CN110989511A - 一种刀具寿命可视化预警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种刀具寿命可视化预警方法，具体包括以下步骤：S1、从ERP系统中将对刀具的各个信息同步至MES系统；S2、在MES系统中，预先设定或导入刀具对应的信息；S3、MES系统自动采集并累计总切削次数，并与设定的刀具使用寿命预警值进行比较，当未达到刀具使用寿命预警值时，总切削次数在显示器上正常显示；当达到刀具使用寿命预警值时，总切削次数以预警效果在显示器上显示，自动向ERP系统推送该型号刀具的采购订单信息，并发送给供应商；S4、供应商将实物刀具配送至生产车间；S5、对刀具进行更换安装。本发明在生产车间、刀具、采购中间建立起一座桥梁，解决刀具消耗和自动采购之间的矛盾，以达到0库存管理方式。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种刀具寿命可视化预警方法。
背景技术
在机加工制造企业中，由于机加设备的刀具在生产过程中的不断损耗，从而无法准确预测其寿命与使用周期，给生产过程，造成一个盲区，且随着备用库存数量降低，当达到库存临界值时无法及时供应备用刀具，最终因短缺备品备件而停工，给企业造成巨大损失。
目前企业用于刀具管理方面的管理软件，如MES(Manufacturing ExecutionSystem，制造执行系统)、ERP(Enterprise Resource Planning，企业资源计划)、WMS(Warehouse Management System，仓库管理系统)等，虽然都有刀具管理模块，但是都不能很好地对生产过程中刀具寿命可视化预警建模及自动采购零库存进行管理。当前市面上也有一些致力于解决刀具寿命可视化预警和自动采购零库存的方案，但是这些方案在业务和技术上都没有很好的解决问题。现有一般的刀具寿命可视化预警和自动采购零库存方案包括：
1)通过执行MES中的刀具管理模块得到最近一次更换刀具的时间及使用周期，来预测刀具的寿命。
2)仓库管理员根据刀具安全库存数量及消耗周期频次来预测刀具的采购频次与数量；
3)生产车间在刀具寿命期后，人工联系或系统通知仓库作业员进行刀具配送，仓库人员领完刀具后，配送至生产车间，生产人员再进行刀具更换，并在MES系统中录入数据；
4)当仓库WMS系统中刀具库存触及安全库存MIN水位时，进行库存预警，然后人工在ERP系统的采购模块中，向供应商发起采购。
5)在这些系统中通常会有一些满足实际需求的功能，比如先进先出、批次管理、安全库存预警、刀具检验等，可以降低出错几率、提升物流响应速度。
这些方案的缺点主要集中在：
1)可视化程度低。刀具使用寿命没有做到透明化，且刀具濒临寿命期时，无法进行可视化的预警。
2)自动化集成程度低。刀具寿命可视化预警没有做到与机器设备或电视机自动化集成，信息系统未做到高度集成，刀具采购需要人工干预并操作ERP系统。
3)实时性差。刀具在生产过程中，无法实时得知其使用次数与寿命。
4)及时性差。刀具濒临寿命期无法及时反馈出来，往往是刀具到了寿命期后，才匆忙开领料单进行领料，领料过程如果时间比较长，产线只能停下来等待，且采购及时性差。
5)备品库存积压，造成成本浪费。仓库需专门存放刀具备品备件，进行相应管理，容易造成备品库存积压，及货品与管理成本的浪费，无法做到JIT零库存。
6)配置性差。产品没有灵活的刀具寿命可视化预警及自动采购零库存模型，很多信息如刀具编号、物料号、型号、供应商等属性是直接写在软件代码中的，后期如果有新增或调整等须修改原代码。
7)响应性差。生产人员无法了解刀具采购情况，通常采购人员需要接到生产或仓库采购申请后才开始人工操作ERP系统创建采购订单。
8)采购人员工作量大。刀具采购都需要采购人员在ERP系统中，进行录入，并发起采购。
