0引言
在數(shù)控加工工廠，刀具的管理是諸多管理環(huán)節(jié)中重要的一環(huán)，刀具成本在總成本中占有重要的位置。特別是在多品種小批量的工廠，由于沒有科學(xué)的管理，導(dǎo)致刀具成本高居不下。因此，刀具管理即刀具BOM管理，被企業(yè)提上了議事議程。
編者在20多年的數(shù)控加工實(shí)踐中，從事技術(shù)及管理工作，總結(jié)了一整套刀具管理方案，可以有效的控制刀具成本，提高生產(chǎn)效率。
建立刀具管理系統(tǒng)的流程節(jié)點(diǎn)包括以下6個步驟，如圖1，本文將從以下6個方面分別介紹。
圖1.建立刀具BOM管理方案流程圖
1刀具系統(tǒng)性編碼
刀具系統(tǒng)性編碼是建立統(tǒng)一的編碼工步刀具編碼，目的是采取統(tǒng)一的編碼，來識別工步及刀具和刀片，制定工藝刀具清單，為刀具準(zhǔn)備、配送、壽命管理做好前期準(zhǔn)備。
刀具系統(tǒng)性編碼（這里包括數(shù)控車床刀具及加工中心旋轉(zhuǎn)刀具）可以采取拼音或國際英文簡稱的方法編制，編制原則如下：
1.1車床刀具編碼規(guī)則
- 工步+加工狀態(tài)+刀桿情況+刀片及編號+刀片材質(zhì)；
- ODR+25+CNMG120408-MS-VP15TF。
表1.車刀編碼原則
1.2 數(shù)控車工步編碼
數(shù)控車工步編碼包括：外圓車加工、內(nèi)孔車加工、端面車加工、端面孔方案、數(shù)控車孔加工方案刀具鉆頭、絲錐、U鉆、鉸刀等按照加工中心旋轉(zhuǎn)刀具編碼方案執(zhí)行。
圖2.數(shù)控車工步匯總
圖3.工步分解圖示
圖4.工步中英文對照及簡碼
1.3 加工中心工步刀具編碼
加工中心工步較多，可采取：刀具編碼進(jìn)行工步識別的辦法（刀具即是工步的標(biāo)識法），如：FA(FACE MILL)面銑刀即是銑面工步；英文中文結(jié)合簡碼的辦法；當(dāng)然可以采取拼音簡碼的原則。
加工中心旋轉(zhuǎn)刀具圖冊如下：
圖5.加工中心旋轉(zhuǎn)刀具英文名稱
圖6.加工中心旋轉(zhuǎn)刀具中文名稱
加工中心孔刀具圖冊如下：
圖7.孔加工刀具英文圖冊
圖8.孔加工刀具中文圖冊
圖9.孔加工方案刀具簡碼及中文對照表
1.4 加工中心工步刀具簡碼
不同的刀具有不同的編碼規(guī)則，本節(jié)將列舉各類刀具編碼規(guī)則表，可以比照以下表單制定自己公司額編碼規(guī)則。
表2.加工中心編碼規(guī)則
圖10.面銑刀編碼規(guī)則
圖11.平底銑刀編碼規(guī)則
圖12.方肩銑刀編碼規(guī)則
根據(jù)這些原則，還包括圓鼻刀編碼規(guī)則、球頭銑刀編碼規(guī)則、鉆頭編碼原則、定點(diǎn)鉆編碼原則、絲錐編碼原則等，因?yàn)槠邢�，在這里不再獒敘。
2 程序編制標(biāo)準(zhǔn)化
程序名稱編碼標(biāo)準(zhǔn)化即要求:程序名稱需要符合規(guī)則；程序注釋添加工步刀具信息齊全；程序格式符合規(guī)范要求；程序刀具注釋可以添加節(jié)拍時間，可以添加刀具壽命等；切削參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，編制切削參數(shù)參考表；各自公司可以根據(jù)實(shí)際情況編制程序命名規(guī)范規(guī)則；工序編碼可以使用全拼和英文簡碼都可以；好記容易上手為原則。
程序編制具體的流程為：
1）出臺編制規(guī)范、名稱規(guī)范、注釋規(guī)范等等，舉例：名稱規(guī)范如下表3。
表3.程序名稱規(guī)范
2）組織培訓(xùn)宣貫學(xué)習(xí)、練習(xí)、達(dá)到熟記編碼規(guī)則的目的。
表4.程序標(biāo)準(zhǔn)化
3）實(shí)施程序編制標(biāo)準(zhǔn)化。
3 建立程序編制的EBOM、PBOM
3.1 Mastercam導(dǎo)出EBOM的方法
CAM工程師在軟件程序編制時，采取刀具名稱的辦法，及第二章提及的工步刀具編碼，在程序段前面添加工步刀具注釋，便于識別程序的工步及刀具，導(dǎo)出清單，建立起了刀具的EBOM、PBOM表單。
