购买、订货及来历等的管理。 2 刀具室 刀具室的建立，不单单是作为一个库房来存在，它要完成的任务在制作过程中应该起到很大的作用，工作做的如何直接影响到产品质量，生产周期以及加工成本。 刀具室要记录各个设备的月消耗，通过对比分析来确定刀具使用情况，以便于更好的做出成本分析。 刀具室除了基础的刀具配送外，还应承担其他的任务。 1 ) 一般信息——刀具编号、材质、规格、刀具长度、直径及形状等。刀具室应该对刀具进行统一编号，以便于日后管理，并将刀具相关信息录入电脑记录，例如：F 1 2 —1 ( 编号为“l ”的直径中1 2 m l T l 平刀) ；B 1 0 —2 ( 编号为“2 ”的直径①1 0 m m球刀) 。当然可根据适合自己习惯的方法进行编号，录入刀具的一些基本参数， 以方便库管员根据加工程序单所示的的参数找到相应的刀具。 2 ) 加工信息——刀具寿命、刀具磨损量及切削条件。库管员根据现场反馈情况和日常统计明确刀具的使用寿命，以此来确定刀具的更换周期，及时地更新刀具磨损量，根据实际加工情况合理的配备合适的刀具，切勿大材小用。 3 ) 库房分析——刀具选取、品质水准、刀具修理及研磨、特殊刀具制作、供应商考核、 月消耗及设备考核。刀具管理可以说是～个很复杂的工作，不单单是把刀具送到现场，进行账目统计，以及刀具维修这么简单。在此过程中还要根据本部门所处的水准和加工类型来合理选用刀具。例如：对于大型汽车覆盖件，在做精加工时要使用品质有保证的机床 和刀具。我们公司是采用日本东芝高速龙门铣配黛杰高精度球刀来完成作业，若是做E 类 件就不必使用这类设备和刀具，国产刀具完全能够满足精度和面品需要。 选用刀具的时候，是用价高的还是价低的，要考虑刀具的性价比，例如，在建厂初期，
基于数据库的刀具管理系统的设计与实现
基于数据库的刀具管理系统的设计与实现 来源:数控机床网作者:数控车床栏目:行业动态 本文通过需求分析、数据库设计和实现，提出了快速刀具查询和数据库管理系统，从而使刀具适应了数控机床高速、高效和自动化程 度高的特点，提高了刀具利用率以及数控加工的灵活性与效率，最终降低了新产品的开发成本，缩短了试制周期。 一、前言 随着人们对机械加工精度、效率以及特殊工件加工要求的提高，数控车间和加工中心已广泛应用于现代化大中型企业。在加工中心中 ，刀具管理是一项重要任务，它不仅为智能制造技术系统和PDM/ERP系统提供有效的技术支持，而且可为制造业进行网络化的虚拟制 造技术研究与开发奠定技术基础，是关系到加工产品的技术先进性、质量可靠性、供货周期、制造成本的关键环节。 作为加工中心工作中不可缺少的步骤，如何有效地组织刀具是影响加工中心乃至柔性制造系统效率的一个重要因素，现有的问题主要 是以下几个方面：如何组织刀具使刀具的存取更方便；如何调度刀具使刀具交换次数最少；如何选配刀具使刀具准备时间最短、利用 率最高。总之，研究刀具资源的管理就是用最小的刀具资源来达到生产要求，尽可能减少对刀具资源的占有。 经过大量调研和分析，该系统以VC++为开发工具，以Microsoft SQL Server 2000为后台数据库建立。 二、数据库设计 车间刀具的数据库管理系统，必须能满足不同用户的需要和要求，这里只详细说明设计过程中的概念结构设计和安全性设计。 1．概念结构设计 该数据库是一套高端数控程序管理系统，可以对程序的编辑者、刀具清单进行管理，还可以对数控程序的各种信息，如程序号、图号 、零件号、机床、用户信息等进行管理，下面是创建与数据库相关部分的实体关系图（ERD），如图1所示。 图1 DNC数据库总体E-R图 2．安全性设计 用户只能用账号登陆到应用软件，通过应用软件访问数据库，而没有其他途径操作数据库。对用户账号的密码进行加密处理，确保在 任何地方都不会出现密码的明文。除非是数据库管理员才能看到，因为他拥有应用软件的所有权限。 确定每个角色对数据库表的操作权限，在应用时再为用户分配角色。角色的权限如表1所示。 表1 角色权限表 三、后台数据库的实现 以VC++开发工具，运用VC++的数据库接口技术、Microsoft SQL Server2000为后台数据库进行dncdb数据库的设计，其具体设计过 程包括建立数据库、建立表、建立关系、实现数据完整性等几个步骤，下面分别介绍。 1．建立数据库
599_车间刀具管理系统
摘 要 我国的刀具管理技术与世界发达国家相比，发展还较为滞后。在制造业进入 信息化、智能化的今天，用计算机技术实现工艺问题中的刀具选用，和在CIMS 中实现刀具的自动调配、修整、报废、订购和技术统计等问题，已经成为企业降 低使用刀具成本，提高生产效率的重要途径。为了适应新的市场环境，企业必须 使生产柔性化以快速响应市场。而刀具在整个生产过程中占有相当重要的地位， 因此提高刀具利用率，对刀具进行有效地管理就变得十分重要。刀具管理系统是 先进制造技术领域的重要研究课题， 对于全面增强企业应变能力和市场竞争力有 着十分重要的意义。 本文探讨了刀具管理系统的主要技术，主要有：（1）对刀具的编码系统进行 了分析，并结合企业的状况，设计了数控车间的刀具编码（2）建立了添加、删 除和统计刀具信息的模型。（3）使用 SQL Server 2008 作为物理数据库建立了数 据之间的联系。 该系统具有较强的实用性， 为企业提高生产率， 促进企业各部门的信息共享， 提供了有效的工具。 关键词：刀具管理系统；SQL Server；数据库
