刀具是車間生產(chǎn)的重要資源，由于刀具種類繁多、數(shù)量龐大、參數(shù)繁多、借入借出過程頻繁，因此導(dǎo)致車間對其缺乏有效管理。隨著信息化技術(shù)以及智能裝備的不斷發(fā)展，并在制造業(yè)中深度應(yīng)用，多品種小批量正成為制造業(yè)的主要生產(chǎn)模式，而傳統(tǒng)機(jī)械加工車間也逐步向數(shù)字化車間轉(zhuǎn)型，傳統(tǒng)的人工的刀具管理方式已不再滿足數(shù)字化車間的運(yùn)行環(huán)境，嚴(yán)重阻礙了數(shù)字化車間的運(yùn)行和發(fā)展。

對于數(shù)字化車間而言，傳統(tǒng)的刀具管理模式存在以下問題：

(1) 刀具信息管理困難：由于利用人工來管理刀具相關(guān)的信息，勞動強(qiáng)度大，出錯(cuò)率高。

(2) 確定刀具的需求計(jì)劃困難：由于刀具需求計(jì)劃經(jīng)常與實(shí)際生產(chǎn)脫節(jié)，使得各機(jī)床加工站中工件的調(diào)度與刀具的供應(yīng)不一致，影響了工件加工的連續(xù)性。

(3) 刀具查詢困難：在大量的刀具中僅靠查找明細(xì)表、使用資料查詢某種型號的刀具，既費(fèi)時(shí)又容易出錯(cuò)。

(4) 工藝選刀困難：工藝人員無法方便的知道刀具的庫存信息以及刀具的組件信息，另外新的生產(chǎn)線選配刀的時(shí)候。

(5) 刀具采購困難：由于得不到刀具庫存和使用的準(zhǔn)確信息，往往造成重復(fù)采購。

(6) 刀具壽命統(tǒng)計(jì)困難：刀具在生產(chǎn)現(xiàn)場閑置散落造成了刀具資源的浪費(fèi)。只能由各機(jī)床控制器對自己已到壽命的刀具提出更換要求。這樣使得系統(tǒng)中各機(jī)床頻繁地更換新刀具，增加了刀具更換時(shí)間。

(7) 刀具庫存管理困難：沒有對刀具庫存進(jìn)行合理的管理，機(jī)床刀具庫的刀具庫存量控制不合理，需要的刀具沒有，而不需要的刀具卻可能多余，占用了企業(yè)大量流動資金。

刀具管理是信息化建設(shè)的重要組成部分，特別是對于機(jī)械類生產(chǎn)車間，刀具管理的合理性、科學(xué)性，在很大程度上決定了制造系統(tǒng)的可靠性與生產(chǎn)效率的高低。其中，以現(xiàn)代通信技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為代表的技術(shù)將MES系統(tǒng)刀具管理集成起來，提高制造加工企業(yè)對上層設(shè)備以及生產(chǎn)資源的信息管理、調(diào)配。

刀具監(jiān)控系統(tǒng)是車間MES的重要組成部分。主要由以下幾部分構(gòu)成：刀具管理中心、中央刀具庫、機(jī)床刀具庫、工作地、刀具預(yù)調(diào)和刃磨間等。

(1)刀具管理中心

刀具管理中心包括刀具查詢模塊、刀具借還模塊、數(shù)據(jù)維護(hù)模塊、刀具壽命管理、刀具報(bào)表模塊。刀具管理中心是刀具管理系統(tǒng)的一個(gè)核心，它主要具有以下作用：可以接受新購刀具的信息、反映操作人員的刀具借還信息、實(shí)現(xiàn)對刀具庫中的已有信息進(jìn)行修改和刪除、對刀具剩余壽命進(jìn)行預(yù)測、實(shí)施在線監(jiān)測信息處理，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)制造執(zhí)行單元的刀具狀況，滿足工作地人員、工藝設(shè)計(jì)人員、計(jì)劃調(diào)度人員、刀具供應(yīng)人員等對刀具信息的需求，優(yōu)化刀具的使用，避免重復(fù)購置和丟失等現(xiàn)象的發(fā)生。

(2)中央刀庫

在車間存放等待機(jī)床調(diào)用備用刀具，通過對中央刀庫的查詢車間刀具的儲備情況提供詳細(xì)的信息，在刀具儲量不足時(shí)提出警告。

(3)機(jī)床刀具庫

制造執(zhí)行單元內(nèi)具有刀庫的數(shù)控機(jī)床，其各刀位安裝的刀具信息存儲在機(jī)床數(shù)據(jù)庫中，通過機(jī)床數(shù)據(jù)庫可以查詢到各刀位所安裝刀具的編號，進(jìn)而通過刀具管理中心查詢到刀具的所有信息。

(4)刀具預(yù)調(diào)和刃磨間

刀具預(yù)調(diào)和刃磨間主要是為生產(chǎn)和加工準(zhǔn)備所需的刀具。一方面，刀具磨損或破損后，在這里進(jìn)行重新刃磨；另一方面，刀具預(yù)調(diào)整或進(jìn)行組裝，也在這里進(jìn)行。因此，刀具由于預(yù)調(diào)或刃磨后，刀具的相應(yīng)信息必然發(fā)生改變，而刀具維修人員可以通過刀具數(shù)據(jù)修改模塊，更改刀具庫中的刀具信息。

(5)工作地

工作地是生產(chǎn)的直接場所，在刀具管理系統(tǒng)中的的作用主要有以下兩個(gè)方面：操作者可以查詢刀具信息和對借用的刀具予以確認(rèn)。