论刀具数据管理

石　雷，董　晓，李迎春，刘东晓

(中航工业洛阳电光设备研究所，河南 洛阳 471009)



论刀具数据管理

石雷，董晓，李迎春，刘东晓

(中航工业洛阳电光设备研究所，河南 洛阳 471009)

随着航空航天信息化建设的不断推进，原有系统资源的分组分类不够全面，创建新平台的完整资源分类是信息化平台建立的基础。以具体企业为实例，对刀具资源分类进行探讨，总结刀具资源分类初期的共性规律，确认并优化刀具资源分类数据，为企业刀具资源分类工作提供有益的方法和尝试。完善的刀具资源分类及数据管理，可实现刀具数据在线可视化，为技术人员选用刀具提供便捷的途径，提高了生产效率，也为信息化平台的搭建奠定了坚实的基础。

信息化建设；刀具分类；属性配置

1　概述

近年来，信息化建设不断在航天航空各领域全面铺开，已经广泛应用在产品设计、制造和管理的各个环节，例如，3DCAPP、CAD/CAE、MES和MRP等技术与系统的应用，使产品的研制周期大大缩短，产品质量也随之提高。但对于刚刚接触信息化的单位，原有系统里的刀具、工装和量具的分类不能满足现行的要求，需要重新对刀具、工装和量具进行分类。分类工作的工作量很大，如果不能很好地解决，将导致信息化建设的时间节点延后，给企业带来不必要的损失。

机械加工自动化生产可分为以自动化生产线为代表的刚性专用化和以数控机床为主的通用化自动生产。就刀具而言，在刚性专用化自动生产中，是以提高刀具专用符合程度来获得最佳经济效益；而在柔性自动化生产中，为适应随机多变加工零件的需求，尽可能提高刀具及其工具系统的标准化、系列化和模块化程度来获得最佳经济效益[1]。

因此，在信息化建设的开始阶段建立一个合理的、准确的刀具资源分类至关重要。将为以后信息化的管理提供便捷，制造刀具的出入库将更加合理化，技术人员的选用、检索也更加直观。

2　刀具数据管理

2.1刀具资源导出

由于中航工业洛阳电光设备研究所原有的生产管理系统比较老旧(2000年的版本)，对于新的刀具及刀具附件等信息管理比较混乱。在新的管理系统建设之前，需要把所有需要录入到新系统的资源制成Excel表格，以方便进行分类管理。导出的范例表格如图1所示。

图1　导出的范例表格

2.2总体分类

从需要录入的Excel表格中，采用筛选的方法进行总体分类。应把所有的录入资源全部囊括进来，兼顾新系统的检索方法，尽量不要超过5级分类。因为层级增多会造成技术人员检索困难，浪费检索所用的时间，进而影响整个生产流程的效率。

根据上述原则，将刀具分为5级：第1层级为刀具(为与量具、工装分类等进行区分)；第2层级对刀具进行类别区分(车刀类、铣刀类、镗刀类、铰刀类、钻头类、丝锥类、板牙类、磨削类、刀柄类、刀具附件、辅助工具和组合刀具)(见图2)；第3～5层级为2级分类的详细分解。

图2　刀具总体分类例表

2.3详细分解

第2层级的分解需要一些时间，企业可以根据自身的库存量及种类来划定完成的时间节点。暂以车刀、铣刀类进行分解，以供参考(见图3)。

图3　第2层级分类例表

2.4属性配置

在旧系统中，刀具属性一般比较不完备，需要按照新信息系统要求进行重新配置。以普通铣刀为例，旧系统可能只有简易的参数，比如：铣刀半径、圆角半径和长度等基本参数，不能满足新环境的需求。这就需要技术人员将参数规则定制好，再把参数逐一地记录进去，形成完备的信息，以供检索和查阅。