Abstract China tool management technology compared with developed countries,is lagging behind. Tool used in the process issues with computer technology, manufacturing information, intelligence, and in CIMS tool automatically deploy, trim, scrap, ordering and technical statistics, has become the enterprises to reduce the use of tool costs,and it is an important way to improve production efficiency. In order to adapt to the new market environment, companies must make the production flexibility to respond quickly to market. Tool occupies a very important position in the entire production process, thereby increasing the utilization of the tool, the tool to effectively manage becomes very important. The tool management system is an important research topic in the field of advanced manufacturing technology, comprehensively enhance the resilience and competitiveness in the market has a very important significance. This paper discusses the tool management system technologies,mainly in the following: (1) analysis of the coding system of the tool,combined with the state of the business, the design of the NC workshop tool coding (2) established a model to add, delete, and statistical tool information. (3) using SQL Server 2008 as a physical database to establish a link between the data. The system has a strong practical and provides an effective tool for enterprises to improve productivity to promote various departments of the enterprise information sharing. Key words:Tool management system? SQL Server；data base
刀具管理系统
Smart Crib 刀具管理系统 系统概述 Smart Crib 是北京兰光创新科技有限公司集国外先进的刀具管理理念与国内用户的具体需要相结合而研制开发的刀具管理平台。Smart Crib 刀具管理系统具有完善的数据库管理功能，能够非常灵活、高效地对不同生产厂家、不同类型的刀具进行多库房管理，规范的出入库操作，智能的组合刀具拆装，丰富的库存统计等各种强大的功能，Smart Crib 刀具管理系统完全可以满足各类机械企业对刀具管理的各种需求。 Smart Crib 采用目前最前沿的B/S 架构，充分利用Internet 技术，实现网络内刀具信息共享，网络内任意一台计算机无需任何配置均可通过浏览器登录系统，并获得自己需要的刀具信息。人性化的设计理念、友好的人机对话界面及强大的管理功能，Smart Crib 刀具管理系统可以让您轻松获得刀具的最优资源配置，有效地降低生产中的刀具成本，并在最短时间内完成刀具准备，明显地提高机床的利用率。 主要模块 ?系统管理（用户管理，运行日志，数据远程备份，系统初始化，车间维护，系统维护）； ?标准数据维护（参考数据定义，刀具定义，组装刀具定义，刀具包定义）； ?刀柄管理（刀柄新购、出入库、报损管理、多功能查询）； ?附件管理（附件新购、出入库、报损管理、多功能查询）； ?组合刀具管理（组合刀具组装、借出、改装、拆卸、多功能查询）； ?贵重刀具管理（贵重刀具新购、出入库、打磨维修、报损、维修入库，刀具寿命管理）； ?量具管理（量具新购、出入库、校测、报损管理、多功能查询）； ?夹具管理（新购/新做、出入库、报损管理、多功能查询）； ?非标刀具设计（非标刀具的设计、审批、及出入库、报损管理、多功能查询）； ?库房预警、自动订货功能； ?报表管理（附件类报表模块、刀柄类报表模块、贵重刀具类报表）； ?友情连接；
高效的刀具管理软件解决方案ToolExpert
高效的刀具管理软件解决方案ToolExpert 现代的制造车间以数控机床为主，配置各种CAD/CAM、PDM和ERP系统，由于各系统之间相互独立，导致数据无法交换，形成信息孤岛，数据需要重复输入现象严重，信息沟通多通过纸质文件进行，效率低下，而且制造文件的版本控制难以实现。据统计，制造车间NC机床的利用率只有30%。如果能通过一个数据平台，把制造相关的各种信息统一起来，数据能够无缝地进行交换，数控设备的利用率可以提高到70%～80%。 一、概述 现代的制造车间以数控机床为主，配置各种CAD/CAM、PDM和ERP系统，由于各系统之间相互独立，导致数据无法交换，形成信息孤岛，数据需要重复输入现象严重，信息沟通多通过纸质文件进行，效率低下，而且制造文件的版本控制难以实现。据统计，制造车间NC机床的利用率只有30%。如果能通过一个数据平台，把制造相关的各种信息统一起来，数据能够无缝地进行交换，数控设备的利用率可以提高到70%～80%。 针对以上问题，由Spring公司开发的数控刀具管理系统ToolExpert拥有一套成熟的解决方案。例如，用户企业可能拥有至少5台数控加工中心，在机械加工过程中存在下列问题：车间操作员将20%时间花在了切削刀具上;16%的生产计划因为缺少合适的刀具而停止;40%~80%的管理时间浪费在无效的刀具搜索;30%~60%的刀具库存没有被有效地管理等。而在生产车间，一切环节都围绕着机械加工流程展开，如何实现与机械加工各环节的信息化自动管理，成为缩短加工工时与提高生产能力的关键。ToolExpert作为一个数据平台，集成车间现有系统，从工艺编程开始，涉及了整个生产流程，包括计划排产、刀具库房管理、对刀仪数据接口、机床程序传输与监控、机床卸载刀具、刀具报废或修磨处理、刀具消耗统计以及刀具采购与订单接收管理。该系统采用C/S结构，客户端只需一次安装，后期的更新与维护在server端完成，维护简单方便。在sever安装有核心数据库，用于管理生产相关数据。 在数控车间内，通过基础核心数据库，对刀具相关部件、量具、夹具和程序等信息进行管理，集成CAD/CAM、PDM和ERP等系统，数据通过ToolExpert平台进行无缝传输，共享信息，提高及时性，避免了重复数据输入。ToolExpert负责管理以刀具为核心的整个生产过程，包括工艺编程、刀具查找、库房管理(刀具、夹具和量具)、理论装配与物理装配、计划排产、车间备刀、上传/卸载程序、刀具消耗分类统计、刀具使用预测以及采购申请与接收订单。 ToolExpert的设计理念是帮助用户实现生产工艺和生产线的全面自动化管理。优化工艺，监控和管理数字化车间的所有活动，基本功能模块包括：工艺;车间准备;CNC机床准备;库存管理/分析。ToolExpert负责管理所有与刀具相关的工作流程，ToolExpert的功能模块如图1所示。
高效的刀具管理软件解决方案ToolExpert
高效的刀具管理软件解决方案ToolExpert 现代的制造车间以数控机床为主，配置各种CAD/CAM、PDM和ERP系统，由于各系统之间相互独立，导致数据无法交换，形成信息孤岛，数据需要重复输入现象严重，信息沟通多通过纸质文件进行，效率低下，而且制造文件的版本控制难以实现。据统计，制造车间NC机床的利用率只有30%。如果能通过一个数据平台，把制造相关的各种信息统一起来，数据能够无缝地进行交换，数控设备的利用率可以提高到70%～80%。 一、概述 现代的制造车间以数控机床为主，配置各种CAD/CAM、PDM和ERP系统，由于各系统之间相互独立，导致数据无法交换，形成信息孤岛，数据需要重复输入现象严重，信息沟通多通过纸质文件进行，效率低下，而且制造文件的版本控制难以实现。