9)非标准化。由于机加工制造生产组织形成多种多样，现场环境复杂，难以将刀具寿命可视化预警和自动采购零库存管理标准化。另外，目前传统的刀具管理模型中大多采用安全库存的结果作为采购依据，这样物料需求管理都无法实现JIT零库存模式。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种刀具寿命可视化预警方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种刀具寿命可视化预警方法，具体包括以下步骤：
S1、建立刀具寿命可视化预警模型，从ERP系统中将对刀具的各个信息同步至MES系统；
S2、在MES系统中，预先设定或导入刀具对应的机加设备号、料号、型号及其刀具使用寿命预警值；
S3、机加工生产过程中，刀具每切削一次，MES系统自动采集并累计总切削次数，并与设定的刀具使用寿命预警值进行比较，当总切削次数未达到刀具使用寿命预警值时，则总切削次数在显示器上正常显示；当总切削次数达到刀具使用寿命预警值时，则总切削次数以预警效果在显示器上显示，同时MES系统自动向ERP系统推送该型号刀具的采购订单信息，并发送给供应商；
S4、供应商将实物刀具配送至生产车间；
S5、操作人员对刀具进行更换安装。
本发明一种刀具寿命可视化预警方法在生产车间、刀具、采购中间建立起一座桥梁，解决刀具消耗和自动采购之间的矛盾，以达到0库存管理方式。
在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：
作为优选的方案，在步骤S1中，刀具的各个信息包括以下一种或多种信息：刀具物料信息、供应商信息以及刀具料号与供应商对应关系。
采用上述优选的方案，信息更多元化。
作为优选的方案，显示器可以显示以下一种或多种信息：设备编号、刀具编号、料号、刀具名称、型号、刀具使用寿命值、实时的总切削次数、寿命预警值、预计寿命终止日期以及新刀具预计到货日期。
采用上述优选的方案，信息显示更多元化，可以让操作人员得到最直观的感受，和更及时的了解刀具的各个情况，以便进行及时的应对。
作为优选的方案，还包括步骤S6，MES系统对自动触发的采购信息进行统计汇总，并形成汇总表。
采用上述优选的方案，便于进行统计分析。
作为优选的方案，在步骤S3中，预警效果可以为灯光闪烁、变色、变字体、变字号、变形式中的一种或多种。
采用上述优选的方案，对操作人员起到警示的作用。
作为优选的方案，刀具使用寿命预警值包括：两种或两种以上的等级预警值，且刀具使用寿命预警值与刀具每天的使用频次以及供应商到货周期天数有关。
采用上述优选的方案，多等级的设定，可以让操作人员更直观的感受到刀具的寿命情况。
作为优选的方案，刀具使用寿命预警值包括：一级预警值、二级预警值以及三级预警值；
步骤S3具体内容如下：
机加工生产过程中，刀具每切削一次，MES系统自动采集并累计总切削次数，并与设定的刀具使用寿命预警值进行比较，当总切削次数未达到刀具使用寿命预警值时，则总切削次数在显示器上正常显示；
当总切削次数达到刀具使用一级预警值时，则总切削次数以预警效果在显示器上显示，同时MES系统自动向ERP系统推送该型号刀具的采购订单信息，并发送给供应商；
当总切削次数达到刀具使用二级预警值时，MES系统自动向ERP系统推送紧急通知发送给供应商，开启初级测试模式，且开启初级测试模式后每隔一段时间均测试一次，直至刀具被更换或切削次数达到刀具使用三级预警值为止；
当切削次数达到刀具使用三级预警值时，初级测试模式结束，开启中级测试模式，且开启中级测试模式后每隔一段时间均测试一次，直至刀具被更换为止。
采用上述优选的方案，在刀具达到三级预警值但是待更换刀具还没来时，可以对刀具物尽其用，避免资源的浪费。
作为优选的方案，在步骤S3中，初级测试模式为图像采集装置开始采集刀具的实时刀刃图像，并利用处理器对采集的实时刀刃图像进行分析，判断该刀具的刀刃是否发生损坏，若发生损坏，则该刀具所在设备停止工作，并通知工作人员及时处理，记录此时的总切削次数。
采用上述优选的方案，对刀刃进行实时的分析。
