在加工中心中，刀具管理是一項重要任務(wù)，它不僅為智能制造技術(shù)系統(tǒng)和PDM/ERP系統(tǒng)提供有效的技術(shù)支持，而且可為制造業(yè)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的虛擬制造技術(shù)研究與開發(fā)奠定技術(shù)基礎(chǔ)，是關(guān)系到加工產(chǎn)品的技術(shù)先進(jìn)性、質(zhì)量可靠性、供貨周期、制造成本的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
目前，天津勤美達(dá)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(jìn)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(jìn)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(guān)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(zhǔn)備時間最短、利用率最高�？傊�，研究刀具資源的管理就是用最小的刀具資源來達(dá)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(gòu)造DBMS(數(shù)據(jù)管理系統(tǒng))。
數(shù)據(jù)庫設(shè)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(xì)說明設(shè)計過程中的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計和安全性設(shè)計。
1) 概念結(jié)構(gòu)設(shè)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(jìn)行管理，如刀具圖紙及相關(guān)資料、刀具庫存、刀具需求表、領(lǐng)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(guān)部分的ERD(實體關(guān)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(lǐng)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(shù)開發(fā)部門可以任意地調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)的相關(guān)刀具資料和圖紙。
2) 安全性設(shè)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(zhǔn)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(yīng)用軟件里屬于自己工作范疇的工作環(huán)境，通過應(yīng)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(jìn)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(quán)限，在應(yīng)用時再為用戶分配角色。角色的權(quán)限如表1所示。
表1 角色權(quán)限表
角色 權(quán)限
系統(tǒng)管理員 對所有的數(shù)據(jù)表可以進(jìn)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(lǐng)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(shè)計過程包括建立數(shù)據(jù)庫、建立表、建立關(guān)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(jìn)入Visual FoxPro的項目管理器設(shè)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(lǐng)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(guān)系 在刀具數(shù)據(jù)庫中可通過索引直接創(chuàng)建表間關(guān)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(guān)系圖， 依次可創(chuàng)建其他關(guān)系圖，這里從略。
建立關(guān)系的好處就是應(yīng)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(shè)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(yīng)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(yīng)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(guān)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(biāo)雙擊窗口上的圖面，直接連接到AutoCAD進(jìn)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(yīng)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(zhǔn)備時間，提高刀具管理的自動化水平，達(dá)到了快速查詢及有效利用刀具資源的目的。
