航天制造企业刀具自动化管理系统建设

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1、航天制造企业刀具自动化管理系统建设张显学刘胤韩星林晓青北京卫星制造厂技术四室摘　要：本文阐述了在航天企业的工具管理部门开展信息化建设的过程，主要介绍刀具自动化管理系统的研究设计过程，总结该系统应用过程中的问题，并对其中的关键问题进行探讨，希望对企业工具管理部门的信息化建设有一定的借鉴作用。关键字：刀具管理企业信息化自动化立体库编码１　前言“十一五”期间的星、船研制任务超过百颗，大大超过了“十五”期间航天军工企业承担型号任务的总量。为保证万无一失的完成型号任务，企业必须大力提高设计能力、生产能力和快速响应能力，进一步缩短研制周期，降低研制成本，提高产品质量。进一步理顺生产关系、转变观念、优化流程

2、，实现管理模式和研制生产手段的创新。在生产自动化程度不断提高的情况下，刀具作为星船零部件加工过程中不可或缺的关键配套产品，必须尽可能的做到合理配置、有效使用。目前星、船零部件制造过程中刀具管理完全依靠手工操作完成。其中，各分库房是直接面向车间的刀具库房，借用/归还、存放，由库房管理员完成。在刀具账目管理上，虽然使用了计算机管理，但只处于简单账目管理阶段，并没有采用先进的数据库技术来管理，不能实现工具借用、报废、申购、更改的电子化管理。如何组织刀具，使刀具的存取更方便；如何选配刀具，使刀具准备时间最短、利用率最高，这些问题在手工管理阶段是无法得到有效解决。同时，随着卫星结构制造数字化建设的不断进

3、展，自动化设备尤其是数控加工设备在不断的增加。但目前企业尚未建立专用的数控刀具库，数控刀具与普通刀具混合存放，一方面，混用造成刀具资源的浪费；另一方面，不能根据加工要求，提前获取各刀具的具体测量参数，建立刀具切削参数数据库，为生产做好准备工作。总之，刀具资源的自动化管理就是用最小的刀具资源来满足生产要求，并10尽可能减少对刀具资源的占有，提高生产效率的同时有效控制生产成本。２　系统目标分析根据目前刀具管理方式的局限性，急需建立一套适合企业刀具业务管理模式的管理系统，因此，在刀具自动化管理系统启动前，对系统的硬件和软件两个方面都提出了较高的要求。硬件方面，考虑到自动化程度较高的数控车间对刀具使用

4、过程中的自动化水平需求十分迫切，必须构建自动化刀具库来实现刀具自动存储；软件方面，必须实现全厂刀具信息电子化管理，按照工具管理部门的刀具管理模式定制开发专用的软件系统，让信息化管理完全替代现行的人工管理模式。刀具管理系统的功能范围如图1所示：图1刀具管理系统功能范围示意图在实现刀具信息化管理的过程中，各种不同刀具编码的制定，是一个非常重要的环节。尤其是在大批量型号零件的加工过程中，刀具编码规则的制定，能克服传统信息系统在描述时出现的多义性，达到快捷、详尽、准确地完成信息描述，在刀具信息传播中起到重要作用。３　系统体系结构10刀具管理系统对刀具的管理依据以下层次的树型结构：产品----零件---

5、-工序----工装----刀具----刀具编码+数量，该结构将对导入的数据进行内部处理生成树型结构图，由于总库台帐管理的是部件而不是整刀，所以在产品、零件、工序节点处提供右键菜单功能进行分类统计汇总，自动计算这些刀具组件的数量，生成库房所需的单据；该软件包含了生产准备包模块，还将实现刀具相关参数信息的提取和管理，通过数据接口从对刀仪上获取相关信息。通过条码管理实现对每把刀具的管理和监控，通过IC卡刷卡实现刀具的快速借出和归还。通过与自动化立体库的接口实现远程的刀具出、入库。该软件采用C/S和B/S结构相结合的模式组建。其中刀具管理人员通过C/S模式进行管理，其他人员通过B/S结构进行数据查询和

6、共享。系统体系结构如图2所示：图2系统体系结构示意图3.1　刀具自动化立体库刀具自动化立体库具有占地面积小、空间利用率高等显著优点，通过计算机控制系统，能够实现物品的自动存储及提取。因此，刀具自动化管理系统在硬件方面选择自动化立体刀具库来存储数控刀具以及刀柄等配套工具。其功能要求如下：（1）实现库存物品的自动存储和提取；（2）配备条形码打印、识别设备及刷卡登录设备，实现货物快速存取及准确定位；（3）提供数据接口，以便与刀具管理软件连接，实现设备的远程管理；10（1）设备运行稳定可靠，具有一定的安全保护、过载保护功能；（2）设备具有可扩充性，在使用容积不够时可以进行扩容。3.2　刀具管理软件刀具

7、管理软件是刀具自动化管理系统中的核心组成部分，工具部门的各库房管理人员通过使用该软件实现对整个刀具自动化管理的需要。因此，刀具管理软件必须能够与刀具自动化立体库及其配套附件设备的控制运行相匹配，同时其性能要求还必须满足企业现有的刀具管理模式，实现对企业所有刀具进行计算机管理。其功能要求如下：（1）满足企业现有分层次、多库房刀具管理模式：总/分库账目管理、入/出库管理、刀具借/归管理、库存预警、非标