I 摘 要 我國的刀具管理技術與世界發達國家相比，發展還較為滯后。在制造業進入信息化、智能化的今天，用計算機技術實現工藝問題中的刀具選用，和在 CIMS中實現刀具的自動調配、修整、報廢、訂購和技術統計等問題，已經成為企業降低使用刀具成本，提高生產效率的重要途徑。為了適應新的市場環境，企業必須使生產柔性化以快速響應市場。而刀具在整個生產過程中占有相當重要的地位，因此提高刀具利用率，對刀具進行有效地管理就變得十分重要。刀具管理系統是先進制造技術領域的重要研究課題，對于全面增強企業應變能力和市場競爭力有著十分重要的意 義。 本文探討了刀具管理系統的主要技術，主要有：（ 1）對刀具的編碼系統進行了分析，并結合企業的狀況，設計了數控車間的刀具編碼（ 2）建立了添加、刪除和統計刀具信息的模型。（ 3）使用 SQL Server 2008 作為物理數據庫建立了數據之間的聯系。 該系統具有較強的實用性，為企業提高生產率，促進企業各部門的信息共享，提供了有效的工具。 關鍵詞： 刀具 管理系統 ； SQL Server；數據庫 II Abstract China tool management technology compared with developed countries,is lagging behind. Tool used in the process issues with computer technology, manufacturing information, intelligence, and in CIMS tool automatically deploy, trim, scrap, ordering and technical statistics, has become the enterprises to reduce the use of tool costs,and it is an important way to improve production efficiency. In order to adapt to the new market environment, companies must make the production flexibility to respond quickly to market. Tool occupies a very important position in the entire production process, thereby increasing the utilization of the tool, the tool to effectively manage becomes very important. The tool management system is an important research topic in the field of advanced manufacturing technology, comprehensively enhance the resilience and competitiveness in the market has a very important significance. This paper discusses the tool management system technologies,mainly in the following: (1) analysis of the coding system of the tool,combined with the state of the business, the design of the NC workshop tool coding (2) established a model to add, delete, and statistical tool information. (3) using SQL Server 2008 as a physical database to establish a link between the data. The system has a strong practical and provides an effective tool for enterprises to improve productivity to promote various departments of the enterprise information sharing. Key words: Tool management system； SQL Server； data base III 目 錄 摘 要 . III ABSTRACT . IV 目 錄 . V 1 緒論 . 