刀具管理是現(xiàn)代管理科學(xué)與高新技術(shù)應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合，面對航天制造企業(yè)柔性化、高效率黔攀、高速加工、多變量控制的發(fā)展和挑戰(zhàn)茁只，刀具管理對航天制造業(yè)的生產(chǎn)效率和制造成本所產(chǎn)生的重大影響正引起越來越多的企業(yè)高層管理者的重視和思考√攀ぃ現(xiàn)在，越來越多的航天制造企業(yè)正試圖改進(jìn)對刀具的管理哥纫，探索新的刀具管理模式或管理方法霉旗，試圖通過有效的刀具管理，大幅度提高刀具的性能和壽命蛀骇，降低制造成本奖慌，提高生產(chǎn)率和加工質(zhì)量。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展松靡，航天制造企業(yè)開始利用信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)刀具的計(jì)劃简僧、采購、跟蹤雕欺、監(jiān)控岛马、調(diào)度等全生命周期的管理。在刀具管理的過程中屠列，刀具的識別是一個(gè)不可回避的問題啦逆。尤其在庫存管理中伞矩，刀具的種類繁多，數(shù)量巨大夏志，出入庫操作頻繁乃坤，如果沒有有效、可靠的識別技術(shù)兰吁，庫存管理很容易陷入混亂驼吓。同時(shí)，刀具的標(biāo)識對于刀具的跟蹤肘抒、追溯與監(jiān)控都起著至關(guān)重要的作用配赊。因此，如何有效地使用標(biāo)識技術(shù)任感，是刀具管理系統(tǒng)能否成功應(yīng)用的關(guān)鍵問題积苞。

　　刀具標(biāo)識技術(shù)概述

　　傳統(tǒng)刀具管理的識別主要靠條碼、刻字或刀座上的碼盤等來識別乳吉，人工錄入信息这疟，對刀具進(jìn)行跟蹤、測量醋躏、記錄虹婿。隨著加工效率和自動(dòng)化程度的提高、換刀更加頻繁搪书，這種傳統(tǒng)的人工跟蹤刀具信息的方式已難以滿足目前的加工對刀具信息的需求唱逢。因此刀具本身或者刀具用戶，需要一個(gè)自動(dòng)化的刀具識別系統(tǒng)屋休，刀具電子標(biāo)簽應(yīng)運(yùn)而生坞古。其意義在于識別和監(jiān)控刀具，確保加工過程中都有合適的刀具劫樟。根據(jù)對刀具數(shù)據(jù)的讀取方式痪枫，刀具識別電子標(biāo)簽可分為接觸式和非接觸式。當(dāng)前刀具識別的主要非接觸式識別技術(shù)有：

　　(1)刀具管理系統(tǒng)中的條碼識別技術(shù)叠艳。條形碼(BarCode)奶陈，是用一組黑白相間、粗細(xì)不同的條狀符號來表示刀具的名稱附较、產(chǎn)地吃粒、價(jià)格、種類等信息的工具拒课。條形碼是迄今為止最經(jīng)濟(jì)徐勃、實(shí)用的一種自動(dòng)識別技術(shù)。在刀具管理系統(tǒng)中主要優(yōu)點(diǎn)是成本低早像、應(yīng)用靈活益侨；缺點(diǎn)是易撕裂暇寸、污損或脫落、信息存儲量有限积碍、每次只能識別一個(gè)條碼庸磅。

　　(2)刀具管理系統(tǒng)中的RFID技術(shù)。RFID(RadioFrequencyIdentification蚌斑，即射頻識別技術(shù))奋完，俗稱電子標(biāo)簽，是20世紀(jì)90年代開始興起并逐漸走向成熟的一種自動(dòng)識別技術(shù)决毕，利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到識別目的的技術(shù)忌挺。目前RFID技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化痊撤、物體跟蹤留满、交通運(yùn)輸控制管理、防偽和軍事用途方面已經(jīng)有著廣泛的應(yīng)用榔夹。RFID技術(shù)在刀具管理系統(tǒng)應(yīng)用中主要優(yōu)點(diǎn)是耐污染喻谭、可讀取距離大、可識別高速運(yùn)動(dòng)物體答渔、可擦寫信息关带、儲存數(shù)據(jù)容量大、可同時(shí)識別多個(gè)標(biāo)簽等沼撕；其缺點(diǎn)是價(jià)格較高宋雏，當(dāng)前單個(gè)RFID標(biāo)簽最低成本達(dá)7美分，遠(yuǎn)高于條碼的成本——最低3分务豺。Omron公司則采用了無線射頻技術(shù)(RFID)磨总。

