CMT刀具软件管理系统的设计与实现

在加工中心中，刀具管理是一项重要任务，它不仅为智能制造技术系统和PDM/ERP系统提供有效的技术支持，而且可为制造业进行网络化的虚拟制造技术研究与开发奠定技术基础，是关系到加工产品的技术先进性、质量可靠性、供货周期、制造成本的关键环节。

目前，天津勤美达工业有限公司(以下简称CMT)使用的刀具有600多种，其中90%是进口刀具，每月刀具耗料成本在60万元人民币以上，其种类之多、数量之大，给刀具的管理带来了很大不便，为了保证生产前线的有序进行和顺利生产，有必要做一个能够快速查询和统计有关刀具参数的系统。比如：月初我们根据生产定单量可以大概算出需要哪种型号的刀具、需要多少、要购买哪个厂家的产品；还要不定期检查库存量是否低于安全库存，做到及时添置。

有效地组织刀具也是影响加工中心乃至柔性制造系统效率的重要因素，现有的问题主要是以下几个方面：如何使刀具的存取更方便，如何调度刀具使其交换次数最少，如何选配刀具使刀具准备时间最短、利用率最高。总之，研究刀具资源的管理就是用最小的刀具资源来达到生产要求，尽可能减少对刀具资源的占有。

经过大量调研和分析，CMT刀具软件管理系统以Visual FoxPro为开发工具，建立数据库，构造DBMS(数据管理系统)。

数据库设计

车间刀具的DBMS，必须能满足不同用户的需要和要求，这里只详细说明设计过程中的概念结构设计和安全性设计。

1) 概念结构设计

该数据库是一套高端数据管理系统，可以对刀具清单进行管理，如刀具图纸及相关资料、刀具库存、刀具需求表、领用信息、刀具耗料报表、用户信息、刀具供货商信息等，下面是创建与数据库相关部分的ERD(实体关系图)，如图1所示。

图1 刀具数据库总体E-R图

基于刀具的使用情况和现有库存量制定刀具需求表，由刀具室反馈给采购部门，采购部门也可以随时浏览刀具库存量，查看刀具是否低于安全库存，可以做到及时采购；采购的刀具到公司后要经过仓库再到刀具室，然后由刀具室发放到现场，刀具室要利用该系统记录入库信息、退货信息、领用信息；会计部门利用该系统可以直接统计一定时间段的刀具耗料成本；生产技术开发部门可以任意地调用系统内的相关刀具资料和图纸。

2) 安全性设计

因该系统要满足不同部门的需求，就要网上共享。为了保证保密性和软件系统数据的准确性，必须对数据表加密。不同用户只能用自己的账号登录到应用软件里属于自己工作范畴的工作环境，通过应用软件访问数据库，拒绝其他途径访问和改写数据库。对用户账号的密码进行加密处理，确保在任何地方都不会出现密码的明文。

确定每个角色对数据库表的操作权限，在应用时再为用户分配角色。角色的权限如表1所示。

表1 角色权限表

角色	权限
系统管理员	对所有的数据表可以进行添加、编辑和删除
采购部门	刀具需求表
财会部门	刀具请购耗用表、刀具耗料报表
开发部门	刀具基本资料
刀具室	领用单据、入库单据、收货单据、退货单据
CEO	对所有表的浏览

后台数据库的实现

其具体设计过程包括建立数据库、建立表、建立关系、实现数据完整性等几个步骤，下面分别介绍：

建立数据库 数据库名称是“刀具数据”，实现步骤为：

(1) 进入Visual FoxPro的项目管理器设计数据库、更改数据库数据；(2) 命名数据库，输入数据库名称、数据文件和日志文件的位置；(3) 指定数据和日志文件；(4) 定义文件的大小和增长率。

图2 建立数据库

建立表

在刀具数据库中创建领用单据、库存信息、修磨刀具库存信息、用户表、客户信息表、入库单据等。

图3 创建刀具领用单据

其他表的创建与此表方法异曲同工，从略。

建立表间关系 在刀具数据库中可通过索引直接创建表间关系，图4是回修刀具耗用表、刀具耗料报表、刀具请购耗用表之间的关系图， 依次可创建其他关系图，这里从略。

图4 刀具表间关系图

建立关系的好处就是应用程序能够同时读取不同表的不同字段，使属性描述实体更完整。

功能需求的实现、装载数据与系统运作

图5 运行界面

功能需求的实现首先要建立可视窗口，然后在可视窗口上建立数据显示界面和一些命令按钮，显示界面可以是任何图表和控件，设置的按钮有：“退出”、“添加”、“统计”、“查询”、“删除”、“下一条记录”等，按照功能需求在命令按钮下编写应用程序，编译后就是一个独立的运用工具，可以点击不同的按钮实现不同的功能。图5所示为该系统的运行主界面，它装载了所有的数据和子显示界面，在命令按钮下编写应用程序，通过命令按钮实现不同数据和子界面的显示。用同样的方法给不同面向对象的实体建立可视界面，图6为查询刀具图纸和相关参数的窗口：

图6 刀具图纸及相关资料的查询

利用此工具可以直接查找库里储存的刀具图纸和刀具的简单参数介绍，如果要打印查询出来的图纸可以用鼠标双击窗口上的图面，直接连接到AutoCAD进行打印。

该系统装载了大量的刀具内在属性参数和物理参数，包括刀具的CAD图纸，应用系统能够按使用者的意图及时调用，从而大大减少加工准备时间，提高刀具管理的自动化水平，达到了快速查询及有效利用刀具资源的目的。

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