1 1.1 課題背景與研究意義 . 1 1.1.1 課題背景 . 1 1.1.2 研究意義 . 1 1.2 刀具管理系統的現狀與發展 . 1 2 機械車間刀具管理系統的開發技術 . 3 2.1 C 語言簡介 . 3 2.2 開發工具 . 3 2.3 數據庫 . 4 3 系統功能和需求分析 . 5 3.1 系統功能分析 . 5 3.1.1 基礎數據管理 . 5 3.1.2 刀具資源管理 . 5 3.2 系統流程 . 5 3.3 刀具資源管理工作流分析 . 5 3.3.1 刀具訂購工作流 . 5 3.3.2 刀具出入庫流程圖 . 6 3.4 系統性能需求分析 . 8 4 刀具編碼技術與數據庫設計 . 10 4.1 系統結構設計分析 . 10 4.2 刀具編碼技術設計 . 10 4.2.1 刀具分類 . 10 4.2.2 刀具編碼 . 11 4.3 系統數據庫設計 . 18 4.3.1 數據庫設計原則 . 18 4.3.2 數據庫概念結構設計 . 18 4.3.3 數據庫邏輯結構設計 . 19 5 主要功能模塊設計 . 23 5.1 系統登陸 設計 . 23 IV 5.2 系統主界面設計 . 24 5.3 資源管理模塊設計 . 24 5.4 庫存模塊設計 . 35 5.5 用戶管理模塊設計 . 36 6 系統測試 . 37 6.1 機械車間刀具管理系統測試概述 . 37 6.1.1 測試目標 . 37 6.1.2 被測系統特點 . 37 6.1.3 被測系統環境需求 . 37 6.2 刀具信息管理的測試方案 . 37 6.2.1 測試要點分析 . 37 6.2.2 測試內容 . 37 6.3 測試結果分析評價 . 38 7 結論 . 39 致 謝 . 40 參考文獻 . 41 本人畢業設計（論文）題目 1 1 緒論 本章主要介紹了員工信息管理 系統的背景和目的，就員工信息管理系統的發展和現狀進行了論述，并且給出了有關員工信息管理系統任務的簡單介紹。 1.1 課題背景與研究意義 1.1.1 課題背景 刀具作為機械制造業的必備，始終貫穿從生產準備到完成的整個生產過程，對企業的投資與生產效率造成影響。根據資料顯示，上世紀 80 年代中期，全世界每年用有超過 2500億美元用于切削加工，其中所占費用的 3%為切削刀具，加上刀具對切削加工能力的影響，作用了高達 500 億美元的制造成本。國外公司不惜花費大量資金投入刀具管理系統，保證刀具處于良好的生產狀態，據國外資 料顯示，刀具本身成本大約占制造成本的 4%，準備、保管、供應管理及重磨的費用卻高達 12%。然而，刀具管理系統在我國中小企業中沒有受到重視，存在許多問題，中小企業刀具管理的現狀表明刀具及刀具管理在制造業的信息化建設中較為缺乏，而刀具及刀具的管理對制造成本以及現代制造系統的執行能力又有直接影響 1。 根據山特維克官方數據： 16%的計劃作業停止是由于缺乏刀具造成的， 20%的機械師時間花在查找刀具上， 30%-60%的刀具庫存不在控制之中， 40%-80%的監督人員時間用于挑選合適的刀具。在刀具管理中遇到瓶頸，限制了企 業的核心競爭力。國內外很多研究者也早已注意到了這個問題，為此撰寫了大量的論文并開發了一些相應的刀具管理系統軟件。事實上，刀具系統及其管理已成為整個現代加工系統的重要組成部分，從某種意義上說，沒有成熟的刀具管理，就沒有真正的現代化制造系統 2。 1.1.2 研究意義 在實際生產中，大量的刀具需頻繁地在機床與庫房、刀具刃磨車間與刀具庫房及機床之間交換和流動。是否能對刀具進行有效管理，不僅影響加工成本，也會影響機床的使用和生產效率。通過書面記錄刀具出庫、入庫的管理方式已經與時代漸行漸遠 3。因此結合計算機、 數據庫及網絡技術來建立數字化刀具管理系統有著重要的現實意義。 本系統的目的在于開發一個功能實用、操作方便、簡單明了的刀具管理系統。 1.2 刀具 管理系統的現狀與發展 1.2.1 國內刀具管理系統現狀 我國企業信息化進程與世界發達國家相比較晚，但發展迅速。目前，國內的中小型企業大都沒有對刀具管理系統技術的充分重視，因此也缺乏成熟的刀具管理系統。一些大型企業已經認識到它的重要性，并對一些高校的相關科研項目進行了投資，開發出了一些可以良好使用的系統，但大部分都沒有十分完備的功能 4。 