基于智能化的数控刀具管理系统研究

2017-03-01中车大同公司焦金明李翼龙

电子世界 2017年3期

关键词：刀库货柜刀柄

中车大同公司焦金明李翼龙史军

基于智能化的数控刀具管理系统研究

中车大同公司焦金明李翼龙史军

借鉴先进的自动化仓储技术、网络信息化技术、传感技术、条形扫码技术，研发智能数控刀具管理系统。通过智能数控刀具管理系统的研究实现数控刀具的自动化、信息化的实时管理。

数控刀具；智能；数据库

引言

数控刀具是机械加工的根本，刀具管理水平的好坏对提高刀具的应用起着致关重要的作用。本文以A公司机械一车间智能化数控刀具库建设为例研究说明智能化在数控刀具中的管理作用和重要意义。该研究对制造工厂智能制造建设中的智能仓储和智能物流研究有一定的借鉴作用。

1.现状分析

随着A公司数控刀具数量和品种的不断加大，传统的刀具管理模式已经远远不能满足刀具发展的需求。

1.1 传动管理模式无法保证刀具的日常管理

A公司机械一车间数控刀具1300把，刀具管理人员仅有2人，刀具存放空间狭小，刀具经常出现互相堆积现场。手工纸质管理无法满足快速查找、快速定位和实时状态信息反馈的需求。

1.2 刀具资产大、积压浪费严重

A公司机械一车间大部分刀具为进口刀具，资产累积近千万元，由于传统管理手段问题，大部分刀具无法实现信息共享，刀具互换性得不到满足，部分刀具重复订购，一些通用刀具成为了专用刀具，造成了大量重复投入。

1.3 信息沟通困难，数据真实性难以保证，技术决策困难

刀具台帐手工管理，信息无法共享。数据掌握在少数几个人手中，人为因素影响数据的真实性。技术人员在进行技术分析和刀具采购决策时无法得到真实数据，严重影响决策的准确性。

2.技术建立

借鉴先进的自动化仓库技术、网络信息化技术、传感技术、条形扫码技术、无线网络技术，从刀具需求、采购、存储、维护、使用、报废等各环节进行控制和管理，与公司资源数据库进行集成，建立自动化、实时性、量化的刀具智能管理平台，提高刀具利用效率，降低生产成本。

整个网络由四个层次构成：一层是企业资源数据库；二层刀具数据库；三层是现场刀具超市管理系统、打印机、条形码扫描仪、客户端；四层是智能仓库、智能刀具小车。

3.方案设计

3.1 刀库尺寸

目标要求：按照数控刀具集中化管理思路，初步设计1500把刀柄，实现立体存放，智能存取，刀具查询，信息汇总，报表统计，ERP、SAP、MES衔接。

解决措施：现有厂房高度10米来考虑。设计采用垂直式提升升降货柜，实施数量2套，货柜配备托盘有效深度805mm，有效长度2460mm，整机高度9000mm，单托盘最大载重量750kg。计算设备占地面积（长6000mm×深2840mm=17.04m2）。布局图如图1所示。

3.2 刀库安装

考虑到厂房现场平面及存取刀具的方便，立体刀库安装在车间内部，建立数控刀具分配中心，采用玻璃防护门单独隔离。新建刀具管理室，内设对刀仪和电脑控制台。

图1 布局图

3.3 存储方式

垂直升降立体仓库以托盘为存储单元。通过货柜中央提升小车的升降和托盘的水平运动，将存放货物的托盘取出或送到柜体前、后相应货位。货柜入口处设有自动测高装置，存储货物时，自动检测所存物体的高度，合理安排存放位置，空间利用率更高。

3.4 物料分配形式

按照刀柄的高度大约为400mm左右，每个托盘可以存放刀柄数量60把BT50刀柄，则1500把刀柄需要约25个托盘，剩余刀片采用物料盒的形式进行存放，可以存放约1000余种的刀片需要约40个托盘。

4.软件管理及网络设计

分析了智能化刀库要实现的功能作为软件的基本输入，扩展开发了新的功能。自动货柜管理软件主要分为自动货柜控制软件和刀具数据智能管理分析软件两部分，如图2所示。其中自动货柜控制软件为刀库基础管理软件；刀具数据智能管理分析软件为专业管理分析系统，实现与管理软件的数据交互和公司ERP数据库的交互，具备网络管理功能，为整个刀具管理系统的管理核心。数据路线如图3所示。