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(chǎn)組織方式，而數(shù)字化車間的建設(shè)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(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、刀具綜合采購管理、刀具庫存管理、刀具供應(yīng)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(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現(xiàn)對組合刀具、散件刀具的標(biāo)準(zhǔn)編碼以及刀具采購基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和刀具庫存基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理，為建立刀具臺賬提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。刀具采購基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包含采購期段、刀具類別定義、數(shù)據(jù)權(quán)限定義、計量單位、刀具基本屬性等基礎(chǔ)信息的編制和維護。刀具庫存基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包含庫存事務(wù)定義、庫位、期初建賬等庫存基礎(chǔ)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(chǎn)品生產(chǎn)訂單，刀具安全庫存、業(yè)務(wù)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(zhuǎn)至詢比價環(huán)節(jié)。

圖1 應(yīng)用架構(gòu)

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(yīng)商的刀具供貨明細生成詢價單，并由供應(yīng)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(yīng)商、價格有交付日期，依據(jù)預(yù)先在定義的合同模板，來編制刀具采購合同，當(dāng)合同簽訂后，可以對合同進行修改和手工關(guān)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(diào)錯、庫存紅沖等功能?？梢愿鶕?jù)用戶的實際出入庫類型，設(shè)置多種出入庫類型，并可以根據(jù)業(yè)務(wù)擴展需要進行增加，包括：采購入庫、完工入庫、外協(xié)入庫、領(lǐng)料出庫、退貨出庫、報廢出庫、復(fù)檢出庫、三期出入庫等多種出入庫類型。能夠記錄和查詢?nèi)霂鞓I(yè)務(wù)、出庫業(yè)務(wù)。

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(wù)。主要實現(xiàn)庫房盤點清單生成、審批以及盤點結(jié)果錄入及查詢功能。

刀具壽命預(yù)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(yù)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(jié)束后記錄修磨結(jié)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(yīng)商管理

系統(tǒng)將采購歷史供應(yīng)商數(shù)據(jù)納入系統(tǒng)管理，并對不同供應(yīng)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(yīng)商采購合適的刀具提供決策依據(jù)。

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

指標(biāo)管理，對供應(yīng)商的評價指標(biāo)和權(quán)重進行維護，從供貨、質(zhì)量、售后、技術(shù)水平等不同維度進行評價指標(biāo)的設(shè)置。供貨指標(biāo)分為以下四個二級指標(biāo)：交貨及時性、交貨準(zhǔn)確性、供貨周期、應(yīng)急能力。

質(zhì)量指標(biāo)分為以下四個二級指標(biāo)：工廢情況、返工情況、耐用度、尺寸穩(wěn)定性。售后指標(biāo)分為以下四個二級指標(biāo)：相應(yīng)及時性、新產(chǎn)品及培訓(xùn)、質(zhì)量優(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)驗指標(biāo)。此外還包括價格、問詢反饋時間等。

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

供應(yīng)商評價，對供應(yīng)商評價和平級結(jié)果進行展示，可實現(xiàn)以下功能：

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

違約供應(yīng)商識別，由供應(yīng)商原因?qū)е碌倪`約包括供應(yīng)商交貨的時間延誤、數(shù)量偏差、地點錯誤和質(zhì)量問題。造成違約的原因可能來自企業(yè)內(nèi)部，也可能來自外部。根據(jù)企業(yè)對供應(yīng)商交貨表現(xiàn)的統(tǒng)計資料和供應(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)過程反饋數(shù)據(jù)，對不同生產(chǎn)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(chǎn)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(yīng)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(chǎn)情況、當(dāng)前正在加工的工序、實際加工時間、當(dāng)前走刀的開始時間和已運行時間、主軸是否旋轉(zhuǎn)、刀具是否在切削材料、生產(chǎn)過程中的過載情況、當(dāng)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(chǎn)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(chǎn)情況生成報、班次在時間段產(chǎn)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(chǎn)過程中的刀具折損情況。