建立數字化車間工具庫存管理體系的執行要點

在數字化車間環境下建立面向整個制造過程的工具庫存管理系統，實現車間生產工具的數字化管理，其目的在于解決制造過程中工具管理落后、實時庫存信息失準的問題，從而改變制造企業在實現信息化過程中的數據集成性較差的局面，從整體上實現智能制造升級。

現代制造企業多數采用了計算機輔助設計、制造、工藝規程軟件和先進制造技術，但是仍然在提高制造能力的過程中面臨著諸多問題。大多企業對工具的管理比較松散，缺乏集成化工具管理系統的支持。由于刀具直接成本占零件制造成本的(2~5)％，刀具管理成本占生產總成本的(15～30)%，因此，在生產過程中，通過建立數字化車間進行科學有效的刀具管理，能夠大大降低企業的制造成本，進而提高企業的生產效益。

在分析車間中各種工具庫存管理共性問題的基礎上，建立了集成的工具管理流程模型，設計了面向工具庫存管理的編碼體系、確定了數據結構，并開發了數字化車間工具庫存管理系統，為工具的庫存管理及決策分析提供輔助支持工具。

在企業加工生產過程中，庫存中心作為車間工具管理的核心環節，與其他部門存在緊密的聯系。各類型工具通過采購部門購置，由數據管理員對新置工具進行編碼并將信息登記入庫；生產加工過程中，工人向庫存中心提出申請，由庫存中心統一調用工具；磨損了的工具由維修或研磨部門進行處理，并返回庫存中心重新進行入庫；工具報廢信息經統計后遞交采購部門以形成新的采購計劃。

庫存管理是—個動態實施的過程，如果能夠為庫存中心提供一個實時有效的管理系統軟件，及時進行安全庫存預警，則可有效避免生產過程中由于工具短缺導致的生產停滯。此外，研磨造成參數變化及對應型號改變、工具出庫與維修狀態的詳細跟蹤等企業生產管理中普遍存在而經常在以往系統中被忽視的問題，是數字化車間工具庫存管理系統設計時必須考慮的。

數字化車間工具庫存管理系統為各部門均提供工具與生產廠商基本信息的查詢，為庫存中心提供工具出入庫管理、安全庫存預警、借出跟蹤，為維修、研磨部門提供相應工作的管理，為采購部門提供報廢工具統計等功能。

(1)基本信息查詢模塊：提供工具參數與供應商信息的查詢。

(2)基本信息管理模塊：實現工具參數、供應商信息、部門信息、用戶權限等信息的管理(增、刪、改)。

(3)庫存管理模塊：集合了工裝、維修、研磨、報廢四個庫存管理子模塊，提供工具出入庫操作、實時庫存量計算、庫存操作記錄等功能，對工具的狀況和庫存信息實現動態管理，是系統的核心模塊。

(4)維護與報廢工作管理模塊：接受工具維護和報廢處理的申請，自動生成工作單據編號，輔助相關工作人員對工作進行管理。

(5)工作統計模塊：提供工具型號、時間、人員等多條件查詢和統計，有利于相關部門跟蹤工具出庫情況、調查工具使用壽命、監督工作進展等。

一般企業所采用的工具編碼方法均為純數字形式，這種方法使用簡單，易于計算機存儲，但不夠直觀。為了便于使用且利于識記，數字化車間工具庫存管理系統建立了如下的編碼方案。工具編碼采用數字與英文字母相結合的三位代碼系統：第一碼位采用工具類別縮寫三位字母，第二碼位采用兩位數字描述工具一級型號特征，第三碼位采用三位數字作為二級型號信息特征數。工作單據編號采用字母作為工作單據標識，將庫存中心將工具發往相關部門的時刻作為編碼的另一成分，由于具體到秒和行位置，該編碼具有唯一性，同時，滿足識別性、操作性等編碼要求，利于工作管理。

數字化車間工具庫存管理系統先后完成了數據庫的需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計、物理結構設計及調試與維護。在概念結構設計中，確定了企業各部門人員與其涉及的數據信息為一對多的關系；在物理結構的數據存儲結構設計中，建立了工具基本信息、用戶信息、企業部門信息、供應商信息、工具庫存信息、維修信息、報廢信息等多個表并確立了其各自間的聯系。

數字化車間工具庫存管理系統將用戶劃分為數據管理員、工人與工藝員、庫管員、維修員、研磨員五種身份，通過系統登錄進入的主界面導航樹的不同內容控制其訪問權限。數字化車間工具庫存管理系統對工具現有庫存量及其安全庫存要求數量進行比較，對低于安全庫存的工具，自動改變行背景色，實現預警。

庫管員在對研磨返回中心的工具執行人庫操作時，需指明人庫方式(原型號、變型號)，并在頁面相應位置勾選原型號、變型號所屬的行位置。本系統提供維修、研磨部門管理工作的功能模塊。監督人員選擇對象信息并補充該工作的負責人及完工日期信息，系統自動記錄并完成工作記錄的更新。如圖6所示，工作信息也可按照多種條件分別進行查詢和統計。

數字化車間工具庫存管理系統在需求分析階段研究了并建立了統一的工具庫存管理模型，完成了系統體系結構設計與功能結構設計，研究了現行工具分類編碼結構與實例，結合實際情況，設計了本系統的工具編碼與工作單據編號方法，實現了基于Web的工具庫存管理系統。

數字化車間工具庫存管理系統滿足了多類型工具庫存信息數字化管理的需要，編碼體系符合最佳編碼設計原則，提高了系統的人機交互性，各個功能模塊的設置更加細致全面且考慮了與企業其他管理系統的兼容性，為企業生產實現數字化車間管理提供了有利幫助。

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