機械加工刀具管理案例
君欲善其事，必先利其器。筆者日前剛完成幾家機械加工企業(yè)的刀具管理系統(tǒng)（Tools management system）建設(shè)的服務(wù)工作。刀具以及模具在機械加工企業(yè)是僅次于設(shè)備的重要實體資產(chǎn)，隨著高尖端設(shè)備的大量投入和精密加工技術(shù)的日趨普及，因此對于刀具的賬務(wù)、狀態(tài)和壽命管理就變得十分重要。
一、項目前言
機械加工行業(yè)是典型的離散型制造業(yè)，其生產(chǎn)組織方式大多是MTO，在成本的壓力下大批量生產(chǎn)是一條很好的路徑。同樣根據(jù)長尾理論和牛鞭效應(yīng)，部分企業(yè)選擇個性化的小批量和定制化生產(chǎn)路徑也能保證很好的利潤。
殊途同歸，加入了時間、概率和空間的維度之后，整個模型就變成了動態(tài)的概念。
面對一個諸行無常的市場，概率論四要素：時代、戰(zhàn)略、治理、管理，其中軟件如何作為一個管理工具更好的服務(wù)于戰(zhàn)略是一個值得研究的問題。
在不確定性中，尋找確定、穩(wěn)定、以及肯定、標(biāo)準(zhǔn)化并實現(xiàn)量化和可復(fù)制。
二、項目需求
通過TMS系統(tǒng)，建立起透明、實時、受控、管理有效、賬物相符、全生命周期預(yù)警的的數(shù)字刀具管理系統(tǒng)，同時通過TMS管理系統(tǒng)實現(xiàn)與ERP\SRM\PLM\MES系統(tǒng)的財務(wù)、采購、工藝和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的交互。在具體的范圍上包含：供應(yīng)商選擇、入庫、盤點、移庫、配刀、出庫、退貨、備件、修磨、降級管理、安全預(yù)警、壽命預(yù)警、管理報表、管理看板等功能。
三、項目方案
項目方案設(shè)計主要包含TMS軟件系統(tǒng)設(shè)計、刀具庫倉儲設(shè)計、生產(chǎn)和工藝刀具領(lǐng)用設(shè)計三大部分。以服務(wù)于企業(yè)戰(zhàn)略部署為最高準(zhǔn)則，同時兼顧現(xiàn)階段的實際能力和需求，篩選在未來一定時間內(nèi)具有領(lǐng)先型的數(shù)字化技術(shù)，形成設(shè)計方案。
項目方案包含功能范圍如下圖：
覆蓋刀具全生命周期過程，整合企業(yè)ERP現(xiàn)有功能，提供刀具采購請求入庫和報廢的全過程、管家式服務(wù)，讓用戶使用刀具更加簡潔，刀具監(jiān)管更加有效，刀具使用管理過程更加規(guī)范、有效、可追溯，進而提高生產(chǎn)效率、數(shù)據(jù)透明度，消除刀具使用和管理過程中的盲區(qū)、降低刀具使用過程中的刀具管理、保有與使用成本。
系統(tǒng)設(shè)計階段
主要考慮系統(tǒng)的耦合性、健壯性、可拓展性、易用性，采用PC端與移動端交互的方式，采用精益軟件開發(fā)的項目管理方法。在權(quán)限和操作性允許的情況下，能夠現(xiàn)場作業(yè)的，盡量避免PC端操作。例如：庫位指引、語音防錯、目視化管理智能化技術(shù)支持，大大減少刀具管理和現(xiàn)場使用人員的勞動強度，增加其作業(yè)的便捷性。主要包含：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、工廠建模、人員管理、供應(yīng)商管理、采購入庫、上架指引、刀具結(jié)構(gòu)、工藝配刀、出庫管理、庫內(nèi)作業(yè)（盤點、移庫等）、備件管理、設(shè)備對接、報表管理、管理看板等主要功能（子功能不做介紹）。
TMS系統(tǒng)架構(gòu)
TMS刀具臺賬
01. 刀具管理系統(tǒng)可以對接PLM\PDM\ERP系統(tǒng)，具有入庫、調(diào)整、流水賬功能！
02. 新夠配件的入庫，直接對接ERP的采購入庫功能，充分利用ERP功能，節(jié)約開發(fā)成本！
03. 對于有異常的配件根據(jù)盤點結(jié)果進行庫位和數(shù)量的調(diào)整，保證賬務(wù)相符，透明跟蹤！
04. 預(yù)留自由項目字段，可以根據(jù)需求設(shè)置！
05. 流水賬功能記錄出入庫、庫位信息！?