作为优选的方案，在步骤S3中，中级测试模式为图像采集装置开始采集刀具切割的实时产品切面图像，并利用处理器对采集的实时产品切面图像进行分析，判断该产品切面是否符合要求，若不符合要求，则该刀具所在设备停止工作，并通知工作人员及时处理，记录此时的总切削次数。
采用上述优选的方案，对切割后的产品切面进行实时的分析。
作为优选的方案，刀具使用寿命一级预警值、二级预警值以及三级预警值还与上一次刀具的具体使用寿命有关。
采用上述优选的方案，刀具使用寿命一级预警值、二级预警值以及三级预警值的设定更合理。
附图说明
图1为本发明实施例提供的刀具寿命可视化预模型的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的刀具寿命可视化预模型的框架图。
图3为本发明实施例提供的刀具寿命可视化预警方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
为了达到本发明的目的，一种刀具寿命可视化预警方法的其中一些实施例中，如图1和2所示，一种刀具寿命可视化预警方法具体包括以下步骤：
S1、建立刀具寿命可视化预警模型，从ERP系统中将对刀具的各个信息同步至MES系统；
S2、在MES系统中，预先设定或导入刀具对应的机加设备号、料号、型号及其刀具使用寿命预警值；
S3、机加工生产过程中，刀具每切削一次，MES系统自动采集并累计总切削次数，并与设定的刀具使用寿命预警值进行比较，当总切削次数未达到刀具使用寿命预警值时，则总切削次数在显示器上正常显示；当总切削次数达到刀具使用寿命预警值时，则总切削次数以预警效果在显示器上显示，同时MES系统自动向ERP系统推送该型号刀具的采购订单信息，并发送给供应商；
S4、供应商将实物刀具配送至生产车间；
S5、操作人员对刀具进行更换安装。
本发明一种刀具寿命可视化预警方法在生产车间、刀具、采购中间建立起一座桥梁，解决刀具消耗和自动采购之间的矛盾，以达到0库存管理方式。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在步骤S1中，刀具的各个信息包括以下一种或多种信息：刀具物料信息、供应商信息以及刀具料号与供应商对应关系。
采用上述优选的方案，信息更多元化。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，显示器可以显示以下一种或多种信息：设备编号、刀具编号、料号、刀具名称、型号、刀具使用寿命值、实时的总切削次数、寿命预警值、预计寿命终止日期以及新刀具预计到货日期。
采用上述优选的方案，信息显示更多元化，可以让操作人员得到最直观的感受，和更及时的了解刀具的各个情况，以便进行及时的应对。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，还包括步骤S6，MES系统对自动触发的采购信息进行统计汇总，并形成汇总表。
采用上述优选的方案，便于进行统计分析。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在步骤S3中，预警效果可以为灯光闪烁、变色、变字体、变字号、变形式中的一种或多种。
采用上述优选的方案，对操作人员起到警示的作用。灯光闪烁、变色(如：变黄色字体，变红色字体等)、变字体(如：楷体变为宋体等)、变字号(如：18号字体变为26号字体等)、变形式(如：字体变为倾斜，变粗等)。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，刀具使用寿命预警值包括：一级预警值和二级预警值，且刀具使用寿命预警值与刀具每天的使用频次以及供应商到货周期天数有关。
综合上述内容，具体地举例，如图3所示，刀具寿命可视化预警方法为：
S1、建立刀具寿命可视化预警与自动采购零库存模型，自动或手动从ERP系统中将刀具物料信息、供应商信息、以及刀具料号与供应商对应关系信息同步至MES系统；
S2、在MES系统中，预先设定或导入刀具对应的机加设备号、料号、型号及其一级预警值(例如40000次)、二级预警值(50000次)；