据统计，制造车间NC机床的利用率只有30%。如果能通过一个数据平台，把制造相关的各种信息统一起来，数据能够无缝地进行交换，数控设备的利用率可以提高到70%～80%。 针对以上问题，由Spring公司开发的数控刀具管理系统ToolExpert拥有一套成熟的解决方案。例如，用户企业可能拥有至少5台数控加工中心，在机械加工过程中存在下列问题：车间操作员将20%时间花在了切削刀具上;16%的生产计划因为缺少合适的刀具而停止;40%~80%的管理时间浪费在无效的刀具搜索;30% ~60%的刀具库存没有被有效地管理等。而在生产车间，一切环节都围绕着机械加工流程展开，如何实现与机械加工各环节的信息化自动管理，成为缩短加工工时与提高生产能力的关键。ToolExpert作为一个数据平台，集成车间现有系统，从工艺编程开始，涉及了整个生产流程，包括计划排产、刀具库房管理、对刀仪数据接口、机床程序传输与监控、机床卸载刀具、刀具报废或修磨处理、刀具消耗统计以及刀具采购与订单接收管理。该系统采用C/S结构，客户端只需一次安装，后期的更新与维护在server端完成，维护简单方便。在sever安装有核心数据库，用于管理生产相关数据。 在数控车间内，通过基础核心数据库，对刀具相关部件、量具、夹具和程序等信息进行管理，集成C AD/CAM、PDM和ERP等系统，数据通过ToolExpert平台进行无缝传输，共享信息，提高及时性，避免了重复数据输入。ToolExpert负责管理以刀具为核心的整个生产过程，包括工艺编程、刀具查找、库房管理(刀具、夹具和量具)、理论装配与物理装配、计划排产、车间备刀、上传/卸载程序、刀具消耗分类统计、刀具使用预测以及采购申请与接收订单。 ToolExpert的设计理念是帮助用户实现生产工艺和生产线的全面自动化管理。优化工艺，监控和管理数字化车间的所有活动，基本功能模块包括：工艺;车间准备;CNC机床准备;库存管理/分析。ToolExpert 负责管理所有与刀具相关的工作流程，ToolExpert的功能模块如图1所示。
刀具管理系统的设计
机械工程师 MECHANICAL ENGINEER 2017年第12期网址：https://www.360docs.net/doc/cf5952096.html, 电邮：hrbengineer@https://www.360docs.net/doc/cf5952096.html, 刀具管理系统的设计 周洪燕，宿文玲，于海宏 （哈尔滨量具刃具集团有限责任公司， 哈尔滨150040）摘要：介绍了一套刀具管理系统，具有完善的刀具数据库管理功能， 能够灵活、高效地对不同生产厂家、不同类型的刀具进行库房管理，具有丰富的库存统计功能，可以满足用户对刀具管理的各种需求， 显著地提高机床的利用率，提高智能化管理水平。关键词：刀具；管理；智能化中图分类号：TP 311.52 文献标志码：A 文章编号：1002-2333（2017）12-0126-04Design of Tool Manager System ZHOU Hongyan ，杂哉Wenling, YU Haihong (Harbin Measuring &Cutting Tool Group Co.,Ltd.,Harbin 150040,China) Abstract 院This paper introduces a kind of tool manager system.It has perfect tool database manage function.It can manage different type of tools from different manufacturers.It has stock statistics function.It can satisfy user's any requirements for Tool manage,improve use ratio of machine and intelligent manage level. Keywords:tool;manager;intelligent 0引言 随着现代工业的发展，人工成本的急剧增加，精细化管理越来越引起人们的重视。 据统计，在众多的制造企业的生产过程中，间接的刀具费用占制造成本的30%。16%的计划作业停止是由于缺乏刀具造成的，30%~60%的刀具库存不在控制之中，20%的机械师时间花在查找刀具上，40%~80%的监督人员时间花费在寻找合适刀具上。由此可以看出，刀具管理在现代加工企业的生产现场管理工作中所占的比重非常大。刀具管理部分成了制约企业加工能力的瓶颈，那么刀具管理系统的开发势在必然。 近年来,刀具管理软件已经越来越引起众多大企业的重视,许多大企业也相继开发了自己的刀具管理软件,主要有英国CTMS 公司、 美国Cincinnati Milacron 公司、德国的Zoller 公司、瑞典的Sandvik 公司。