王紹偉　于躍　盛小波　賴歡

摘要：工具室的管理采用傳統(tǒng)的紙質(zhì)臺(tái)賬形式，這種管理形式嚴(yán)重制約著制造企業(yè)的生產(chǎn)效率。針對(duì)這一現(xiàn)狀，在多個(gè)部門的協(xié)助及詳細(xì)走訪與認(rèn)真調(diào)研的基礎(chǔ)上，作者已開發(fā)出一套基于c/s模式的工具管理系統(tǒng)。系統(tǒng)使用前后的對(duì)比結(jié)果表明，工具管理系統(tǒng)明顯地提升了工具的流轉(zhuǎn)效率，并有效節(jié)約維護(hù)工裝設(shè)備的人力成本，對(duì)整體生產(chǎn)流程達(dá)到了降本增效的有益效果，從而實(shí)現(xiàn)了精益管理。

關(guān)鍵詞：工具管理系統(tǒng)；c/s模式；精益管理

工具室負(fù)責(zé)刀具、量具、夾具、輔具等工裝設(shè)備的管理，該部門運(yùn)行效率直接關(guān)乎到車間生產(chǎn)效率的高低。據(jù)山特維克官方統(tǒng)計(jì)，在制造企業(yè)當(dāng)中，間接的工具費(fèi)用占制造成本的30%，其中：16%的計(jì)劃作業(yè)停止是由于缺乏工具造成的；49%的工具庫存不在控制之中；35%的機(jī)械師時(shí)間花費(fèi)在查找工具上。目前的管理現(xiàn)狀卻使得工具成為部分制造企業(yè)加工能力的瓶頸，限制了企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。在國(guó)內(nèi)，某些公司的生產(chǎn)車間工具室依舊采用傳統(tǒng)的紙質(zhì)臺(tái)賬管理方式，給庫管員、采購人員和整個(gè)生產(chǎn)過程帶來的不便主要表現(xiàn)在如下方面：

（1）工具室的各類型工具是分別用工具代號(hào)表示的，如果憑借庫管員的經(jīng)驗(yàn)去準(zhǔn)確解碼數(shù)千種工具代號(hào)所代表的工具類型，是相當(dāng)困難的。

（2）對(duì)工具的使用、磨損、報(bào)廢等情況無法及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握，不利于工具的修磨、生產(chǎn)和采購預(yù)測(cè)。

（3）各個(gè)工具室的庫存信息彼此獨(dú)立，從而形成了信息孤島，不便于在生產(chǎn)中跨工具室借調(diào)工具。

鑒于此，公司亟須開發(fā)工具管理系統(tǒng)。采用信息化手段對(duì)工具室進(jìn)行有效的管理，可以實(shí)現(xiàn)工具室的有效管理。

1.工具管理系統(tǒng)

系統(tǒng)開發(fā)之前，調(diào)研各個(gè)車間工具室的業(yè)務(wù)流程情況，庫管員的文化程度和對(duì)系統(tǒng)的要求。工具管理系統(tǒng)既要滿足可通用性、可擴(kuò)展性、可移植性，也要具有很強(qiáng)的易用性和可維護(hù)性。其中，工具室的業(yè)務(wù)流程如圖1-2所示。

管理系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的基本功能有：（1）對(duì)工具日常的收入、發(fā)出、歸還和報(bào)廢情況進(jìn)行記錄；（2）按照時(shí)間、班組或個(gè)人分別統(tǒng)計(jì)工具的歸還、報(bào)廢情況，對(duì)庫存、發(fā)出、報(bào)廢等進(jìn)行盤點(diǎn)；（3）實(shí)現(xiàn)對(duì)工具庫存狀況進(jìn)行預(yù)警，便于及時(shí)通知采購管理部門進(jìn)行采購或進(jìn)行維修，以免影響到車間生產(chǎn)。