S3、机加工生产过程中，刀具每切削一次，MES系统自动采集并累计总切削次数，并与设定的刀具使用寿命一级预警值(如：40000次)和二级预警值(如：50000次)进行比较；
当总切削次数未达到一级预警值(也可以叫黄色预警寿命值)时，则总切削次数在显示器上以绿色的字体正常显示，当总切削次数达到一级预警值时，则总切削次数在显示器上以黄色的字体显示，MES系统自动向ERP系统推送该型号刀具的采购订单信息，并发送给供应商；
当总切削次数达到二级预警值(也可以叫红色预警寿命值)时，则总切削次数在显示器上以红色的字体显示，并辅助以语音播报预警，提示生产人员尽快更换刀具；
S4、供应商将实物刀具配送至生产车间；
S5、操作人员对刀具进行更换安装。
采用上述优选的方案，多等级的设定，可以让操作人员更直观的感受到刀具的寿命情况。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，刀具使用寿命预警值包括：一级预警值、二级预警值以及三级预警值；
步骤S3具体内容如下：
机加工生产过程中，刀具每切削一次，MES系统自动采集并累计总切削次数，并与设定的刀具使用寿命预警值进行比较，当总切削次数未达到刀具使用寿命预警值时，则总切削次数在显示器上正常显示；
当总切削次数达到刀具使用一级预警值时，则总切削次数以预警效果在显示器上显示，同时MES系统自动向ERP系统推送该型号刀具的采购订单信息，并发送给供应商；
当总切削次数达到刀具使用二级预警值时，MES系统自动向ERP系统推送紧急通知发送给供应商，开启初级测试模式，且开启初级测试模式后每隔一段时间均测试一次，直至刀具被更换或切削次数达到刀具使用三级预警值为止；
当切削次数达到刀具使用三级预警值时，初级测试模式结束，开启中级测试模式，且开启中级测试模式后每隔一段时间均测试一次，直至刀具被更换为止。
采用上述优选的方案，在刀具达到三级预警值但是待更换刀具还没来时，可以对刀具物尽其用，避免资源的浪费。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在步骤S3中，初级测试模式为图像采集装置开始采集刀具的实时刀刃图像，并利用处理器对采集的实时刀刃图像进行分析，判断该刀具的刀刃是否发生损坏，若发生损坏，则该刀具所在设备停止工作，并通知工作人员及时处理，记录此时的总切削次数。
采用上述优选的方案，对刀刃进行实时的分析。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在步骤S3中，中级测试模式为图像采集装置开始采集刀具切割的实时产品切面图像，并利用处理器对采集的实时产品切面图像进行分析，判断该产品切面是否符合要求，若不符合要求，则该刀具所在设备停止工作，并通知工作人员及时处理，记录此时的总切削次数。
采用上述优选的方案，对切割后的产品切面进行实时的分析。
为了进一步地优化本发明的实施效果，刀具使用寿命一级预警值、二级预警值以及三级预警值与刀具每天的使用频次以及供应商到货周期天数有关。
采用上述优选的方案，刀具使用寿命一级预警值、二级预警值以及三级预警值的设定更合理。
为了进一步地优化本发明的实施效果，刀具使用寿命一级预警值、二级预警值以及三级预警值还与上一次刀具的具体使用寿命有关。
采用上述优选的方案，刀具使用寿命一级预警值、二级预警值以及三级预警值的设定更合理。
在本发明的实例中通过刀具寿命可视化预警模型，建立替代了将刀具寿命因素直接写入代码中的方法，既简化了刀具寿命可视化预警的复杂性又能快速可视化刀具的使用情况，真正实现了刀具使用的透明化可视化，满足现代化机加工制造过程对刀具寿命的预警需求；
在本发明的实例中通过自动采购模型，当刀具总使用次数达到使用寿命预警值时，自动向ERP发起采购需求订单，并发送给供应商，彻底实现了仓库刀具备品备件零库存的管理模式，降低了企业货物积压成本与管理成本。
