在加工中心中，刀具管理是一項重要任務，它不僅為智能制造技術系統(tǒng)和PDM/ERP系統(tǒng)提供有效的技術支持，而且可為制造業(yè)進行網(wǎng)絡化的虛擬制造技術研究與開發(fā)奠定技術基礎，是關系到加工產(chǎn)品的技術先進性、質(zhì)量可靠性、供貨周期、制造成本的關鍵環(huán)節(jié)。
目前，天津勤美達工業(yè)有限公司(以下簡稱CMT)使用的刀具有600多種，其中90%是進口刀具，每月刀具耗料成本在60萬元人民幣以上，其種類之多、數(shù)量之大，給刀具的管理帶來了很大不便，為了保證生產(chǎn)前線的有序進行和順利生產(chǎn)，有必要做一個能夠快速查詢和統(tǒng)計有關刀具參數(shù)的系統(tǒng)。比如：月初我們根據(jù)生產(chǎn)定單量可以大概算出需要哪種型號的刀具、需要多少、要購買哪個廠家的產(chǎn)品；還要不定期檢查庫存量是否低于安全庫存，做到及時添置。
有效地組織刀具也是影響加工中心乃至柔性制造系統(tǒng)效率的重要因素，現(xiàn)有的問題主要是以下幾個方面：如何使刀具的存取更方便，如何調(diào)度刀具使其交換次數(shù)最少，如何選配刀具使刀具準備時間最短、利用率最高。總之，研究刀具資源的管理就是用最小的刀具資源來達到生產(chǎn)要求，盡可能減少對刀具資源的占有。
經(jīng)過大量調(diào)研和分析，CMT刀具軟件管理系統(tǒng)以Visual FoxPro為開發(fā)工具，建立數(shù)據(jù)庫，構造DBMS(數(shù)據(jù)管理系統(tǒng))。
數(shù)據(jù)庫設計
車間刀具的DBMS，必須能滿足不同用戶的需要和要求，這里只詳細說明設計過程中的概念結構設計和安全性設計。
1) 概念結構設計
該數(shù)據(jù)庫是一套高端數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，可以對刀具清單進行管理，如刀具圖紙及相關資料、刀具庫存、刀具需求表、領用信息、刀具耗料報表、用戶信息、刀具供貨商信息等，下面是創(chuàng)建與數(shù)據(jù)庫相關部分的ERD(實體關系圖)。
基于刀具的使用情況和現(xiàn)有庫存量制定刀具需求表，由刀具室反饋給采購部門，采購部門也可以隨時瀏覽刀具庫存量，查看刀具是否低于安全庫存，可以做到及時采購；采購的刀具到公司后要經(jīng)過倉庫再到刀具室，然后由刀具室發(fā)放到現(xiàn)場，刀具室要利用該系統(tǒng)記錄入庫信息、退貨信息、領用信息；會計部門利用該系統(tǒng)可以直接統(tǒng)計一定時間段的刀具耗料成本；生產(chǎn)技術開發(fā)部門可以任意地調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)的相關刀具資料和圖紙。
2) 安全性設計
因該系統(tǒng)要滿足不同部門的需求，就要網(wǎng)上共享。為了保證保密性和軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準確性，必須對數(shù)據(jù)表加密。不同用戶只能用自己的賬號登錄到應用軟件里屬于自己工作范疇的工作環(huán)境，通過應用軟件訪問數(shù)據(jù)庫，拒絕其他途徑訪問和改寫數(shù)據(jù)庫。對用戶賬號的密碼進行加密處理，確保在任何地方都不會出現(xiàn)密碼的明文。
確定每個角色對數(shù)據(jù)庫表的操作權限，在應用時再為用戶分配角色。角色的權限如表1所示。
表1 角色權限表
角色 權限
系統(tǒng)管理員 對所有的數(shù)據(jù)表可以進行添加、編輯和刪除
采購部門 刀具需求表
財會部門 刀具請購耗用表、刀具耗料報表
開發(fā)部門 刀具基本資料
刀具室 領用單據(jù)、入庫單據(jù)、收貨單據(jù)、退貨單據(jù)
CEO 對所有表的瀏覽
后臺數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)
其具體設計過程包括建立數(shù)據(jù)庫、建立表、建立關系、實現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性等幾個步驟，下面分別介紹：
建立數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫名稱是“刀具數(shù)據(jù)”，實現(xiàn)步驟為：
(1) 進入Visual FoxPro的項目管理器設計數(shù)據(jù)庫、更改數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)；(2) 命名數(shù)據(jù)庫，輸入數(shù)據(jù)庫名稱、數(shù)據(jù)文件和日志文件的位置；(3) 指定數(shù)據(jù)和日志文件；(4) 定義文件的大小和增長率。
建立表
在刀具數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建領用單據(jù)、庫存信息、修磨刀具庫存信息、用戶表、客戶信息表、入庫單據(jù)等。
其他表的創(chuàng)建與此表方法異曲同工，從略。
建立表間關系 在刀具數(shù)據(jù)庫中可通過索引直接創(chuàng)建表間關系，圖4是回修刀具耗用表、刀具耗料報表、刀具請購耗用表之間的關系圖， 依次可創(chuàng)建其他關系圖，這里從略。
建立關系的好處就是應用程序能夠同時讀取不同表的不同字段，使屬性描述實體更完整。
功能需求的實現(xiàn)、裝載數(shù)據(jù)與系統(tǒng)運作
功能需求的實現(xiàn)首先要建立可視窗口，然后在可視窗口上建立數(shù)據(jù)顯示界面和一些命令按鈕，顯示界面可以是任何圖表和控件，設置的按鈕有：“退出”、“添加”、“統(tǒng)計”、“查詢”、“刪除”、“下一條記錄”等，按照功能需求在命令按鈕下編寫應用程序，編譯后就是一個獨立的運用工具，可以點擊不同的按鈕實現(xiàn)不同的功能。圖5所示為該系統(tǒng)的運行主界面，它裝載了所有的數(shù)據(jù)和子顯示界面，在命令按鈕下編寫應用程序，通過命令按鈕實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)和子界面的顯示。用同樣的方法給不同面向?qū)ο蟮膶嶓w建立可視界面，圖6為查詢刀具圖紙和相關參數(shù)的窗口：
利用此工具可以直接查找?guī)炖飪Υ娴牡毒邎D紙和刀具的簡單參數(shù)介紹，如果要打印查詢出來的圖紙可以用鼠標雙擊窗口上的圖面，直接連接到AutoCAD進行打印。
該系統(tǒng)裝載了大量的刀具內(nèi)在屬性參數(shù)和物理參數(shù)，包括刀具的CAD圖紙，應用系統(tǒng)能夠按使用者的意圖及時調(diào)用，從而大大減少加工準備時間，提高刀具管理的自動化水平，達到了快速查詢及有效利用刀具資源的目的。
