刀具全生命周期管理功能分析

數(shù)字化車間以車間生產(chǎn)全過(guò)程數(shù)據(jù)為依據(jù)，進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助下的模擬仿真，屬于新型成產(chǎn)組織方式，而數(shù)字化車間的建設(shè)依賴于車間人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)多維護(hù)的制造過(guò)程數(shù)據(jù)，而刀具作為重要的制造資源，只有對(duì)其進(jìn)行全生命周期的信息化管理，才能為數(shù)字化車間建設(shè)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(chǔ)信息管理、刀具綜合采購(gòu)管理、刀具庫(kù)存管理、刀具供應(yīng)商管理、刀具實(shí)時(shí)監(jiān)控與綜合分析，本文通過(guò)搭建刀具全壽命周期管理的應(yīng)用框架，為刀具管理的信息化提供建設(shè)思路（圖1）。

1 刀具基礎(chǔ)信息管理

刀具信息管理模塊主要實(shí)現(xiàn)對(duì)組合刀具、散件刀具的標(biāo)準(zhǔn)編碼以及刀具采購(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和刀具庫(kù)存基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理，為建立刀具臺(tái)賬提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。刀具采購(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包含采購(gòu)期段、刀具類別定義、數(shù)據(jù)權(quán)限定義、計(jì)量單位、刀具基本屬性等基礎(chǔ)信息的編制和維護(hù)。刀具庫(kù)存基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包含庫(kù)存事務(wù)定義、庫(kù)位、期初建賬等庫(kù)存基礎(chǔ)信息的定義和維護(hù)。

2 刀具綜合采購(gòu)管理

采購(gòu)計(jì)劃管理，根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)訂單，刀具安全庫(kù)存、業(yè)務(wù)部門(mén)刀具采購(gòu)需求生成的刀具采購(gòu)計(jì)劃，發(fā)起采購(gòu)工作。對(duì)審批通過(guò)的采購(gòu)計(jì)劃，可進(jìn)行計(jì)劃下達(dá)操作。審批不通過(guò)的采購(gòu)計(jì)劃可再編制并再提交審批。采購(gòu)計(jì)劃下達(dá)之后，數(shù)據(jù)將流轉(zhuǎn)至詢比價(jià)環(huán)節(jié)。

圖1 應(yīng)用架構(gòu)

比價(jià)管理，主要實(shí)現(xiàn)在采購(gòu)計(jì)劃下達(dá)以后，判斷該計(jì)劃是詢比價(jià)還是直接采購(gòu)。對(duì)于需要詢價(jià)的采購(gòu)計(jì)劃，要根據(jù)供應(yīng)商的刀具供貨明細(xì)生成詢價(jià)單，并由供應(yīng)商報(bào)價(jià)后，再進(jìn)行比價(jià)；對(duì)于直接進(jìn)行比價(jià)的采購(gòu)計(jì)劃，可以在系統(tǒng)外進(jìn)行詢價(jià)后，在系統(tǒng)中直接維護(hù)比價(jià)信息。

采購(gòu)合同管理，根據(jù)比價(jià)過(guò)程中確定的供應(yīng)商、價(jià)格有交付日期，依據(jù)預(yù)先在定義的合同模板，來(lái)編制刀具采購(gòu)合同，當(dāng)合同簽訂后，可以對(duì)合同進(jìn)行修改和手工關(guān)閉。

采購(gòu)到貨管理，實(shí)現(xiàn)了刀具按合同到貨明細(xì)登記、按批次送檢、按批次入庫(kù)以及不合格品退貨處理等功能，系統(tǒng)記錄送檢單、入庫(kù)單、返修單、報(bào)廢單等各種單據(jù)信息。

3 刀具庫(kù)存管理

刀具出入庫(kù)管理，出入庫(kù)管理主要實(shí)現(xiàn)出庫(kù)、入庫(kù)、移庫(kù)、出入庫(kù)調(diào)錯(cuò)、庫(kù)存紅沖等功能?？梢愿鶕?jù)用戶的實(shí)際出入庫(kù)類型，設(shè)置多種出入庫(kù)類型，并可以根據(jù)業(yè)務(wù)擴(kuò)展需要進(jìn)行增加，包括：采購(gòu)入庫(kù)、完工入庫(kù)、外協(xié)入庫(kù)、領(lǐng)料出庫(kù)、退貨出庫(kù)、報(bào)廢出庫(kù)、復(fù)檢出庫(kù)、三期出入庫(kù)等多種出入庫(kù)類型。能夠記錄和查詢?nèi)霂?kù)業(yè)務(wù)、出庫(kù)業(yè)務(wù)。

刀具庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)，用于處理企業(yè)定期對(duì)刀具庫(kù)存進(jìn)行清點(diǎn)的業(yè)務(wù)。主要實(shí)現(xiàn)庫(kù)房盤(pán)點(diǎn)清單生成、審批以及盤(pán)點(diǎn)結(jié)果錄入及查詢功能。

刀具壽命預(yù)測(cè)，通過(guò)獲取刀具加工過(guò)程的海量數(shù)據(jù)，通過(guò)機(jī)理模型和支持向量機(jī)算法進(jìn)行刀具使用剩余壽命的預(yù)測(cè)。

