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机械加工刀具管理案例

君欲善其事,必先利其器。笔者日前刚完成几家机械加工企业的刀具管理系统(tools management system)建设的服务工作。刀具以及模具在机械加工企业是仅次于设备的重要实体资产,随着高尖端设备的大量投入和精密加工技术的日趋普及,因此对于刀具的账务、状态和寿命管理就变得十分重要。

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一、项目前言

机械加工行业是典型的离散型制造业,其生产组织方式大多是mto,在成本的压力下大批量生产是一条很好的路径。同样根据长尾理论和牛鞭效应,部分企业选择个性化的小批量和定制化生产路径也能保证很好的利润。

殊途同归,加入了时间、概率和空间的维度之后,整个模型就变成了动态的概念。

面对一个诸行无常的市场,概率论四要素:时代、战略、治理、管理,其中软件如何作为一个管理工具更好的服务于战略是一个值得研究的问题。

在不确定性中,寻找确定、稳定、以及肯定、标准化并实现量化和可复制。

二、项目需求

通过tms系统,建立起透明、实时、受控、管理有效、账物相符、全生命周期预警的的数字刀具管理系统,同时通过tms管理系统实现与erp\srm\plm\mes系统的财务、采购、工艺和生产数据的交互。在具体的范围上包含:供应商选择、入库、盘点、移库、配刀、出库、退货、备件、修磨、降级管理、安全预警、寿命预警、管理报表、管理看板等功能。

三、项目方案

项目方案设计主要包含tms软件系统设计、刀具库仓储设计、生产和工艺刀具领用设计三大部分。以服务于企业战略部署为最高准则,同时兼顾现阶段的实际能力和需求,筛选在未来一定时间内具有领先型的数字化技术,形成设计方案。

项目方案包含功能范围如下图:

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覆盖刀具全生命周期过程,整合企业erp现有功能,提供刀具采购请求入库和报废的全过程、管家式服务,让用户使用刀具更加简洁,刀具监管更加有效,刀具使用管理过程更加规范、有效、可追溯,进而提高生产效率、数据透明度,消除刀具使用和管理过程中的盲区、降低刀具使用过程中的刀具管理、保有与使用成本。

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系统设计阶段

主要考虑系统的耦合性、健壮性、可拓展性、易用性,采用pc端与移动端交互的方式,采用精益软件开发的项目管理方法。在权限和操作性允许的情况下,能够现场作业的,尽量避免pc端操作。例如:库位指引、语音防错、目视化管理智能化捕鱼游戏的技术支持,大大减少刀具管理和现场使用人员的劳动强度,增加其作业的便捷性。主要包含:基础数据、工厂建模、人员管理、供应商管理、采购入库、上架指引、刀具结构、工艺配刀、出库管理、库内作业(盘点、移库等)、备件管理、设备对接、报表管理、管理看板等主要功能(子功能不做介绍)。

tms系统架构image.png

tms刀具台账

01. 刀具管理系统可以对接plm\pdm\erp系统,具有入库、调整、流水账功能!

02. 新够配件的入库,直接对接erp的采购入库功能,充分利用erp功能,节约开发成本!

03. 对于有异常的配件根据盘点结果进行库位和数量的调整,保证账务相符,透明跟踪!

04. 预留自由项目字段,可以根据需求设置!

05. 流水账功能记录出入库、库位信息!‍

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tms刀具结构

01. 刀具管理系统可以对接plm\pdm\erp系统,更具产品工艺要求,生成刀具结构表! 

02. 包含结构号、结构描述、状态字段! 

03. 根据工艺要求和生产订单计划情况,设置新增、修改、删除、启用、停用、导入、导出功能! 

04. 直接中间件(excel等文档)的直接导入和导出功能!

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tms刀具领用

01. 刀具管理系统可以对接plm\pdm\erp系统,包含增加、修改、删除、审核、弃审功能! 

02. 生产或其他人员根据工艺或实际需求在系统中开立刀具领用申请单! 

03. 根据权限设置,负责审核的人员对刀具领用申请单进行审核,审核通过可以进行领取刀具和配件操作! 

04. 对于不符合刀具领用要求的可以进行弃审操作! 

05. 所有的操作都会进行记录!

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tms寿命算法

以上简要介绍刀具管理的几个功能,刀具管理最核心的除了账物一致性,从技术上来说最能代替人的作业和减少人的工作量,以及对个人经验积累依赖性的是刀具寿命管理,使用的是遗传算法和神经网络算法。目前主要通过切削时间、数量、综合参数实时采集三种方式计算寿命并预警。

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四、项目看板

刀具管理看板是刀具入库、出库、位置、现场作业情况、使用历史数据可视化的展示,能实时反馈刀具作业运行的实时状态,是刀具管理信息化的重要展示手段,看板内容包括如看板所示(看板为与捕鱼游戏的合作伙伴合作开发)。

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五、项目收益

项目收益的衡量是业界的一个难题,除了从软件工程的维度去做分析(后续分析,在此不做赘述),个人经验是在项目的前提做方案设计的时候,就要引入财务科目的部分,梳理出来的问题点和风险项目哪些是可以收录到财务科目的,哪些是现有财务科目不包含的或者说财务不认可的。针对于这些做出多方认可的计算方式。

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我们此次是从原有作业方式与现有作业方式对比的维度进行测量,梳理出有一定参考意义的数值,只要是两者使用要素的不同与成本进行建模,提交项目管理委员会审核确认。

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以上简要的叙述,一个机械加工工厂的刀具管理系统从设计、开发、实施、验收、收益计算的简要流程,已经过程中使用的方法和遇到的一些问题。篇幅有限,方案很多细节未能详尽,欢迎来电交流!

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