刀具調度系統的設計①

摘 要：本論文對刀具調度系統進行了初步的概述，對系統進行了方案設計，建立了刀具數據庫，并對系統的各功能模塊進行了簡述。

關鍵詞：刀具 調度 數據庫

中圖分類號：TG65；TP31 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（c）-0078-02

刀具的分配調度就是要給所加工的工件配以相應的刀具，它的目標是以最小的成本換取最大的效益。具體的說，就是要使刀具貯存裝置中的數量最小，刀具在加工單元與加工單元之間、加工單元與中央刀庫之間的運動距離最短，并使各加工單元的負荷較為均衡[1]。

1 刀具調度系統的方案設計

系統開始運行時，進入登陸界面。在登陸界面下用戶進行刀具管理、查詢和調度等不同功能的操作。登陸系統的同時連接到ADO接口，通過ADO接口連接到Access數據庫，對庫中的刀具信息進行查詢，修改，增加等功能，輸入和輸出庫中的信息。

2 刀具數據庫的設計

為了在刀具調度系統中，檢索和調用數據庫中數據，以避免人工查找，提高設計效率，系統還進行了數據庫編程，建立系統設計應用程序和刀具數據庫的連接，使得可以直接在設計系統中訪問和操作數據，而無需登錄數據庫管理系統。

3 刀具調度系統的詳細設計

刀具調度系統的主要功能包括系統管理模塊、刀具管理模塊、庫存管理模塊、刀具信息查詢模塊、刀具調度管理模塊幾個部分。

3.1 系統管理模塊的設計

該模塊主要實現對系統的保護措施，防止非法用戶進入系統，確保系統數據和系統運行的安全。可以實現對用戶的添加、刪除及授權用戶進入系統入可以根據需要隨時進行密碼的更改。

3.2 刀具管理模塊的設計

該模塊主要實現對刀庫中刀具基本信息的管理，包括刀具編碼、刀具名稱、刀具類型、刀具用途等，并可以進行刀具基本信息的添加、刪除、修改、查詢等操作，實現庫內刀具信息的更新，使本系統隨時適用于不斷發展的生產刀具需求。

3.3 庫存管理模塊的設計

該模塊主要對各刀具庫中的刀具根據具體需求進行調度管理。本模塊又分為入庫信息和出庫信息兩個基本模塊，可以對刀具出入庫信息進行添加和編輯工作。

3.4 刀具信息查詢模塊的設計

jUVh0bNH8H88DEy8+TgWCQ==該模塊分為刀具入庫信息查詢、刀具出庫信息查詢及刀庫中剩余刀具信息查詢三個基本模塊。用戶可以根據刀具編碼、刀具名稱、刀具類型及出入庫日期等信息方便、快捷地對刀具庫存管理及刀庫中刀具剩余信息進行查詢。

3.5 刀具調度管理模塊的設計

刀具調度模塊可以根據從上層計算機得到的生產計劃單中所需刀具的類型，加工rSKdx7Osg+1vKFTEP5DKwg==精度以及用途等信息查詢出所有匹配刀具的具體狀態，并進行優化調度，將刀具及時送到其相應的位置，以保持刀具使用效率的最大化，保證加工中心在正確的時間內得到正確的刀具。

綜上所述，刀具調度系統框架結構圖如圖1所示

4 刀具調度算法

刀具的調度是指將正確的刀具，在適當的時間內通過適當的輸送工具和路徑輸送至適當的機床上來執行相應的加工任務[2]。在線刀具動態調度的主要任務就是在時間和空間上合理利用系統有限的刀具資源，以滿足加工過程的性能指標要求。調度策略就是給各種刀具活動賦予不同的優先級的原則或方法。本文在以多臺機床提出刀具申請服務前提下，研究了刀具運送小車的服務策略問題：當系統內有多把適用的刀具處于非工作狀態時，分析了刀具的選擇策略：當多臺機床同時爭用同一把刀具時，提出了刀具爭用策略；當加工過程中刀具出現破損現象時，給出了緊急插入策略。在此基礎之上，進一步研究了啟發式算法在在線刀具動態調度策略中的應用，介紹了求解工序換刀集的一種高效算法；對同類刀具的選擇提出了一種均值優化控制策略。圖2為刀具調度系統算法示意圖。

5 結論

本文只是起到了一個拋磚引玉的作用，簡單介紹了刀具調度系統的設計思路，并對其中各模塊功能做了一定的簡述，還需要許多的后續工作才能真正實現刀具調度系統的運轉。（如圖2）

參考文獻

[1]張浙亮.刀具調度與管理系統的研究和開發[D].西北工業大學碩士論文，1994.

[2] 劉飛，楊丹，王時龍.CIMS制造自動化[M].北京：機械工業出版社，1996：24-25.