刀具全生命周期管理功能分析

數(shù)字化車間以車間生產全過程數(shù)據(jù)為依據(jù)，進行計算機輔助下的模擬仿真，屬于新型成產組織方式，而數(shù)字化車間的建設依賴于車間人、機、料、法、環(huán)、測多維護的制造過程數(shù)據(jù)，而刀具作為重要的制造資源，只有對其進行全生命周期的信息化管理，才能為數(shù)字化車間建設提供全面的制造資源數(shù)據(jù)。

刀具全生命周期包括刀具基礎信息管理、刀具綜合采購管理、刀具庫存管理、刀具供應商管理、刀具實時監(jiān)控與綜合分析，本文通過搭建刀具全壽命周期管理的應用框架，為刀具管理的信息化提供建設思路（圖1）。

1 刀具基礎信息管理

刀具信息管理模塊主要實現(xiàn)對組合刀具、散件刀具的標準編碼以及刀具采購基礎數(shù)據(jù)和刀具庫存基礎數(shù)據(jù)的管理，為建立刀具臺賬提供數(shù)據(jù)基礎。刀具采購基礎數(shù)據(jù)包含采購期段、刀具類別定義、數(shù)據(jù)權限定義、計量單位、刀具基本屬性等基礎信息的編制和維護。刀具庫存基礎數(shù)據(jù)包含庫存事務定義、庫位、期初建賬等庫存基礎信息的定義和維護。

2 刀具綜合采購管理

采購計劃管理，根據(jù)產品生產訂單，刀具安全庫存、業(yè)務部門刀具采購需求生成的刀具采購計劃，發(fā)起采購工作。對審批通過的采購計劃，可進行計劃下達操作。審批不通過的采購計劃可再編制并再提交審批。采購計劃下達之后，數(shù)據(jù)將流轉至詢比價環(huán)節(jié)。

圖1 應用架構

比價管理，主要實現(xiàn)在采購計劃下達以后，判斷該計劃是詢比價還是直接采購。對于需要詢價的采購計劃，要根據(jù)供應商的刀具供貨明細生成詢價單，并由供應商報價后，再進行比價；對于直接進行比價的采購計劃，可以在系統(tǒng)外進行詢價后，在系統(tǒng)中直接維護比價信息。

采購合同管理，根據(jù)比價過程中確定的供應商、價格有交付日期，依據(jù)預先在定義的合同模板，來編制刀具采購合同，當合同簽訂后，可以對合同進行修改和手工關閉。

采購到貨管理，實現(xiàn)了刀具按合同到貨明細登記、按批次送檢、按批次入庫以及不合格品退貨處理等功能，系統(tǒng)記錄送檢單、入庫單、返修單、報廢單等各種單據(jù)信息。

3 刀具庫存管理

刀具出入庫管理，出入庫管理主要實現(xiàn)出庫、入庫、移庫、出入庫調錯、庫存紅沖等功能?？梢愿鶕?jù)用戶的實際出入庫類型，設置多種出入庫類型，并可以根據(jù)業(yè)務擴展需要進行增加，包括：采購入庫、完工入庫、外協(xié)入庫、領料出庫、退貨出庫、報廢出庫、復檢出庫、三期出入庫等多種出入庫類型。能夠記錄和查詢入庫業(yè)務、出庫業(yè)務。

刀具庫存盤點，用于處理企業(yè)定期對刀具庫存進行清點的業(yè)務。主要實現(xiàn)庫房盤點清單生成、審批以及盤點結果錄入及查詢功能。

刀具壽命預測，通過獲取刀具加工過程的海量數(shù)據(jù)，通過機理模型和支持向量機算法進行刀具使用剩余壽命的預測。

刀具修磨，對于需要修磨的刀具，提出修磨申請，進行刀具出庫，修磨結束后記錄修磨結果并執(zhí)行刀具入庫。

刀具報廢，對于達到刀具使用壽命且無法再進行修磨的刀具，執(zhí)行報廢處理流程。

4 刀具供應商管理

系統(tǒng)將采購歷史供應商數(shù)據(jù)納入系統(tǒng)管理，并對不同供應商采購到的刀具壽命、故障信息進行多維度對比分析，為從合適的供應商采購合適的刀具提供決策依據(jù)。

供應商信息管理，對所有供應商的基本信息、法律信息、財務信息、溝通記錄、成本信息等進行維護和查詢。

指標管理，對供應商的評價指標和權重進行維護，從供貨、質量、售后、技術水平等不同維度進行評價指標的設置。供貨指標分為以下四個二級指標：交貨及時性、交貨準確性、供貨周期、應急能力。

質量指標分為以下四個二級指標：工廢情況、返工情況、耐用度、尺寸穩(wěn)定性。售后指標分為以下四個二級指標：相應及時性、新產品及培訓、質量優(yōu)化、成功優(yōu)化。技術水平分為硬件設備和技術、經驗指標。此外還包括價格、問詢反饋時間等。

供貨、售后、技術水平指標得分和權重通過專家打分方式獲取，質量指標涉及的生產過程中反饋的指標數(shù)據(jù)由數(shù)控加工自適應控制和監(jiān)測系統(tǒng)獲取，基于生產過程海量數(shù)據(jù)，結合數(shù)據(jù)挖掘算法對供應商刀具質量進行綜合評價。

供應商評價，對供應商評價和平級結果進行展示，可實現(xiàn)以下功能：

供應商評級，結合指標和數(shù)據(jù)情況對供應商進行評級，將評級結果反饋給采購部門，為采購決策提供依據(jù)。

違約供應商識別，由供應商原因導致的違約包括供應商交貨的時間延誤、數(shù)量偏差、地點錯誤和質量問題。造成違約的原因可能來自企業(yè)內部，也可能來自外部。根據(jù)企業(yè)對供應商交貨表現(xiàn)的統(tǒng)計資料和供應商的特征信息資料，用描述式數(shù)據(jù)挖掘方法，提取造成違約事件供應商的共同特征。

供應商適配，基于生產過程反饋數(shù)據(jù)，對不同生產環(huán)節(jié)涉及到的不同刀具進行橫向比對分析，將上一生產周期中刀具表現(xiàn)進行綜合評價，為刀具采購提供最佳供應商適配推薦。

5 刀具實時監(jiān)控與綜合分析

實時監(jiān)控，管理人員可以看到如下監(jiān)控信息：實時顯示切削過程中負載變化情況、進給速度變化情況、監(jiān)控所選時間段的整個生產情況、當前正在加工的工序、實際加工時間、當前走刀的開始時間和已運行時間、主軸是否旋轉、刀具是否在切削材料、生產過程中的過載情況、當前走刀的使用刀具、機床處于切削/非切削狀態(tài)。

綜合分析，切削加工過程的統(tǒng)計和匯總情況：任何所需時間段的產量情況分析、所需時間段完成和未完成零件數(shù)目統(tǒng)計、針對某個機床在選定時間段的加工的工序的種類和完成情況自動生成報告、針對某個工序在選定時間段在所加工機床上的生產情況生成報、班次在時間段產量情況、機床的利用率和停工期、刀具的使用情況和利用率、生產過程中的刀具折損情況。