在建立属性的时候，把其分成2类：通用属性和特殊(专属)属性。通用属性为所有刀具都具有的一般属性，包括PMN编码、型号、加工阶段、加工几何特征、加工材质、生产厂家、订货号、库存位置、库存数量和备注等。通用属性企业可以根据需要自行定制。特殊属性为专属属性，每一把刀具的属性都有所不同，例如柄部类型、螺旋角、螺距、刀具长度、刀刃数、刀尖角度、适用刀片、安装刀片数和锥度等。企业应尽量把每把刀的特殊属性考虑周全，不要缺失，以防止给后续工作增加不必要的麻烦。有条件的企业可以将每种刀具进行三维构造，使其在信息界面可以完整地展示，也可对刀具进行多角度拍照，实现图例展示(见图4)。

2.5刀具录入与核对

将每一种刀具进行分类(根据级别分类原则，将最小分类逐一单独列出)，单独列表，将通用属性及特殊属性在后边逐一列出，方便后期录入，从而方便统计各类刀具的数据。由于以刀具种类进行列表，库存位置比较凌乱，会给录入工作造成麻烦，可再制作一份以库存位置为依据的数据表格来进行录入。录入完成后，再填写到刀具分类列表中。

在录入时，数据应依据之前制定的表格如实填写，如果时间充裕，可以将每一种刀具进行三维建模，以方便后期调用时的检索；也可进行多角度照片拍摄，尽量将刀具全貌展现出来。

信息数据录入完毕应逐一核对，以防止发生导出数据缺失以及录入遗漏等情况，尽量避免出现现场库存与信息化平台数据不统一的现象发生。

2.6新系统的权限配置

以表格方式的信息数据录入新系统后，应对人员进行权限的配置。不同权限的人员所能操作的事宜应各不相同，以有利于新系统的维护。权限配置表如图5所示。

图4　属性范例表

图5　权限配置表

2.7新系统基础配置

在对刀具管理系统的权限配置好之后，应对刀具厂商及刀具材质进行基础配置。基础配置表如图6所示。以往有切削专家库的企业可以对切削参数进行标准化设置。切削专家库配置表如图7所示。

图6　基础配置表

图7　切削专家库配置表

2.8新系统功能

新刀具数据管理系统的基础配置至少应该包含刀具入库、刀具申购、库存查询、刀具借用、刀具归还、库存预警、统计报表和流程审批等功能，以能满足最基本的使用要求；还可以增加实时库存借用状态、实时库房位置闲置量检查等实用功能，以完善刀具数据的管理。主界面功能如图8所示，单据管理表如图9所示。

图8　主界面功能

图9　单据管理表

3　结语

发展先进制造技术，振兴我国制造业，迎接新世纪的挑战乃是建立强大工业国家的根本[2]。值此工业4.0的发展之际，信息化建设不可或缺。刀具资源的分类技术作为信息化建设的开端，将成为信息化建设的敲门砖。刀具资源分类是有共性规律的，根据上述流程基本可以做简要的分类。在信息化的初始阶段，摒弃原有分类模式，创建新的刀具资源分类是重中之重。一个完善的刀具资源分类将为今后技术人员选用刀具提供便捷的途径，提高制造效率，也将为信息化平台的搭建奠定坚实的基础。

[1] 唐建生．金属切削与刀具[M]．武汉:武汉理工大学出版社,2009.

[2] 艾兴,等．高速切削技术和刀具材料现状与展望[J]．世界制造技术与装备市场，2001(3)：32-36.

责任编辑郑练

Brief Analysis of Cutting Tool Resources Sorting Technology

SHI Lei, DONG Xiao, LI Yingchun, LIU Dongxiao

(Luoyang Institute of Electro-Optical Equipment, AVIC, Luoyang 471009, China)

With the development of the advancement informatization construction of aeronautics and astronautics, create a new platform of the complete resources classification is the basis of new information platform built, and abandon the original packet classification of the resources in the system. Discuss and summed up the early common law, confirm and optimize the tool resources classification based on our own enterprises. It will provide some useful methods of the classification of the cutting tool, provide the technicist a convenient way to select tool, improve the efficiency of manufacturing, and finally it will also build a soild foundation for the construction of information platform.

information construction, classification of the cutting tool, the configuration properties

TG 71

B

石雷(1985-)，男，工程师，大学本科，主要从事CAD/CAM、精密机械加工和数控加工编程等方面的研究。

2015-12-17