国外的刀具管理软件功能都很完善，而且各有其优势，但是价格高昂，难以被大多数企业接受。目前，国内刀具管理系统的研究起步比较晚，现有的刀具管理软件产品，绝大多数由企业和科研院所根据企业的实际需求编制，主要目的是实现刀具信息的计算机管理，功能单一，大部分只是着眼于刀具管理系统的某一方面，主要解决刀具的库存管理以及借入、借出等简单的动态管理。 Kelch 公司是哈量的全资子公司，主要生产两大类产 品：刀柄和刀调仪，刀柄是用来装卡刀具的，刀调仪是用来测量刀具参数的， 应该说Kelch 公司的产品和刀具具有完全的相关性。在销售刀柄和刀调仪的过程中，客户也提出了购买刀具管理软件的需求，甚至于将订单和刀具管 理软件进行绑定，因此，开发具有我公司自主知识产权的刀具管理软件也是我公司的重要发展战略。 此套刀具管理系统是一款根据我公司对刀具管理的实际需求自主开发的专业的刀具管理系统，用智能的管 理系统来取代传统的落后的人工管理方式，显著提高刀具的管理水平。本系统着力于刀具的库存管理、刀具的2D/3D 模型管理、造型管理、加工方案制定等功能， 集合各家刀具管理软件的优点，其软件的起点是国际先进水平。此刀具管理软件系统发布版本目前已经完成，是一套比较成熟的刀具管理软件，对刀具的使用、存储进行管理，能够满足生产和使用厂家及经销商目前的迫切需求，打通目前企业中刀具管理制约加工能力的瓶颈，降低刀具管理成本及人工成本，大大增强企业的核心竞争力。1 刀具管理系统的主要功能模块 VS2012是微软公司推出的开发环境。是目前最流行 的Windows 应用程序开发环境。C#是微软为.NET Framework 量身订做的程序语言，C#拥有C/C++的强大功 能以及Visual Basic 简易使用的特性，并且面向对象的设计思想也是最强大的。是目前可视化和面向对象最强大的开发工具。 本软件采用VS2012作为开发平台，C#作为开发语言，Access 作为数据库开发工具，EDrawing2008插件作为TooIM 刀具管理系统工具管理制造管理 基础数据辅助功能工具管刀具管加工方使用记库存管用户管设备管供 应商管仓库管数据库联组件导打印输基金项目：国家重大科技专项 （2015ZX04005-008）126
刀具管理软件国内外现状
刀具销售管理软件国内外现状 据统计，在众多的制造业企业的生产过程中，间接的刀具费用占制造成本的30%。 而山特维克官方数据也很好地验证了这一点： 16%的计划作业停止是由于缺乏刀具造成的。 30%-60%的刀具库存不在控制之中。 20%的机械师时间花在查找刀具上。 40%-80%的监督人员时间花费在寻求刀具上。 由此可以看出，刀具在现代加工企业中所占的比重非常大，而目前的管理现状却使得刀具部分成了企业的加工能力瓶颈，限制了企业的核心竟争力。国内外很多研究者也早已注意到这个问题，为此撰写了大量的论文并开发了一些相应的刀具管理系统软件。尤其是最近几年来，刀具管理系统技术得到了长足的发展. 国外现有的刀具管理软件： 在国外，已经出现了不少商用的刀具管理软件，其中较具代表性的有： (1) 英国CTMS公司的计算机用刀具管理系统(CYMS) 它由一系统软件模块组成，可配置16个终端，分别设置在刀具房、刀具预调间、计量室和供应科室等处，各终端直接与中心数据库联网，整个系统的作用可以概括
为：改善刀具的发放时间及控制发放在外的刀具数量;不断更新刀具房的库存信息，直接用刀具预调数据以调定刀具;提供刀具购置信息;提供刀具用途分析报告。 (2) 美国Cincinnati Milacron 公司的刀具管理系统软件包括以下五个方面的职能： 为刀具库准备刀具;给各机床分派刀具;刀具的调度与搬运;刀具检测;刀具的信息处理。 (3) 德国的Delkel开发的Tool Manager 计算机辅助刀具管理系统： 适合于加工单元、柔性制造系统甚至整个部门的刀具监视、跟踪管理。其软件功能包括：刀具的储备;刀架配备的优化;刀具装配安排;各零件对刀具的需求;刀具寿命规划。 (4) 瑞典的Sandvik公司的成套商用刀具管理软件Coratas： 可使刀具管理实现自动化。该系统能监控刀具从有效地点进入刀具库，直到机加工车间机床上的全部去街过程。它能保证在开始一批新工件的加工时，预先对刀具作合理的准备，并对刀具的状态和工况进行监测。此系统能发现刀具的临界状态和确定刀具库存量的合理性，大大提高了生产的柔性和可靠性以及设备的利用率。该系统可在各加工阶段优化与刀具管理组织有关的各种因素，进而缩短准备、结束时间，减少车间刀具存放量，提高刀具的使用寿命。 国内现有的刀具管理软件: 目前，国内现有的刀具管理软件产品，绝大多数软件由企业和科研院所根据企业的实际需求编制，主要目的是实现刀具信息的计算机管理，功能单一，主要解决刀具的库存管理以及借入、借出等简单的动态管理。
刀具管理系统项目规划方案