隨著研究的深入，國 內一些高校對刀具管理系統進行了深入的研究，開發出了一些與之相適應的刀具管理軟件。例如西北工業大學，對刀具生命周期管理進行了研究，河北科技大學也對基于 Web 網絡平臺的刀具管理系統模型做了一定的研究但由于成本較高，不具備實用性，因而還停留在理論和實驗室階段。 1.2.2 國外刀具管理系統現狀 無錫太湖學院學士學位論文 2 國外企業信息化進程起步較早，在工具管理方面右比較先進的管理系統和管理經驗，其中有代表性的有： （ 1） 德國的瓦爾特信息系統公司的刀具管理軟件 TDM 系統 它是一個成熟的管理系統，可以從刀具壽命、庫存、零件、切削參數等方面進 行全方位的管理。它的主要組成模塊分別是圖形模塊、系統管理模塊、基本模塊、車間控制模塊、倉庫模塊、夾具及輔助模塊、條形碼輸入模塊、訂貨模塊、與其他 CAM 軟件接口模塊等。 （ 2） 山特維克可樂滿公司的 AutoTAS 高度集成系統 它是由 11 個充分集成的、但是又獨立的模塊組成。這些模塊分別是：一般設置、件庫、組件庫、刀具包庫、工作計劃庫計劃模塊、倉庫管理模塊、采購模塊、校準模塊、刀具室模塊、統計與報告模塊。 AutoTAS 覆蓋了從采購、統計與報告、刀具室計劃支持和質量管理，集成了從設計到制造的全過程。可以控制切削刀具、 量具、夾具整個壽命周期。 （ 3）英國 CTMS 公司的計算機刀具管理系統（ CYMS） 它由系統軟件模塊組成，可配置 16 個終端，分別設置在刀具房、刀具預調間、計量室供應科室等處，各終端直接與中心數據庫聯網，整個系統的作用可以概括為：改善刀具開發時間及控制發放在外的刀具數量，不斷更新刀具房的庫存信息，直接用刀具預調數據以調定刀具，提供刀具購置信息，提供刀具用途分析報告 5。 本人畢業設計（論文）題目 3 2 機械 車間刀具 管理系統的開發技術 本章中首先討論了車間刀具管理系統的開發所使用到的相關技術，包括開發環境的選擇、開發工具 及開發語言的選擇、數據庫服務器的選擇，為系統開發做好充分的準備。 2.1 C 語言簡介 1. C 是結構性語言 C 語言是以函數形式呈現的，用戶可以調用函數庫中的語言，也可以進行合理有效的組合，使之符合自己的設計要求。其顯著特點是程序的各個部分除了必要的信息交流外彼此獨立，即代碼和數據的分隔化。這種結構化方式可使程序，便于使用、維護以及調試。 2. C 語言功能齊全 C 語言豐富的數據類型使之可以勝任各式各樣的程序設計要求，并且它的邏輯判斷能力也十分強大，最大程度上避免邏輯錯誤。 3. C 是高級語言 C 語言可以像匯編語言一樣對位、字節和地址進行操作，而這三者是計算機最基本的工作單元 。把高級語言的基本機構和語句與低級語言的實用性結合起來。 4. C 語言使用范圍大 適合與多種操作系統，如 Windows、 DOS、 UNIX 等等；也適用于多種機型 。 C 語言對編寫需要硬件進行操作的場合，優于其它高級語言，有一些大型應用軟件也是用 C 語言編寫的。 5. C 語言應用指針 可以直接進行靠近硬件的操作，但是 C 的指針操作不做保護，也給它帶來了很多不安全的因素。 C+在這方面做了改進，在保留了這種功能同時又保留了安全性，提升 了用戶的使用安全感，但是這些改進增加了語言的復雜度，從而出現了新的問題。 Java 針對 C 語言的缺點做出了一些改變，不在使用指針，提高了安全性，但在虛擬機中運行，運行效率低于 C/C+,一般而言， C， C+， java 被視為同一系的語言，它們都是最好的應用程序使用語言。 6. C 語言文件由程序序列組成 可以構成二進制文件或文本文件常用的 C 語言 IDE（集成開發環境）有 Microsoft VisualC+,Dey-C+,Code,Blocks,Borland C+ Builder,GNU DJGPP C+ ， Lccwin32 C Complier 3.1,High C,Turbo C,C-Free,win-tc,xcode(mac os x)等 6。 2.2 開發工具 Visual Stdio Visual 意為“可視化的”，指的是一種開發圖形用戶界面的方法。 #是一種應用于開發 .NET 應用程序的專屬語言，它以 C 語言為基礎，沿用其大部分的關鍵字，表達式以及運算符，而語法的設計卻更為簡潔易懂，同時以 C+對象模型建構其面身對象的語言結構，支持完整的面身對象設計理論。 