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本文基于国家科技重大专项“高档数控机床与基础制造装备”,以重型柴油发动机缸体、缸盖柔性生产线为对象,开展了刀具全生命周期信息追溯、刀具信息模型构建、排产调度和寿命及成本管理等方面研究,并进行了刀具管理系统设计开发,主要工作内容如下：(1)研究现代制造业中的刀具管理业务流程及管理现状,5次调研一汽锡柴无锡惠山生产基地开展刀具管理现状研究,针对刀具管理过程中所存在的问题进行分析,从精益管理理念出发提出刀具管理思想及技术路线,并对现有的刀具管理流程进行优化。(2)建立了刀具全生命周期信息管理模型,引入状态空间理论,实现刀具信息管理的数学模型构建。研究刀具状态信息在各管理环节的变换规律,建立刀具管理信息的特征状态方程,并定义信息运算法则,为实现刀具管理信息的程序化处理奠定基础。(3)开展了多系统信息集成及信息追溯研究,通过开发数据接口实现ERP、立体库、ZOLLER对刀仪及FANUC数控系统等多个外部系统的数据集成,实现刀具管理信息的高度共享与高效流通,并消除信息孤岛；通过设置信息节点并引入条码技术,开展刀具状态信息的在线采集与监控,实现了刀具管理数据的全生命周期信息追溯。(4)构建了实时信息驱动的刀具调度模型,以实时统计的刀具状态信息为依据,采用遗传算法(Genetic Algorithm)进行排产调度优化,动态调整刀具的投放及调度计划,从而保障刀具的正常使用需求,并实现生产资源的高效利用。(5)开展了刀具寿命管理、成本管理及质量管理研究,结合企业刀具管理需求进行生产管理报表定制化开发,提升管理数据的统计分析效率,为后期生产管理计划调整提供决策依据,从而实现由实时信息驱动的刀具管理模式。(6)设计开发了刀具管理系统,并与立体库、对刀系统及数控系统等外部系统进行数据信息集成,实现刀具寿命管理、成本管理及质量管理,该系统已成功应用于一汽解放无锡柴油机厂重型柴油发动机缸体、缸盖柔性生产线,并取得良好的应用效果。