研发背景

随着一汽轿车发传中心发动机机型不断增加，刀具的需求量也在不断增加，刀具成本所占制造成本的比例是很高的，大约占到40%～50%，因此，刀具全寿命周期管理要为企业经济效益分析提供决策
依据。 

在开发刀具系统之前，刀具在厂内周转的各个环节的信息记录采用“手工帐”的形式，这种刀具周转流程有很多弊端：①记录者难免有笔误，会造成信息的错误；②每一把刀具在周转过程中的信息需全部记录，工作量大；③各个环节的信息是静止的，不能形成信息流，实现信息共享；④不能实时监控刀具状态。因此“手工帐”的管理手段已经不能满足现代的生产需要，借助计算机信息系统对刀具进行精细化管理势在必行。发传中心刀具运营流程如图1所示。

管理模型及具体内容

国内外从事刀具管理系统研究的专家，针对各种不同需求已经开发出了许多标准化刀具管理软件，这些系统采用了先进的数据库技术、网络技术以及控制技术，实现了刀具管理计算机化和集成化、信息共享。但是这些系统大多是从刀具的生产制造、仓储管理角度来开发的，具有一定的局限性，并没有从主机厂的运营模式考虑如何管理刀具的全寿命周期。基于这种情况，我公司委托工业软件开发公司开发了一套刀具信息管理系统，这套系统是符合我厂厂情的，是专门针对发传中心需求开发的，内容能够覆盖所有的业务模块。信息数据记录由原来的“手工帐”转变成录入系统，信息传递、数据的计算和传递由原来的手工摘录升级成计算机系统完成。是一套以“计算机管理为主，人工为辅”的“半智能、半自动化”的刀具信息系统。管理网络模型如图2所示。

1.单品跟踪管理模块

单品刀具全生命周期实时跟踪管理模块的主要功能包括：规格型号、加工数量（已经加工的数量，还能加工的数量）、刃磨次数（已刃磨次数、最大刃磨次数）以及流转环节的记录（操作者、操作内容）等，如图3所示。该模块的基本体现就是在任何时间、地点和操作人员都可以对任何刀具进行状态查询，同时为其他各个高级功能提供基础数据支持，是一种辅助基础模块。

2.库存管理模块

库存管理模块主要包含以下功能：

1）库存数量：包含在库新刀数量、厂外修磨返厂的刀具数量、厂内修磨回库刀具数量、待出厂修磨刀具数量、厂内待修磨刀具数量以及报废刀具数量及换领记录等。

2）库存价值：系统直观反馈各环节刀具资金占用情况，包括库房、刃磨班、车间和外出刃磨资金占用情况。

3）快速查询：通过系统快速查询任意一个规格型号的刀具信息，包括货物位置信息、数量信息等。

4）订单跟踪：可跟踪每个订单的到货情况，便于公司技术人员及时发现潜在不能及时到货的刀具，根据实际情况制定对策，避免因刀具不能及时到货而影响生产的事情发生。

5）出入库管理：实时记录出入库刀具规格型号、数量、库管员、领用者及领用时间，可按照时间段、库管员、领用者、规格型号及刀具类型等条件进行检索查询并生成报表。

6）合理库存建议和采购计划建议：结合生产计划、刀具真实消耗值、供货周期、最小采购批量、异常断刀损坏比例及最大周转使用量等因素，为工程师提供最为合理的库存备货量和采购计划建议。

7）在途管理：管理采购在途数量、规格、种类、预计到货时间及未到货提醒，管理刃磨在途数量、规格种类、预计到货时间及未到货提醒等。

8）死库存管理：系统可跟踪每个订单的实际到货情况，并根据需要查询任意一段时间内不出库的刀具和刀辅具的明细，并自动计算库存金额和占总库存金额比例，便于技术人员及时发现并周转这部分刀具，如图4所示。

3.刀具换领模块

系统执行以旧换新机制，未归还旧（报废）刀具不允许发放新刀（刀具丢失需具备权限管理者确认授权），杜绝浪费现象发生。同时刃磨需换领的刀具可自动生成换领申请，可不定期到库房进行换领。库房自动获取换领信息，可提前备货，以实现部门联动，最大限度提高工作效率。

4.刀具刃磨管理模块

系统会自动记录和统计每一把单品刀具的刃磨信息，包括当前刃磨次数、操作者、剩余刃磨次数及最大刃磨次数等。

此外，通过刀具编号与标签的绑定，刀具刃磨管理模块可记录和管理历史刃磨记录（时间、供应商、批次及经手人等）、自动统计平均刃磨次数情况，对未达到额定刃磨次数的刀具进行分类统计，以此实现对外委修磨服务商的评价。通过上述数据的采集、统计和分析，可通过数据评估刀具的性能指标，帮助工程师有效地改进工艺、考评供应商绩效提供有力数据支撑。

5.刀具决策分析模块

刀具决策分析模块通过对刀具在车间流转过程中的所有信息进行深度挖掘分析，为管理者提供决策需要的基础数据，并提供统计，主要包括：

1）报废分析：刀具报废执行刀具报废业务流程，未到达使用寿命、最大刃磨次数的刀具系统将自动记录。系统将自动分析和统计刀具报废的原因和数量，报废原因集中或报废数量超过合理范围系统将预警。报废管理功能将有效地杜绝未到使用寿命而报废的浪费发生。

2）采购计划建议：系统将通过多种计算方式，依据刀具寿命、加工数量、库存量、最小周转率及采购周期等数据进行综合计算，为管理者提供一个科学的采购计划建议。降低库存和资金占用，从而降低刀具使用成本，在管理上实现创新。

3）成本分析：系统根据每把刀具的具体使用情况，自动计算一段时期内的刀具单件成本和费用，并与标准对比并自动评价，减小数据收集的工作量，便于成本异常分析。

4）刀具消耗量分析：系统将提供按照加工设备、操作者、加工零部件类型及工序等条件进行刀具消耗的分析和统计功能。

5）加工异常分析：出现断刀的情况需要工程师进行断刀原因确认，如暂未确认则系统将定时提醒未确认原因的单品刀具信息请求确认。系统实时对断刀进行统计，并排序。

6.刀具预警管理模块

刀具使用过程中系统将对刀具数据进行深度挖掘，实时给出预警机制。如库存数量预警、刀具消耗预警及刀具报废原因预警等。根据现有数据分析给出预警信息，可有效预防刀具事故的发生。

7.刀具用户管理模块

系统提供的基础配置服务模块，可提供用户、组权限、账号分配及管理的功能。系统或网络管理员可方便通过该功能模块，为不同岗位的车间操作者、库房保管员、工程师、现场管理者及高级管理者进行新建、删除及编辑组的操作，同时为不同的用户进行权限授予，并进行不同系统内容的访问。

取得的效果

应用刀具信息管理系统后，每月节约收集数据时间约300 h。系统开发之前，20名机加工艺员每人每天收集整理刀具数据信息的时间为1 h，系统应用后，每人每周数据查询时间约1 h。

同时，通过单品级刀具报废控制,我公司实时掌握了每一把刀具的修磨、加工信息，避免了未达到报废条件就被提前报废的浪费现象的发生，至少为企业带来5%以上的刀具费用降低。通过刀具的报废原因的分析，直观地对刀具报废原因进行了掌握，有利于管理者迅速地做出改善和调整方案。具体对比情况如图5所示。

总结

刀具信息管理系统的应用成功降低了刀具的库存，延长了刀具的使用寿命，其功能覆盖了我公司现有的所有业务环节，为管理者和决策者提供了全面而完整的综合数据及相应的分析，发挥了极大的作用和价值。