刀具管理系統是車(chē)間MES的重要組成部分。通過(guò)研究國內機械生產(chǎn)車(chē)間的現狀，建立了一個(gè)面向機械生產(chǎn)車(chē)間的刀具管理系統模型，適用于中等規模生產(chǎn)的機械加工車(chē)間。
刀具管理系統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(gè)局域網(wǎng)，在制造執行單元內實(shí)現信息共享，并且預留接口，可以連結到整個(gè)企業(yè)網(wǎng)和企業(yè)外部網(wǎng)。刀具管理系統的模型如圖1所示。
圖1. 刀具管理系統模型圖
(1)刀具管理中心的功能
由刀具管理系統的模型圖可以看出：刀具管理中心是刀具管理系統的一個(gè)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(shí)現對刀具庫中的已有信息進(jìn)行修改和刪除、對刀具剩余壽命進(jìn)行預測、實(shí)施在線(xiàn)監測信息處理，實(shí)時(shí)統計制造執行單元的刀具狀況，滿(mǎn)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(xún)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(xún)刀具的各種詳細信息的功能;通過(guò)借還模塊使刀具使用者和庫管建立聯(lián)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(lái)實(shí)現更新刀具數據庫的目的。壽命管理模塊利用數據庫查詢(xún)功能對刀具的壽命進(jìn)行預測，對刀具的壽命優(yōu)化進(jìn)行管理，結合刀具壽命的預測機制和刀具的監控技術(shù)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控與預測。通過(guò)刀具報表模塊可實(shí)現對刀具使用情況按不同的條件進(jìn)行統計報表，優(yōu)化刀具庫存管理，滿(mǎn)足連續生產(chǎn)對刀具的需求。
(2)中央刀庫
在車(chē)間存放等待機床調用備用刀具，通過(guò)對中央刀庫的查詢(xún)車(chē)間刀具的儲備情況提供詳細的信息，在刀具儲量不足時(shí)提出警告。
(3)機床刀具庫的功能
制造執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(guò)機床數據庫可以查詢(xún)到各刀位所安裝刀具的編號，進(jìn)而通過(guò)刀具管理中心查詢(xún)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(chǎn)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(jìn)行重新刃磨;另一方面，刀具預調整或進(jìn)行組裝，也在這里進(jìn)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(guò)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(chǎn)的直接場(chǎng)所，在刀具管理系統中的的作用主要有以下兩個(gè)方面：操作者可以查詢(xún)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(chē)間作業(yè)與調度作為MES的核心，通過(guò)接受任務(wù)，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(shí)與數控程序管理、CAPP、NC加工系統、質(zhì)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(chē)間構成了一個(gè)線(xiàn)路最短的信息閉環(huán)回路，使刀具信息暢通、準確、及時(shí)。
4 機械加工車(chē)間MES刀具管理系統的實(shí)現
Web技術(shù)和對象技術(shù)的日益成熟是先進(jìn)制造方法與系統的重要基礎，對現代制造系統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(shù)開(kāi)發(fā)Internet/Intranet應用將成為現代制造系統信息集成的新趨勢。網(wǎng)絡(luò )與數據庫應用系統從原來(lái)的客戶(hù)/服務(wù)器結構轉向以交互式Web應用為代表的瀏覽器/Web服務(wù)器/數據服務(wù)器三層分布式體系結構或增加相應的應用服務(wù)器，使之成為適應多種應用需求的多層網(wǎng)絡(luò )計算模式——瀏覽器/web服務(wù)器/應用服務(wù)器/數據務(wù)器，是當前網(wǎng)絡(luò )與數據庫應用系統發(fā)展的趨勢。采用瀏覽器/服務(wù)器模式開(kāi)發(fā)基于web的MES，其突出優(yōu)勢實(shí)際是便于系統地維護和升級，有利于系統的推廣。
為了實(shí)現基于web的應用，保證數據傳輸、處理的正確性，系統服務(wù)器中的應用程序應該能夠訪(fǎng)問(wèn)共享數據庫。ASP(Activex Server Page)是Microsoft公司的新一代動(dòng)態(tài)Web開(kāi)發(fā)技術(shù)，它是一種Web服務(wù)器端腳本環(huán)境。通過(guò)AsP可以將HTML網(wǎng)頁(yè)、ASP指令和ActiveX組件結合在一起，建立動(dòng)態(tài)、交互和高效的Web服務(wù)器應用程序。ASP文件通過(guò)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(kāi)發(fā)基于Web的應用程序，實(shí)現與數據庫的接口。目前比較流行的數據庫管理系統皆為關(guān)系型，技術(shù)上也相當成熟?？晒┻x擇的數據庫系統有Oracle，Informix，與SQLServer等。SQL server是Microsoft windows平臺上最流行的關(guān)系數據庫，也是最流行的Web數據庫。
它是目前大中型網(wǎng)絡(luò )常用的數據庫管理系統，其新版本以性能優(yōu)越，價(jià)格低廉而擁有越來(lái)越多的用戶(hù)。它是Windows平臺上解決復雜商業(yè)問(wèn)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?xún)r(jià)比高，在提供如此強大功能的同時(shí)，其價(jià)位遠低于同類(lèi)數據庫產(chǎn)品?？紤]到目前企業(yè)操作系統一般為Windows而且考慮到sQL Server的功能完備及簡(jiǎn)單可靠，故選擇SQL Server作為本系統的后臺數據庫。
在制造單元內部建立局域網(wǎng)，配置瀏覽器、Web服務(wù)器、數據庫服務(wù)器。web承擔信息發(fā)布和數據通信的任務(wù)，以作業(yè)和調度為核心。，完成MES所要求的功能，實(shí)施與MRP/ERP系統或其他制造單元通信，實(shí)現企業(yè)的信息集成。
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