C#本身的設計，考慮各種語言的特性，避免了現有程序 語言的缺點，并且新增了多種出色的語言特性，如垃圾回收機制，類型安全以及異常處理等。C#保留了 C+的功能強大特性，兼具 Visual Basic 易于使用其的優點 ,搭配 .NET 所提供的呆無錫太湖學院學士學位論文 4 庫 ,改變了傳統應用程序的開發模型 ,加上微軟對于 .NET 平臺的全力支持 ,C#在可預見的未來會扮演非常重要在角色 7。 Visual Studio 是一套完整的開發工具，用于生成 ASP.NET Web 應用程序、 XML Web services、桌面應用程序和移動應用程序。 Visual Basic、 Visual C# 和 Visual C+ 都使用相同的集成開發環境 (IDE)，這樣就能夠進行工具共享，并能夠輕松地創建混合語言解決方案。 另外，這些語言使用 .NET Framework 的功能，它提供了可簡化 ASP Web 應用程序和 XML Web services 開發的關鍵技術 8。 2.3 數據庫 數據庫（ Database）是具有一定結構特點的管理、存儲和調用數據的數據倉庫 9，誕生于上世紀 80 年代，伴隨著信息技術領域的巨大發展，尤其是距今 20 年以后，人們不在僅僅滿足于簡單的存儲和管理數據，而是需要更多能適應生產和生活需求的數據管理方式10。 本課題中使用的軟件是 SQL Sever 2008。 本人畢業設計（論文）題目 5 3 系統功能和需求分析 3.1 系統功能分析 刀具管理系統分為基礎數據管理和刀具資源管理兩個功能模塊。 基礎數據管理 刀具管理系統 刀具資源管理 圖 3.1 刀具管理系統功能樹 3.1.1 基礎數據管理 基礎數據管理所要實現的功能如下： 用戶權限管理：建立新用戶、設置權限。 人員基本信息管理：錄入車間加工人員的基本信息及查詢。 設備信息管理：錄入、查詢、維護車間基本信息。 刀具編碼管理：對刀具編碼原則進行設置、錄入、維護。 系統日志管理： 管理系統日志文件數據、打印報表。 數據庫備份：實現數據庫備份功能 3.1.2 刀具資源管理 刀具計劃調度管理 刀具庫存管理 刀具成本管理 3.2 系統流程 管理員通過服務器進入刀具信息管理系統，進入刀具信息管理系統的首頁，用賬號登錄系統，登錄成功就可以看到有關刀具信息了；管理員同樣通過服務器進入刀具信息管理系統，登錄成功后進入管理主頁面，可以選擇進行用戶權限管理，人員基本信息管理，設備信息管理。 3.3 刀具資源管理工作流 分析 刀具管理工作流主要流程包括刀具訂購工作流、刀具調度工作流、刀具 出入庫工作流。 無錫太湖學院學士學位論文 6 3.3.1 刀具訂購工作流 圖 3.2 刀具訂購流程圖 3.3.2 刀具出入庫流程圖 本人畢業設計（論文）題目 7 圖 3.3 刀具出入庫流程圖 3.3.3 刀具調度流程圖 無錫太湖學院學士學位論文 8 圖 3.4 刀具調度流程圖 3.4 系統性能需求分析 實用性：系統應具有方便的操作功能、友好的人機交互界面、系統維護方便。 本人畢業設計（論文）題目 9 安全性：系統應具有用戶管理安全功能。 可靠性：系統具有一定糾錯能力和較強的可靠性。 無錫太湖學院學士學位論文 10 4 刀具編碼技術與數據庫 設計 4.1 系統結構設計分析 企業車間刀具管理系統的系統結構如圖 4-1 所示，系統結構設計確定了軟 件的結構也是總體設計的主要階段。要根據系統分析的結果以及公司的實際情況來對新系統的結構進行總體設計，從宏觀，總體上進行設計和規劃，并且要對各個模塊分析。 圖 4.1 系統功能模塊圖 4.2 刀具編碼技術設計 刀具是零件加工的直接工具 ,是整個制造環節中占用準備時間最長（選擇、組裝、夾緊、測量、數據輸入）、影響零件加工質量的主要因素 ,也是影響數字化制造柔性的主要因素。在數字化制造過程中 ,要對刀具進行準確快速 的識別、調用和分配 ,就必須解決刀具的編碼問題。 4.2.1 刀具分類 1）根據刀具結構可分為 : （ 1）整體式：由整塊材料磨制而成，切削部分可以根據具體使用場合來修磨。 （ 2）鑲嵌式：分為機夾式和焊接式。其中根據不同的刀具結構，機夾式分為可轉位和不可轉位。 （ 3）減振式：為了減少刀具的振動，提高加工精度，當刀具工作臂長度和直徑比大系統功能模塊 資源管理 使用管理 數據管理 訂購新刀 信息修改 新刀入庫 報廢 借出 歸還入庫 裝卸 刀磨 刀頭數據 刀片數據 刀柄數據 其他數據 本人畢業設計（論文）題目 11 于 4 所采用特殊結構的一種刀具，主要用于鏜孔。 （ 4）內冷式：可以通過切削液