XXX实业有限公司 刀具管理系统项目规划方案
目录 方案概述.......................................................................................................... - 2 - 一.刀具基础数据维护............................................................................. - 3 - 二.刀具入库 ........................................................................................... - 3 - 三.生产出库、组刀、对刀/校准.............................................................. - 4 - 1.刀具需求看板 ....................................................................................... - 4 - 2.组刀、对刀/校准................................................................................... - 4 - 3.扫码出库 .............................................................................................. - 5 - 4.刀具短缺看板 ....................................................................................... - 5 - 四.刀具寿命管理 .................................................................................... - 6 - 1.刀头寿命管理 ....................................................................................... - 6 - 2.刀具检修到期提示 ................................................................................ - 6 - 3.刀具寿命超期/待检修看板 .................................................................... - 6 - 五.刀具的修磨报废................................................................................. - 6 - 六.库房预警 ........................................................................................... - 7 - 七.报表分析看板 .................................................................................... - 8 -
CMT刀具管理系统的设计与实现
在加工中心中，刀具管理是一项重要任务，它不仅为智能制造技术系统和PDM/ERP系统提供有效的技术支持，而且可为制造业进行网络化的虚拟制造技术研究与开发奠定技术基础，是关系到加工产品的技术先进性、质量可靠性、供货周期、制造成本的关键环节。 目前，天津勤美达工业有限公司(以下简称CMT)使用的刀具有600多种，其中90%是进口刀具，每月刀具耗料成本在60万元人民币以上，其种类之多、数量之大，给刀具的管理带来了很大不便，为了保证生产前线的有序进行和顺利生产，有必要做一个能够快速查询和统计有关刀具参数的系统。比如：月初我们根据生产定单量可以大概算出需要哪种型号的刀具、需要多少、要购买哪个厂家的产品；还要不定期检查库存量是否低于安全库存，做到及时添置。有效地组织刀具也是影响加工中心乃至柔性制造系统效率的重要因素，现有的问题主要是以下几个方面：如何使刀具的存取更方便，如何调度刀具使其交换次数最少，如何选配刀具使刀具准备时间最短、利用率最高。总之，研究刀具资源的管理就是用最小的刀具资源来达到生产要求，尽可能减少对刀具资源的占有。经过大量调研和分析，CMT刀具软件管理系统以Visual FoxPro为开发工具，建立数据库，构造DBMS(数据管理系统)。 