对于本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种刀具寿命可视化预警方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、建立刀具寿命可视化预警模型，从ERP系统中将对刀具的各个信息同步至MES系统；
S2、在MES系统中，预先设定或导入刀具对应的机加设备号、料号、型号及其刀具使用寿命预警值；
S3、机加工生产过程中，刀具每切削一次，MES系统自动采集并累计总切削次数，并与设定的刀具使用寿命预警值进行比较，当总切削次数未达到刀具使用寿命预警值时，则总切削次数在显示器上正常显示；当总切削次数达到刀具使用寿命预警值时，则总切削次数以预警效果在显示器上显示，同时MES系统自动向ERP系统推送该型号刀具的采购订单信息，并发送给供应商；
S4、供应商将实物刀具配送至生产车间；
S5、操作人员对刀具进行更换安装。
2.根据权利要求1所述的刀具寿命可视化预警方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述刀具的各个信息包括以下一种或多种信息：刀具物料信息、供应商信息以及刀具料号与供应商对应关系。
3.根据权利要求1所述的刀具寿命可视化预警方法，其特征在于，所述显示器可以显示以下一种或多种信息：设备编号、刀具编号、料号、刀具名称、型号、刀具使用寿命值、实时的总切削次数、寿命预警值、预计寿命终止日期以及新刀具预计到货日期。
4.根据权利要求1所述的刀具寿命可视化预警方法，其特征在于，还包括步骤S6，所述MES系统对自动触发的采购信息进行统计汇总，并形成汇总表。
5.根据权利要求1所述的刀具寿命可视化预警方法，其特征在于，在所述步骤S3中，预警效果可以为灯光闪烁、变色、变字体、变字号、变形式中的一种或多种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的刀具寿命可视化预警方法，其特征在于，所述刀具使用寿命预警值包括：两种或两种以上的等级预警值，且所述刀具使用寿命预警值与刀具每天的使用频次以及供应商到货周期天数有关。
7.根据权利要求6所述的刀具寿命可视化预警方法，所述刀具使用寿命预警值包括：一级预警值、二级预警值以及三级预警值，所述步骤S3具体内容如下：
机加工生产过程中，刀具每切削一次，MES系统自动采集并累计总切削次数，并与设定的刀具使用寿命预警值进行比较，当总切削次数未达到刀具使用寿命预警值时，则总切削次数在显示器上正常显示；
当总切削次数达到刀具使用一级预警值时，则总切削次数以预警效果在显示器上显示，同时MES系统自动向ERP系统推送该型号刀具的采购订单信息，并发送给供应商；
当总切削次数达到刀具使用二级预警值时，MES系统自动向ERP系统推送紧急通知发送给供应商，开启初级测试模式，且开启初级测试模式后每隔一段时间均测试一次，直至刀具被更换或切削次数达到刀具使用三级预警值为止；
当切削次数达到刀具使用三级预警值时，初级测试模式结束，开启中级测试模式，且开启中级测试模式后每隔一段时间均测试一次，直至刀具被更换为止。
8.根据权利要求7所述的刀具寿命可视化预警方法，其特征在于，在所述步骤S3中，初级测试模式为图像采集装置开始采集刀具的实时刀刃图像，并利用处理器对采集的实时刀刃图像进行分析，判断该刀具的刀刃是否发生损坏，若发生损坏，则该刀具所在设备停止工作，并通知工作人员及时处理，记录此时的总切削次数。
9.根据权利要求8所述的刀具寿命可视化预警方法，其特征在于，在所述步骤S3中，中级测试模式为图像采集装置开始采集刀具切割的实时产品切面图像，并利用处理器对采集的实时产品切面图像进行分析，判断该产品切面是否符合要求，若不符合要求，则该刀具所在设备停止工作，并通知工作人员及时处理，记录此时的总切削次数。
10.根据权利要求9所述的刀具寿命可视化预警方法，其特征在于，所述刀具使用寿命一级预警值、二级预警值以及三级预警值还与上一次刀具的具体使用寿命有关。
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