1.1系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理

1.1.1系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

工具管理系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)良好的維護(hù)性和擴(kuò)展性，需要采用“高內(nèi)聚、低耦合”的三層架構(gòu)模式，可以實(shí)現(xiàn)各司其職、互不干涉。三層架構(gòu)分別為表示層（User Interface，UI）、業(yè)務(wù)邏輯層（Business Logical Layer，BLL）和數(shù)據(jù)訪問層（Data Access Layer，DAL）。其中，表示層指系統(tǒng)的界面，直接負(fù)責(zé)跟用戶進(jìn)行交互，用于數(shù)據(jù)的錄入與顯示；業(yè)務(wù)邏輯層作為表示層和數(shù)據(jù)訪問層的紐帶，主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)的驗(yàn)證性工作，比如工具代號(hào)是否符合公司標(biāo)準(zhǔn)等；數(shù)據(jù)訪問層專門負(fù)責(zé)和數(shù)據(jù)庫的交互，比如數(shù)據(jù)的增加、修改和刪除等。

1.1.2系統(tǒng)的原理

工具管理系統(tǒng)運(yùn)行在Windows操作系統(tǒng)的平臺(tái)上，保存系統(tǒng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫為SQL Server 2008，管理系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)為（Microsoft Visual Studio，MVS），采用客戶機(jī)服務(wù)器模式（C/S模式）?？蛻魴C(jī)界面是用戶與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行通信的窗口，用戶在該界面中輸入工具信息，通過業(yè)務(wù)邏輯層將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫，用戶還可以在窗口中按照一定的權(quán)限級(jí)別訪問數(shù)據(jù)庫中的工具信息。

1.2工具管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)

依照工具室的業(yè)務(wù)流程和要實(shí)現(xiàn)的基本功能，建立相應(yīng)的模塊，實(shí)現(xiàn)具體的功能。工具管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊中的工具類型標(biāo)準(zhǔn)參考公司的刀具目錄（標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為：Q/PR201-2006）、量具目錄（Q/PR221-2006）、通用刀具目錄（Q/PR927-2008）、通用量具目錄（Q/PR928-2008）、數(shù)控刀具目錄（Q/PR929-2008）和數(shù)控輔具目錄（Q/PR930-2008）?；A(chǔ)數(shù)據(jù)模塊為管理系統(tǒng)的核心，在本系統(tǒng)主要起到數(shù)據(jù)字典的作用，為工具代號(hào)的解碼和記錄工具的周轉(zhuǎn)信息以及庫存預(yù)警打下基礎(chǔ)。

1.2.1數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的合理與否直接關(guān)乎工具管理系統(tǒng)開發(fā)的難易程度以及后期的可擴(kuò)展性的優(yōu)劣。因此，首先按照工具管理系統(tǒng)的具體功能，設(shè)計(jì)出用于記錄工具周轉(zhuǎn)信息的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫ToolRoom中包含有7張數(shù)據(jù)表，各數(shù)據(jù)表所包含的字段以及表與表之間的聯(lián)系如圖4所示。

通過數(shù)據(jù)庫ToolRoom的關(guān)系圖，可以一目了然地看出數(shù)據(jù)表之間的聯(lián)系。在數(shù)據(jù)表最上面的是表名，下面是其對(duì)應(yīng)的字段。在表之間有個(gè)線連著就說明這兩個(gè)表之間存在主鍵和外鍵的關(guān)系，其中帶有鑰匙的一端為主鍵，一個(gè)無窮大的符號(hào)表示的外鍵。以“db”開頭的數(shù)據(jù)表都表示基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表，用于記錄數(shù)據(jù)字典中的相關(guān)數(shù)據(jù)；以“MAI”開頭的數(shù)據(jù)表代表主表，主要用于記錄各工具室的工具庫存信息；以“HIS”開頭的數(shù)據(jù)表屬于歷史表，用于記錄歷史數(shù)據(jù)。