　　(3)刀具管理系統(tǒng)專用識別技術(shù)。從傳感器的應(yīng)用角度來看笼沥，傳感器可分為專用傳感器和通用傳感器蚪燕。

　　刀具標(biāo)識技術(shù)在航天制造企業(yè)中的實(shí)現(xiàn)

　　刀具管理部門業(yè)務(wù)分析

　　在航天制造企業(yè)中，刀具管理的模式主要是采用總/分庫的方式進(jìn)行管理：由總庫負(fù)責(zé)刀具的采購入庫奔浅；面向個(gè)人和部門的工具發(fā)放由總庫負(fù)責(zé)馆纳；車間工人向各分庫借用和歸還刀具。

　　若總庫沒有所需刀具汹桦，則由總庫提出購置申請鲁驶，按相關(guān)程序?qū)徟螅晌镔Y處進(jìn)行采購舞骆，到貨后入總庫憾顿，各分庫再填寫領(lǐng)料單領(lǐng)取。

　　刀具管理系統(tǒng)概述

　　針對航天制造企業(yè)刀具管理的特點(diǎn)模鹿，企業(yè)數(shù)字化生產(chǎn)車間建立的迫切需求帚萧，按照企業(yè)刀具管理部門的需要传起，建立了一套C/S和B/S結(jié)構(gòu)相結(jié)合的刀具管理系統(tǒng)。其中刀具管理人員通過C/S模式進(jìn)行管理赔膳，其他人員通過B/S結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢和共享掺挺。同時(shí)配備了自動(dòng)化立體倉儲設(shè)備，滿足刀具庫存自動(dòng)化管理的要求诸谨。

　　條形碼技術(shù)和編碼實(shí)現(xiàn)刀具標(biāo)識

　　航天制造企業(yè)的生產(chǎn)制造任務(wù)屬于單件小批量生產(chǎn)狰丝，在型號任務(wù)的生產(chǎn)過程中，對刀具使用的特殊要求成為了刀具標(biāo)識技術(shù)選擇的關(guān)鍵颖脸。原有的刀具倉庫內(nèi)化团，每類刀具都存放在特制的金屬盒中，管理人員在盒上用墨筆手工填寫名稱和規(guī)格翩赐，擺放在工具柜中辐荷，刀具的借用采用工具牌作為憑證，并手工記錄到工具帳本上燎窘。這種管理方式較為簡單摹闽，刀具的擺放不靈活，常年的工具帳本堆積數(shù)量較大褐健，而且對于刀具借用的追溯查詢也相當(dāng)不便付鹿。因此，作為國防科技工業(yè)的航天制造企業(yè)對這種落后的管理方式急需改進(jìn)蚜迅，必須采用先進(jìn)刀具標(biāo)識技術(shù)來滿足航天制造的技術(shù)需要舵匾。航天型號研制屬于國防科技工業(yè)，具有嚴(yán)格的保密要求谁不，因此RFID技術(shù)暫不能用于目前航天制造企業(yè)的刀具標(biāo)識體系坐梯。從經(jīng)費(fèi)成本的角度考慮，傳感器方式也不太適用拍谐，其技術(shù)也不太成熟烛缔。因此，在刀具管理系統(tǒng)的實(shí)施過程中轩拨，航天制造企業(yè)從經(jīng)費(fèi)成本践瓷、技術(shù)成熟度以及實(shí)現(xiàn)難度等方面考慮，將條形碼識別技術(shù)作為刀具識別的技術(shù)手段是一個(gè)較為科學(xué)合理的選擇婚廷。條形碼技術(shù)具有輸入速度快叶刮、可靠性高、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠藏苫、易于制作等優(yōu)點(diǎn)搓捅。條形碼的種類繁多，有一維的信炬、二維的铆性，一維碼包括128碼却痴、UPC碼、EAN-13碼等跨溺，從設(shè)備成本和實(shí)用性考慮漩判，企業(yè)最終選擇一維的128碼作為條形碼的輸出格式。同時(shí)惩投，考慮到涉及型號任務(wù)生產(chǎn)的刀具種類繁多摘沥、形狀各異，為實(shí)現(xiàn)有效管理兄存、合理使用熊镣，必須建立合理的編碼規(guī)則，將每一類募书、每一種绪囱、每一把刀具的編碼體系與條碼技術(shù)相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)在管理上有效地對刀具進(jìn)行檢索锐膜、調(diào)度和分發(fā)毕箍，同時(shí)合理安排生產(chǎn)計(jì)劃和購進(jìn)計(jì)劃弛房。根據(jù)航天制造企業(yè)的生產(chǎn)需要道盏，結(jié)合刀具自身的基本參數(shù)，組成符合企業(yè)實(shí)際情況的編碼規(guī)則文捶。為確保編碼的可擴(kuò)展性荷逞，在輔碼部分提供富余的編碼字段。刀具編碼規(guī)則設(shè)定如下：刀具編碼由四部分組成：第一至三部分為刀具編碼的主碼粹排，第四部分為輔碼种远。主碼采用剛性編碼系統(tǒng)，即位數(shù)一定顽耳，輔碼采用柔性編碼方式坠敷。輔碼主要描述標(biāo)識特征，如刀具生產(chǎn)廠家今捕、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)数屁、刀具參數(shù)等，反映數(shù)控刀具和加工中心刀具自動(dòng)識別問題希咒。根據(jù)生產(chǎn)加工的要求透格，航天制造企業(yè)選擇刀具規(guī)格作為刀具的輔碼。在定義刀具編碼規(guī)則之后顺良，操作人員為每一種類的刀具定義了編碼韭拙。通過刀具管理系統(tǒng)批量生成刀具條碼標(biāo)簽，刀具條碼標(biāo)簽是由刀具名稱些栅、刀具規(guī)格祥扒、一維128碼草仪、刀具編號以及用途等五個(gè)部分組成。