當(dāng)然使用MASTERCAM軟件及CIMCO EDIT軟件結(jié)合都是可以導(dǎo)出刀具清單，MASTERCAM軟件導(dǎo)出清單有2種辦法：
在程序編制時，在注釋欄添加第二章規(guī)定的工步刀具編碼，生成程序時會自動生成帶有注釋的工步刀具，再使用CIMCO EDIT軟件導(dǎo)出刀具清單即：EBOM、PBOM
使用MASTERCAM軟件Setup插件導(dǎo)出刀具清單及工藝列表，可以選擇EXCEL 或?yàn)g覽器文件，便于查看及編輯；具體方法可以參考網(wǎng)絡(luò)介紹，以后會專門介紹插件的安裝及使用，這里不再獒敘。
這里通過抓圖，介紹一下Mastercam軟件在注釋欄里添加工步及刀具的事宜（如圖13、14）。
圖13.Mastercam X9刀具設(shè)置，刀具簡碼填寫處
圖14.刀具設(shè)置紅框內(nèi)填寫刀具注釋即刀具簡碼
3.2 軟件生成含有EBOM的G代碼加工程序
軟件生成含有EBOM的G代碼加工程序的步驟為：
1)編制好程序以后（這里不敘述過多的Mastercam軟件編程過程）生成H含有EBOM的G代碼，命名為：MBA-E-LH-F-01；
2)使用CIMCO EDIT (軟件有試用單機(jī)版目前市面上都使用單機(jī)版本)打開G代碼；
3)點(diǎn)擊打開MBA-E-LH-F-01程序文件
4)點(diǎn)數(shù)控功能MAKE TOOL LIST (提取刀具清單)如圖16紅色方框所示，點(diǎn)另存為：MBA-B-LH1-F-01-TOOL
MBA-B-LH1-F-01-TOOL文件即是本程序的刀具清單EBOM。
圖15. CIMCO Edit v8.0版本所示帶有刀具簡碼注釋的程序
3.3 使用Mastercamx9.0插件SetupX 導(dǎo)出工藝清單（PBOM）及刀具列表的方法
Mastercamx9.0刀路編制完畢，模擬檢查以后，使用組合鍵ALT+C 導(dǎo)出SetupSheet (工藝清單) 及 ToolList （刀具清單EBOM）。
刀具EBOM、PBOM作為產(chǎn)品工序加工的使用基礎(chǔ)，是產(chǎn)前準(zhǔn)備的必備清單。
圖16.提取的刀具清單-EBOM
圖17.Setup插件導(dǎo)出的工藝列表
4 刀具壽命監(jiān)控統(tǒng)計(jì)
有了刀具EBOM 、PBOM 后，也為刀具M(jìn)BOM進(jìn)行壽命監(jiān)控奠定了基礎(chǔ)，可以對刀具壽命進(jìn)行SPC統(tǒng)計(jì)和監(jiān)控。
通過專業(yè)人員（技術(shù)員 工藝師 技師等），對EBOM、PBOM 進(jìn)行刀具壽命監(jiān)控統(tǒng)計(jì)，并產(chǎn)生MBOM（物料消耗清單）。MBOM是真正意義的刀具物料清單，根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)計(jì)劃對刀具刀片進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)計(jì)算的結(jié)果結(jié)合庫存情況，制定請購單，要求采購部門進(jìn)行采購，這是生產(chǎn)需求分析所需要的MBOM清單。
對于企業(yè)資源規(guī)劃環(huán)節(jié)，在EBOM、PBOM 產(chǎn)生的同時，有技術(shù)人員對刀具的壽命統(tǒng)計(jì)的定額就是刀具清單對應(yīng)的產(chǎn)品的MBOM，刀具損耗MBOM，是保證及時準(zhǔn)確的生產(chǎn)的物資材料之一，也是必備BOM清單之一。
刀具壽命清單統(tǒng)計(jì)表需要根據(jù)EBOM、PBOM進(jìn)行制定，每種刀具需要進(jìn)行統(tǒng)計(jì)監(jiān)控跟蹤，直至統(tǒng)計(jì)出合理的壽命為準(zhǔn)。壽命有時間統(tǒng)計(jì)或加工件數(shù)統(tǒng)計(jì)兩種，推薦依件數(shù)為準(zhǔn)。