1.2.2系統(tǒng)操作模塊

公司的局域網(wǎng)采用3層星狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，將數(shù)據(jù)庫安裝于網(wǎng)絡(luò)的核心層服務(wù)器上，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)部門對(duì)工具信息的共享。

按照工具管理系統(tǒng)功能分析的內(nèi)容，運(yùn)用MicrosoftVisual Studio軟件作為開發(fā)平臺(tái)，開發(fā)出一套基于C/S模式的工具管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的功能模塊實(shí)現(xiàn)的具體內(nèi)容如下：

（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊作為系統(tǒng)的核心部分，只有超級(jí)管理員和管理員才有操作該部分的權(quán)限。該模塊中包含的子模塊有部門信息、個(gè)人信息、通用工具、專用工具和預(yù)警設(shè)置。

“部門信息”子模塊中保存的是公司各部門的相關(guān)信息，該子模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)部門信息的添加、修改和刪除等。如果一旦刪除某一部門的信息，從而導(dǎo)致相應(yīng)部門下的個(gè)人信息以及該部門的操作記錄統(tǒng)統(tǒng)刪除，因此在進(jìn)行部門刪除操作時(shí)，應(yīng)該慎重。

“個(gè)人信息”子模塊也具有添加、修改、刪除等功能。如果刪除某一員工信息，則同時(shí)將該員工的所有領(lǐng)用、報(bào)廢工具的歷史記錄全部刪除。在用戶資料的添加或者編輯中，設(shè)置用戶權(quán)限。在用戶基礎(chǔ)資料添加/修改界面中，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別員工卡號(hào)、電話號(hào)碼、郵箱等信息輸入的正確與否。用戶的密碼采用MD5的加密方式保存到數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)了用戶的信息安全。

“通用工具”包含通用刀具、通用量具和五金工具。通用刀具的類別編號(hào)規(guī)則為：D+四位數(shù)字；通用量具的類別編號(hào)規(guī)則為：L+四位數(shù)字；五金工具的類別編號(hào)規(guī)則為：兩位大寫英文字母+三位數(shù)字。工具代號(hào)文本框中自動(dòng)判斷輸入的工具類別代號(hào)是否符合規(guī)范，并可以將文本框中的英文字符自動(dòng)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的大寫字母。在“刪除”這項(xiàng)功能中，一旦刪除某種類型的工裝類別代號(hào)，則所有該類型的工裝信息均被刪除。

“專用工具”子模塊中，其類別代號(hào)是由兩部分組成的，如WA712.0101-01（Z）中，“.”號(hào)前面的部分代表該工具所加工、測(cè)量的產(chǎn)品代號(hào)，后一部分代表所加工、測(cè)量的零部件代號(hào)。

“工具預(yù)警設(shè)置”中需要設(shè)置本部門工具室中某種型號(hào)工具庫存量的最小值和最大值

（2）在“庫存管理”模塊中，記錄著本部門庫存的工具信息，該模塊實(shí)現(xiàn)的功能包括工具的收入、發(fā)出、編輯、對(duì)庫存工具進(jìn)行模糊查詢、跨庫借調(diào)、導(dǎo)出和打印等功能。在工具“收入”中，根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊的標(biāo)準(zhǔn)，自動(dòng)解碼工具代號(hào)所代表的工具名稱；工具的“發(fā)出”中，系統(tǒng)可以判定哪些工具在發(fā)出后默認(rèn)為報(bào)廢（比如砂輪類、銼刀類、油石類、砂紙類和紗布類等），哪些工具發(fā)出后需要?dú)w還，可以適量減少庫管員對(duì)系統(tǒng)的操作量；工具信息的“編輯”中，可以對(duì)工具室已經(jīng)錄入的錯(cuò)誤信息進(jìn)行編輯；在“查詢”功能中，可以對(duì)庫存工具可以采用工具名稱或者工具代號(hào)兩種方式進(jìn)行模糊查詢，從數(shù)千條工具庫存記錄中找到相關(guān)的工具信息；“跨庫借調(diào)”可以實(shí)現(xiàn)工具的跨工具室借用功能；工具庫存信息可以保存成Word文檔或者Excel文檔類型。其中，工具庫存管理界面如圖5所示。