数据库设计 车间刀具的DBMS，必须能满足不同用户的需要和要求，这里只详细说明设计过程中的概念结构设计和安全性设计。 图1 刀具数据库总体E-R图 ?概念结构设计 ?安全性设计 该数据库是一套高端数据管理系统，可以对刀具清单进行管理，如刀具图纸及相关资料、刀具库存、刀具需求表、领用信息、刀具耗料报表、用户信息、刀具供货商信息等，下面是创建与数据库相关部分的ERD(实体关系图)，如图1所示。基于刀具的使用情况和现有库存量制定刀具需求表，由刀具室反馈给采购部门，采购部门也可以随时浏览刀具库存量，查看刀具是否低于安全库存，可以做到及时采购；采购的刀具到公司后要经过仓库再到刀具室，然后由刀具室发放到现场，刀具室要利用该系统记录入库信息、退货信息、领用信息；会计部门利用该系统可以直接统计一定时间段的刀具耗料成本；生产技术开发部门可以任意地调用系统内的相关刀具资料和图纸。因该系统要满足不同部门的需求，就要网上共享。为了保证保密性和软件系统数据的准确性，必须对数据表加密。不同用户只能用自己的账号登录到应用软件里属于自己工作范畴的工作环境，通过应用软件访问数据库，拒绝其他途径访问和改写数据库。对用户账号的密码进行加密处理，确保在任何地方都不会出现密码的明文。确定每个角色对数据库表的操作权限，在应用时再为用户分配角色。角色的权限如表1所示。
刀具全寿命周期管理系统详细设计V10
刀具全寿命周期管理系统 详细设计 西北工业大学 2012-5-20
本文档描述刀具全寿命周期管理与信息追踪系统的主要功能，本软件系统主要应用于制造业企业刀具的标识与管理。 1术语定义 刀具直接标识：采用激光标刻技术，直接在刀具表面标识可机器识读的条码。 刀具全寿命周期管理：指从刀具需求提出到刀具报废整个寿命周期业务过程中的管理与协同，是围绕刀具计划期、投入期、使用期、报废期进行集成化管理的一种方法。 2目标与意义 具管理的根本目的是提高生产效率，降低制造成本。首先，它实现刀具的标准化。因为能够更快地安装刀具，及时更换已磨损的刀具，并避免使用错误的刀具，机床的利用率得到提高；降低刀具库房，减少了资金占用，同时又提高了刀具的利用率；此外，还能够缩短刀具组装准备时间。最终，保证在正确的位置与恰当的时间使用正确的刀具。 刀具管理的基础是对所有刀具编制目录，建立核心数据库，反映刀具位置、成本、使用者、供货商、切削性能、刀具寿命、适用的机床和能够加工的零部件等综合信息，对刀具具体到型号的各类加工参数都有了详细的记录。更重要的是本系统对刀柄、刀头和刀杆等可打码刀具实现了具体到把的管理，而对刀片、连接杆等非可打码刀具具体到型号的管理。刀具管理的核心则是对所有刀具进行跟踪，并将刀具实际状态及状况及时准确地集中反映在数据库当中，以便实现控制管理。 本着企业信息化、数字化的原则，我们建立刀具全生命周期管理系统，通过对刀具的刀柄、刀头和刀杆进行标识，从而在刀具的整个生命周期内对其进行跟踪管理。
3刀具全寿命周期管理总体需求 3.1传统刀具管理模式存在的弊端 传统的刀具管理是将刀具的信息记录在纸上,或记忆在人脑中,刀具的动态信息管理跟不上。不同的管理者对刀具信息的掌握程度也不同,管理水平因人而异,而且时间稍长,记录的信息容易丢失。数控刀具是实现柔性制造的较昂贵的消耗性资源,信息繁多。随着数控设备和加工零件品种的增多,刀具零部件的种类和相应资源信息也会越来越庞杂,占投资的比重也逐渐增大。由于生产加工的需要,大量的刀具频繁地在刀具库和机床以及机床与机床之间流动和交换。传统的刀具管理模式显然已无法适应柔性制造的需要。 传统柔性化车间拥有数控设备30～40台,操作工人80～100人,数控刀具元件的数量高达2 900 件,刀片种类300 余种。柔性化车间成立初期,使用的数控刀具都在操作人员手中,对刀具的管理只是简单的从工具箱出装上机床就行了,但随着柔性化车间数控设备和使用的人数的不断增加,数控刀具的数量日益增多,传统管理模式的弊端也越来越明显,主要表现在以下几方面: ?由于刀具都在个人手中,刀具管理员无法掌握生产现场数控刀具的使用动态,做不到统一调配数控刀具,现有的刀具得不到充分利用,往往是借上刀具的人不用这把刀,而要用的人到处在找刀,数控刀具资源无法共享,无形中延长了操作者的准备时间,降低了生产效率。常常出现每年都新增刀具,仍然不断有操作者提出刀具数量不够。 ?刀具管理员无法掌握生产现场刀具的完好情况,做不到及时补充库房,难以统筹计划工具费用。由于刀具在个人手中,经常会发生刀具的损坏和丢失,由于操作者不愿意赔偿,所以隐瞒不服,到真正需要时才发现账面上有的刀具实际上已不能用。于是只好临时找代用刀具,严重影响生产周期和产品质量。?刀片作为消耗品,一般不专门控制,但数控刀具使用的刀片价格昂贵,不加约束地使用,无形中会造成很大浪费。 ?车间中有不少刀具积压，甚至是多年以前的刀具都一直未用，造成这一情况的原因有两个：