刀具修磨，對(duì)于需要修磨的刀具，提出修磨申請(qǐng)，進(jìn)行刀具出庫(kù)，修磨結(jié)束后記錄修磨結(jié)果并執(zhí)行刀具入庫(kù)。

刀具報(bào)廢，對(duì)于達(dá)到刀具使用壽命且無(wú)法再進(jìn)行修磨的刀具，執(zhí)行報(bào)廢處理流程。

4 刀具供應(yīng)商管理

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

供應(yīng)商信息管理，對(duì)所有供應(yīng)商的基本信息、法律信息、財(cái)務(wù)信息、溝通記錄、成本信息等進(jìn)行維護(hù)和查詢。

指標(biāo)管理，對(duì)供應(yīng)商的評(píng)價(jià)指標(biāo)和權(quán)重進(jìn)行維護(hù)，從供貨、質(zhì)量、售后、技術(shù)水平等不同維度進(jìn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)的設(shè)置。供貨指標(biāo)分為以下四個(gè)二級(jí)指標(biāo)：交貨及時(shí)性、交貨準(zhǔn)確性、供貨周期、應(yīng)急能力。

質(zhì)量指標(biāo)分為以下四個(gè)二級(jí)指標(biāo)：工廢情況、返工情況、耐用度、尺寸穩(wěn)定性。售后指標(biāo)分為以下四個(gè)二級(jí)指標(biāo)：相應(yīng)及時(shí)性、新產(chǎn)品及培訓(xùn)、質(zhì)量?jī)?yōu)化、成功優(yōu)化。技術(shù)水平分為硬件設(shè)備和技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)指標(biāo)。此外還包括價(jià)格、問(wèn)詢反饋時(shí)間等。

供貨、售后、技術(shù)水平指標(biāo)得分和權(quán)重通過(guò)專家打分方式獲取，質(zhì)量指標(biāo)涉及的生產(chǎn)過(guò)程中反饋的指標(biāo)數(shù)據(jù)由數(shù)控加工自適應(yīng)控制和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)獲取，基于生產(chǎn)過(guò)程海量數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘算法對(duì)供應(yīng)商刀具質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

供應(yīng)商評(píng)價(jià)，對(duì)供應(yīng)商評(píng)價(jià)和平級(jí)結(jié)果進(jìn)行展示，可實(shí)現(xiàn)以下功能：

供應(yīng)商評(píng)級(jí)，結(jié)合指標(biāo)和數(shù)據(jù)情況對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行評(píng)級(jí)，將評(píng)級(jí)結(jié)果反饋給采購(gòu)部門(mén)，為采購(gòu)決策提供依據(jù)。

違約供應(yīng)商識(shí)別，由供應(yīng)商原因?qū)е碌倪`約包括供應(yīng)商交貨的時(shí)間延誤、數(shù)量偏差、地點(diǎn)錯(cuò)誤和質(zhì)量問(wèn)題。造成違約的原因可能來(lái)自企業(yè)內(nèi)部，也可能來(lái)自外部。根據(jù)企業(yè)對(duì)供應(yīng)商交貨表現(xiàn)的統(tǒng)計(jì)資料和供應(yīng)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(yīng)商的共同特征。

供應(yīng)商適配，基于生產(chǎn)過(guò)程反饋數(shù)據(jù)，對(duì)不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)涉及到的不同刀具進(jìn)行橫向比對(duì)分析，將上一生產(chǎn)周期中刀具表現(xiàn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，為刀具采購(gòu)提供最佳供應(yīng)商適配推薦。

5 刀具實(shí)時(shí)監(jiān)控與綜合分析

實(shí)時(shí)監(jiān)控，管理人員可以看到如下監(jiān)控信息：實(shí)時(shí)顯示切削過(guò)程中負(fù)載變化情況、進(jìn)給速度變化情況、監(jiān)控所選時(shí)間段的整個(gè)生產(chǎn)情況、當(dāng)前正在加工的工序、實(shí)際加工時(shí)間、當(dāng)前走刀的開(kāi)始時(shí)間和已運(yùn)行時(shí)間、主軸是否旋轉(zhuǎn)、刀具是否在切削材料、生產(chǎn)過(guò)程中的過(guò)載情況、當(dāng)前走刀的使用刀具、機(jī)床處于切削/非切削狀態(tài)。

綜合分析，切削加工過(guò)程的統(tǒng)計(jì)和匯總情況：任何所需時(shí)間段的產(chǎn)量情況分析、所需時(shí)間段完成和未完成零件數(shù)目統(tǒng)計(jì)、針對(duì)某個(gè)機(jī)床在選定時(shí)間段的加工的工序的種類和完成情況自動(dòng)生成報(bào)告、針對(duì)某個(gè)工序在選定時(shí)間段在所加工機(jī)床上的生產(chǎn)情況生成報(bào)、班次在時(shí)間段產(chǎn)量情況、機(jī)床的利用率和停工期、刀具的使用情況和利用率、生產(chǎn)過(guò)程中的刀具折損情況。