（3）“出庫管理”模塊中，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)己出庫的工具進(jìn)行歸還、報(bào)廢操作，同時(shí)還有工具出庫的詳細(xì)信息、模糊查詢、導(dǎo)出、打印等功能。在對(duì)己領(lǐng)取的工具進(jìn)行歸還或者報(bào)廢操作時(shí)，如果領(lǐng)取的數(shù)量超過一件，默認(rèn)的歸還或者報(bào)廢的工具是最先領(lǐng)用的那件；在“歸還”功能中，系統(tǒng)會(huì)提醒該工具需要放置的位置；在“詳細(xì)信息”子功能中，可以顯示出當(dāng)時(shí)哪位庫管員把何種工具何時(shí)發(fā)出給哪位用戶等信息；在“模糊查詢”子功能中可以通過領(lǐng)用者姓名、工具代號(hào)和工具名稱這3種方式進(jìn)行模糊匹配查詢。

（4）在“盤點(diǎn)”模塊中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工具進(jìn)行發(fā)出、歸還和報(bào)廢的統(tǒng)計(jì)，并且可以實(shí)現(xiàn)工段工位的領(lǐng)取工具情況的歷史記錄查詢和工具預(yù)警信息的匯總。“報(bào)廢統(tǒng)計(jì)”模塊中可以分別按照時(shí)間、班組和個(gè)人進(jìn)行工具耗費(fèi)情況的統(tǒng)計(jì)。在這5個(gè)子功能中均包含導(dǎo)出，打印、詳細(xì)信息等操作。其中，庫存預(yù)警界面如圖6所示。

（5）“系統(tǒng)管理”模塊中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫備份、數(shù)據(jù)庫恢復(fù)和交接班功能。定期對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行備份，可以防止數(shù)據(jù)丟失；一旦系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟失，可以采用數(shù)據(jù)庫恢復(fù)功能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的恢復(fù)；“交接班”子功能在不退出系統(tǒng)的情況下，實(shí)現(xiàn)庫管員之間的換班。

2.系統(tǒng)使用效果

通過應(yīng)用工具管理系統(tǒng)，可以明顯地提Y+I裝設(shè)備的流轉(zhuǎn)效率，并有效節(jié)約維護(hù)工裝設(shè)備的人力成本，對(duì)整體生產(chǎn)流程達(dá)到了降本增效的有益效果。對(duì)此工具管理系統(tǒng)使用效果的評(píng)估情況統(tǒng)計(jì)與分析，所涉數(shù)據(jù)皆通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研與記錄的方式得出。將隨機(jī)抽查20次記錄的工裝借出和歸還耗時(shí)數(shù)據(jù)繪制成柱狀圖，如圖7所示。

通過數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)整理可以發(fā)現(xiàn)：

（1）工裝設(shè)備的借出流程平均耗時(shí)減少1.2小時(shí)，改進(jìn)率為56.3%。

（2）工裝設(shè)備的歸還流程平均耗時(shí)減少了1.1小時(shí)，改進(jìn)率為50.2%。

由此可見，在應(yīng)用工具室信息管理系統(tǒng)之后，工裝設(shè)備的流轉(zhuǎn)速率大幅提高，有效改進(jìn)了工裝設(shè)備的管理流程，從生產(chǎn)輔助的角度對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過程進(jìn)行了有效的精益優(yōu)化，降低了生產(chǎn)有關(guān)成本，從現(xiàn)場(chǎng)到組織，從方法到思想，從個(gè)體到整體地對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)。工具室管理信息系統(tǒng)的成功應(yīng)用，成了在整個(gè)企業(yè)范圍內(nèi)推廣精益管理的有效促進(jìn)與支持。