TMS刀具結(jié)構(gòu)
01. 刀具管理系統(tǒng)可以對接PLM\PDM\ERP系統(tǒng)，更具產(chǎn)品工藝要求，生成刀具結(jié)構(gòu)表！
02. 包含結(jié)構(gòu)號、結(jié)構(gòu)描述、狀態(tài)字段！
03. 根據(jù)工藝要求和生產(chǎn)訂單計劃情況，設(shè)置新增、修改、刪除、啟用、停用、導(dǎo)入、導(dǎo)出功能！
04. 直接中間件（EXCEL等文檔）的直接導(dǎo)入和導(dǎo)出功能！
TMS刀具領(lǐng)用
01. 刀具管理系統(tǒng)可以對接PLM\PDM\ERP系統(tǒng)，包含增加、修改、刪除、審核、棄審功能！
02. 生產(chǎn)或其他人員根據(jù)工藝或?qū)嶋H需求在系統(tǒng)中開立刀具領(lǐng)用申請單！
03. 根據(jù)權(quán)限設(shè)置，負(fù)責(zé)審核的人員對刀具領(lǐng)用申請單進行審核，審核通過可以進行領(lǐng)取刀具和配件操作！
04. 對于不符合刀具領(lǐng)用要求的可以進行棄審操作！
05. 所有的操作都會進行記錄！
TMS壽命算法
以上簡要介紹刀具管理的幾個功能，刀具管理最核心的除了賬物一致性，從技術(shù)上來說最能代替人的作業(yè)和減少人的工作量，以及對個人經(jīng)驗積累依賴性的是刀具壽命管理，使用的是遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。目前主要通過切削時間、數(shù)量、綜合參數(shù)實時采集三種方式計算壽命并預(yù)警。
四、項目看板
刀具管理看板是刀具入庫、出庫、位置、現(xiàn)場作業(yè)情況、使用歷史數(shù)據(jù)可視化的展示，能實時反饋刀具作業(yè)運行的實時狀態(tài)，是刀具管理信息化的重要展示手段，看板內(nèi)容包括如看板所示（看板為與合作伙伴合作開發(fā)）。
五、項目收益
項目收益的衡量是業(yè)界的一個難題，除了從軟件工程的維度去做分析（后續(xù)分析，在此不做贅述），個人經(jīng)驗是在項目的前提做方案設(shè)計的時候，就要引入財務(wù)科目的部分，梳理出來的問題點和風(fēng)險項目哪些是可以收錄到財務(wù)科目的，哪些是現(xiàn)有財務(wù)科目不包含的或者說財務(wù)不認(rèn)可的。針對于這些做出多方認(rèn)可的計算方式。
我們此次是從原有作業(yè)方式與現(xiàn)有作業(yè)方式對比的維度進行測量，梳理出有一定參考意義的數(shù)值，只要是兩者使用要素的不同與成本進行建模，提交項目管理委員會審核確認(rèn)。
以上簡要的敘述，一個機械加工工廠的刀具管理系統(tǒng)從設(shè)計、開發(fā)、實施、驗收、收益計算的簡要流程，已經(jīng)過程中使用的方法和遇到的一些問題。篇幅有限，方案很多細(xì)節(jié)未能詳盡，歡迎來電交流！
掃碼關(guān)注：精易會智造
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