数字化车间刀具管理系统研究与开发

发布时间：2017-06-05 05:18

  本文关键词：数字化车间刀具管理系统研究与开发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：刀具作为车间生产资源的重要组成部分,在车间生产过程中发挥着重要作用。长期以来,由于刀具品种繁多、数量庞大、价格昂贵、参数繁多、组件复杂、借入借出频繁,企业车间缺乏对刀具的有效管理。随着信息化技术、网络技术和数控技术等技术的发展和与制造业的不断结合,传统的制造业观念和生产组织方式正发生变化,多品种小批量生产以成为制造业的主要生产模式,普通的机加车间也正向着数字化车间的生产模式发展。而在数字化车间中,由于大量数控机床和加工中心,以及大量信息化系统和车间硬件的应用,传统的人工的刀具管理方式已无法适应于数字化车间运行环境,缺乏高效可靠的刀具管理系统必将严重阻碍数字化车间的运行和发展。尽管国内外针对刀具管理及刀具管理系统的研究取得了不错的成绩,但对于数字化车间而言仍存在问题:数字化车间刀具寿命如何进行预测;车间刀具如何结合设备进行综合调度等。因此,本论文针对刀具管理的发展现状,以及数字化车间对刀具管理的需求,探索数字化车间刀具管理模式,解决了刀具管理的部分关键技术,从而研究和开发一套适用于数字化车间刀具管理系统,以帮助企业提高车间刀具管理水平,促进车间刀具信息的集成和有效管理,提升数字化车间运行效率。首先建立了数字化车间刀具管理模式,在对数字化车间对刀具管理需求和特点研究的基础上,搭建了数字化车间刀具管理模式的总体框架,并分析了其运行流程。重点研究了刀具寿命预测和刀具调度两大关键技术,提出了结合刀具自身参数和加工参数的刀具寿命预测模型,以便对刀具进行预防性维护,同时根据刀具寿命的预测,确保刀具调度方案的可行性;建立了数字化车间环境下机床和刀具的双资源调度模型,区别了普通机床和加工中心,实现了不同类别设备下的工步备刀,实现了数字化车间刀具的有效调度。然后设计并开发了一套数字化车间刀具管理系统,实现了刀具基础信息管理、刀具库存管理、刀具计划调度管理、刀具成本管理、刀具寿命管理与刀具统计等功能。最后将设计开发的数字化车间刀具管理系统在重庆红江机械制造有限公司的数字化车间进行了应用,帮助企业优化和标准化刀具管理流程,取得了良好的应用效果。
【关键词】：数字化车间 刀具管理 刀具寿命 刀具调度 系统设计
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG508
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 论文的研究背景与意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-13
• 1.2.1 刀具管理综述9-10
• 1.2.2 刀具管理系统研究现状10-13
• 1.2.3 刀具管理发展趋势13
• 1.3 论文的主要内容及研究目标13
• 1.4 论文的研究内容及结构安排13-14
• 1.5 本章小结14-16
• 2 数字化车间刀具管理模式及部分关键技术研究16-56
• 2.1 数字化车间刀具管理模式研究16-23
• 2.1.1 数字化车间概述16-17
• 2.1.2 数字化车间刀具管理特点及需求分析17-19
• 2.1.3 数字化车间刀具管理模式的总体框架19-21
• 2.1.4 数字化车间刀具管理模式的运行流程21-23
• 2.2 数字化车间刀具寿命预测23-35
• 2.2.1 刀具寿命简介23-28
• 2.2.2 基于粒子群优化BP神经网络算法的刀具寿命预测模型28-35
• 2.3 数字化车间刀具调度模型35-55
• 2.3.1 数字化车间刀具调度概述35-36
• 2.3.2 问题描述36-37
• 2.3.3 变量及符号说明37
• 2.3.4 目标函数37-38
• 2.3.5 数字化车间刀具和机床双资源综合调度思想38-39
• 2.3.6 基于遗传算法的数字化车间综合调度模型39-51
• 2.3.7 实例验证51-55
• 2.4 本章小结55-56
• 3 数字化车间刀具管理系统研究56-76
• 3.1 数字化车间刀具管理系统简介56
• 3.2 数字化车间刀具管理系统需求分析56-59
• 3.2.1 系统功能需求56-57
• 3.2.2 系统非功能需求57-58
• 3.2.3 系统目标分析及可行性论证58-59
• 3.3 数字化车间刀具管理系统总体设计59-63
• 3.3.1 数字化车间刀具管理系统硬件设计59-60
• 3.3.2 数字化车间刀具管理系统体系架构60-63
• 3.4 数字化车间刀具管理系统业务流程设计63-67
• 3.4.1 刀具出入库流程63-64
• 3.4.2 刀具调度流程64-65
• 3.4.3 刀具寿命预测流程65-66
• 3.4.4 刀具采购流程66-67
• 3.5 数字化车间刀具管理系统功能模型设计67-73
• 3.5.1 数字化车间刀具管理系统功能结构设计67-69
• 3.5.2 数字化车间刀具管理系统数据分析69-73
• 3.6 数字化车间刀具管理系统信息模型研究73-74
• 3.7 本章小结74-76
• 4 数字化车间刀具管理系统应用76-82
• 4.1 企业数字化车间刀具管理存在的问题76-77
• 4.2 系统应用情况77-80
• 4.3 系统应用效果分析80-81
• 4.4 本章小结81-82
• 5 结论与展望82-84
• 5.1 结论82-83
• 5.2 展望83-84
• 致谢84-86
• 参考文献86-90
• 附录90
• A. 作者攻读硕士期间从事的科研工作90
• B. 作者在校期间的主要获奖情况90

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本文编号：423007