刀具管理系統(tǒng)是車間MES的重要組成部分。通過研究國內機械生產車間的現狀，建立了一個面向機械生產車間的刀具管理系統(tǒng)模型，適用于中等規(guī)模生產的機械加工車間。
刀具管理系統(tǒng)主要由以下幾部分構成：刀具管理中心、中央刀具庫、機床刀具庫、工作地、刀具預調和刃磨間等。它們組成一個局域網，在制造執(zhí)行單元內實現信息共享，并且預留接口，可以連結到整個企業(yè)網和企業(yè)外部網。刀具管理系統(tǒng)的模型如圖1所示。
圖1. 刀具管理系統(tǒng)模型圖
(1)刀具管理中心的功能
由刀具管理系統(tǒng)的模型圖可以看出：刀具管理中心是刀具管理系統(tǒng)的一個核心。它主要具有以下作用：可以接受新購刀具的信息、反映操作人員的刀具借還信息、實現對刀具庫中的已有信息進行修改和刪除、對刀具剩余壽命進行預測、實施在線監(jiān)測信息處理，實時統(tǒng)計制造執(zhí)行單元的刀具狀況，滿足工作地人員、工藝設計人員、計劃調度人員、刀具供應人員等對刀具信息的需求，優(yōu)化刀具的使用，避免重復購置和丟失等現象的發(fā)生。
刀具管理中心包括刀具查詢模塊、刀具借還模塊、數據維護模塊、刀具壽命管理、刀具報表模塊。具有查詢刀具的各種詳細信息的功能;通過借還模塊使刀具使用者和庫管建立聯系，確定刀具的借還信息;數據維護功能包括三部分的內容：刀具數據添加、刀具數據刪除和刀具數據修改，應用該模塊來實現更新刀具數據庫的目的。壽命管理模塊利用數據庫查詢功能對刀具的壽命進行預測，對刀具的壽命優(yōu)化進行管理，結合刀具壽命的預測機制和刀具的監(jiān)控技術可以較大程度上提高對刀具使用可靠性，對刀具的磨損以及非正常破損提供全面的監(jiān)控與預測。通過刀具報表模塊可實現對刀具使用情況按不同的條件進行統(tǒng)計報表，優(yōu)化刀具庫存管理，滿足連續(xù)生產對刀具的需求。
(2)中央刀庫
在車間存放等待機床調用備用刀具，通過對中央刀庫的查詢車間刀具的儲備情況提供詳細的信息，在刀具儲量不足時提出警告。
(3)機床刀具庫的功能
制造執(zhí)行單元內具有刀庫的數控機床，其各刀位安裝的刀具信息存儲在機床數據庫中，通過機床數據庫可以查詢到各刀位所安裝刀具的編號，進而通過刀具管理中心查詢到刀具的所有信息。
(4)刀具預調和刃磨間功能
刀具預調和刃磨間主要是為生產和加工準備所需的刀具。一方面，刀具磨損或破損后，在這里進行重新刃磨;另一方面，刀具預調整或進行組裝，也在這里進行。因此，刀具由于預調或刃磨后，刀具的相應信息必然發(fā)生改變，而刀具維修人員可以通過刀具數據修改模塊，更改刀具庫中的刀具信息。
(5)工作地的功能
工作地是生產的直接場所，在刀具管理系統(tǒng)中的的作用主要有以下兩個方面：操作者可以查詢刀具信息和對借用的刀具予以確認。
刀具管理模塊與其它子模塊集成在一起，其中車間作業(yè)與調度作為MES的核心，通過接受任務，編排計劃，下達刀具需求信息，刀具管理中心提供可以使用的刀具信息。刀具管理中心同時與數控程序管理、CAPP、NC加工系統(tǒng)、質量管理等模塊建立信息集成，提供刀具的信息，接受反饋信息，在車間構成了一個線路最短的信息閉環(huán)回路，使刀具信息暢通、準確、及時。
4 機械加工車間MES刀具管理系統(tǒng)的實現
Web技術和對象技術的日益成熟是先進制造方法與系統(tǒng)的重要基礎，對現代制造系統(tǒng)的信息集成和應用程序的發(fā)展具有深遠的影響。采用Web技術開發(fā)Internet/Intranet應用將成為現代制造系統(tǒng)信息集成的新趨勢。網絡與數據庫應用系統(tǒng)從原來的客戶/服務器結構轉向以交互式Web應用為代表的瀏覽器/Web服務器/數據服務器三層分布式體系結構或增加相應的應用服務器，使之成為適應多種應用需求的多層網絡計算模式——瀏覽器/web服務器/應用服務器/數據務器，是當前網絡與數據庫應用系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。采用瀏覽器/服務器模式開發(fā)基于web的MES，其突出優(yōu)勢實際是便于系統(tǒng)地維護和升級，有利于系統(tǒng)的推廣。
為了實現基于web的應用，保證數據傳輸、處理的正確性，系統(tǒng)服務器中的應用程序應該能夠訪問共享數據庫。ASP(Activex Server Page)是Microsoft公司的新一代動態(tài)Web開發(fā)技術，它是一種Web服務器端腳本環(huán)境。通過AsP可以將HTML網頁、ASP指令和ActiveX組件結合在一起，建立動態(tài)、交互和高效的Web服務器應用程序。ASP文件通過ADO(Activex Data Object，Activex數據對象)可連接包括SQL seHer、Oracle、Access等支持ODBC的數據庫。因此，采用ASP和ADO相結合的方法開發(fā)基于Web的應用程序，實現與數據庫的接口。目前比較流行的數據庫管理系統(tǒng)皆為關系型，技術上也相當成熟。可供選擇的數據庫系統(tǒng)有Oracle，Informix，與SQLServer等。SQL server是Microsoft windows平臺上最流行的關系數據庫，也是最流行的Web數據庫。
它是目前大中型網絡常用的數據庫管理系統(tǒng)，其新版本以性能優(yōu)越，價格低廉而擁有越來越多的用戶。它是Windows平臺上解決復雜商業(yè)問題的優(yōu)選方案，速度快且具有高度的可縮放性;具有很高的可靠性和性價比高，在提供如此強大功能的同時，其價位遠低于同類數據庫產品。考慮到目前企業(yè)操作系統(tǒng)一般為Windows而且考慮到sQL Server的功能完備及簡單可靠，故選擇SQL Server作為本系統(tǒng)的后臺數據庫。
在制造單元內部建立局域網，配置瀏覽器、Web服務器、數據庫服務器。web承擔信息發(fā)布和數據通信的任務，以作業(yè)和調度為核心。，完成MES所要求的功能，實施與MRP/ERP系統(tǒng)或其他制造單元通信，實現企業(yè)的信息集成。
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