　　條形碼技術(shù)的實(shí)際

　　應(yīng)用企業(yè)的全部刀具在實(shí)現(xiàn)信息化管理的同時(shí)鼻蟆，為了減少刀具管理人員的工作復(fù)雜度畜股，提高其工作效率，按照所定義的刀具編碼規(guī)則鸯两，根據(jù)不同刀具的類別和存放位置制作出符合企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需要的刀具條碼本闷旧。由于刀具種類繁多，按照用途和規(guī)格劃分钧唐，每個(gè)庫房的種類都在5000以上忙灼，總數(shù)量多達(dá)上萬件，如何實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確地獲取刀具信息钝侠，成為整個(gè)項(xiàng)目的一個(gè)難點(diǎn)该园。

　　為了解決刀具條碼的識別問題，項(xiàng)目組先后提出了多種解決方案帅韧，最后根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況里初，一致認(rèn)可采用條碼本的方式記錄刀具條碼。條碼本按照A4頁的尺寸設(shè)計(jì)成30頁的活頁冊忽舟，每頁可插入20張條碼標(biāo)簽双妨，標(biāo)簽上標(biāo)有通過條碼打印機(jī)打印出的刀具名稱、規(guī)格以及條形碼叮阅。按照實(shí)際生產(chǎn)的需要刁品，根據(jù)刀具種類給每個(gè)庫房制作條碼本，將各類刀具條碼分類入冊浩姥，實(shí)現(xiàn)條碼掃描的要求凡宅。刀具編碼規(guī)則結(jié)合條碼掃描的實(shí)施和應(yīng)用，能夠與條形碼識別系統(tǒng)相匹配簸眼，條形碼掃描器掃描刀具標(biāo)識后钓闲，刀具管理系統(tǒng)能對其進(jìn)行識別，并自動(dòng)定位刀具疤削，顯示刀具的相關(guān)信息等拉盘。條形碼掃描替代了原有的手工記錄借/歸管理方式≡崞福總結(jié)由于航天制造企業(yè)的特殊性震头，一些先進(jìn)成熟的識別技術(shù)還暫時(shí)無法應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)之中。例如赖相，基于射頻技術(shù)的無線識別RFID已經(jīng)在很多行業(yè)得到推廣和應(yīng)用殊青。目前，采用條形碼技術(shù)對于以單件小批量生產(chǎn)為主的航天制造企業(yè)是一個(gè)較好的選擇，能滿足企業(yè)對刀具規(guī)范化酣婶、系統(tǒng)化唱枝、信息化的管理需求，提升了企業(yè)生產(chǎn)保障自動(dòng)化的水平比驻，為航天型號數(shù)字化生產(chǎn)線的建立奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)该溯。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，刀具標(biāo)識的方式必將會有日新月異的變化和進(jìn)步别惦，也必將為航天工程領(lǐng)域的科技進(jìn)步發(fā)揮積極的作用狈茉。

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