大批量的產(chǎn)品在統(tǒng)計(jì)壽命時，特別是汽車配件加工，請依最高標(biāo)準(zhǔn)即在加工產(chǎn)品公差接近上下極限公差時，必須更換刀具，當(dāng)然修正刀補(bǔ)也是可以的。當(dāng)關(guān)鍵尺寸，公差較為嚴(yán)格，精度較高時可以強(qiáng)制換刀，更換下來的刀具可以作為粗加工的刀具使用。
圖18.刀具使用壽命監(jiān)控的產(chǎn)品SPC監(jiān)控圖
5 刀具配送的介紹
有了刀具EBOM、PBOM刀具工藝列表，在生產(chǎn)排產(chǎn)機(jī)臺計(jì)劃發(fā)出時，刀具管理員應(yīng)及時的對刀具進(jìn)行準(zhǔn)備，做到第一時間送到工位，杜絕準(zhǔn)備刀具帶來的機(jī)內(nèi)浪費(fèi)，這也是精益生產(chǎn)的策略之一。
根據(jù)MBOM對生產(chǎn)線的刀具刀片發(fā)放進(jìn)行監(jiān)控，做到發(fā)放數(shù)量與MBOM對應(yīng)，一旦有異常，操作工通知技術(shù)人員或班長進(jìn)行技術(shù)分析，對毛坯和刀具技術(shù)性分析，防患于未然，刀具刀片有質(zhì)量問題，技術(shù)員或刀具管理員可以及時通知供應(yīng)商進(jìn)行跟蹤。
產(chǎn)生MBOM后，就可以對生產(chǎn)線上的刀具定額進(jìn)行成本監(jiān)控，成本分析，成本管控，為降低刀具成本打下基礎(chǔ)。
6 刀具壽命管理的方法
6.1刀具壽命監(jiān)控及產(chǎn)品SPC統(tǒng)計(jì)
在大批量汽車配件加工時，需要對產(chǎn)品進(jìn)行SPC統(tǒng)計(jì)，并通過對刀具進(jìn)行強(qiáng)制更換的方法，保證產(chǎn)品尺寸的過程能力中的CPK，CPK是"Process Capability Index" 的縮寫。CPK的中文定義為:制程能力指數(shù)，是現(xiàn)代企業(yè)用于表示制程能力的指標(biāo)，即某個工程或制程水準(zhǔn)的量化反應(yīng)，也是工程評估的一類指標(biāo)。
影響制程水平的主要是刀具壽命即刀具磨損情況，也是影響制程的因素之一，所以必須對刀具壽命進(jìn)行監(jiān)控并及時強(qiáng)制更換。
6.2三種監(jiān)控方法介紹
1）數(shù)控系統(tǒng)設(shè)置報(bào)警法，由機(jī)床原廠家技術(shù)工程師設(shè)置就可以，這里篇幅有限不再獒敘；
2）刀具管理看板法；
3）宏程序執(zhí)行法。
6.3刀具壽命看板管理法
刀具名稱、材質(zhì)、監(jiān)控標(biāo)尺是根據(jù)統(tǒng)計(jì)好的刀具壽命制作管控看板，在生產(chǎn)過程中對每個刀片記性壽命管理，看板制作如圖19所示。
看板由專業(yè)技術(shù)人員制作，磁性卡K士張貼到機(jī)床前面現(xiàn)場進(jìn)行管控，如圖20。
7 結(jié)論
通過以上對程序刀具工步進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，工藝、程序、刀具BOM集成化，刀具壽命的監(jiān)控等的管理，可以實(shí)現(xiàn)MBOM表請購、采購、入庫、產(chǎn)前準(zhǔn)備流程順暢，OEE顯著提高（降低產(chǎn)前刀具準(zhǔn)備導(dǎo)致計(jì)劃外停機(jī)的時間），刀具M(jìn)BOM數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性大大提高，降低刀具庫存，以及刀具費(fèi)用及成本顯著下降。
圖19.刀具壽命監(jiān)控看板制作說明書
圖20.刀具壽命監(jiān)控看板
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本文標(biāo)題：數(shù)控加工刀具BOM清單管理方案探討
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