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摘要：本文深入研究并实现了通过自行开发的数据库来分类管理、查询、汇总拧紧工具的信息，特别是智能匹配这块，深入浅出地分析了工具的特点及讲解了如何通过定义关键字段来实现这一功能。该工具库适用性强，可以推广到各大汽车厂家。
关键词：工具库；拧紧工具；拧紧枪；套筒；头子；转接杆工艺系统；数据库；智能匹配
引言
汽车厂总装车间的零件装配90%以上是用螺栓连接的，螺栓连接离不开拧紧工具。如果总装车间使用的拧紧枪、套筒、头子的数据相对零散，没有数据库管理，则不便于查询和汇总。员工在对工具进行选型时，只能使用传统的办法查阅手册，逐一选型配对，导致工作效率非常低，还容易发生人为错误。工具缺少3D数模，也无法开展零件装配的可制造性分析。没有工具库，工具信息就无法直接与与总装工艺系统建立链接，只能手动输入一条条信息。基于以上三点，对工具信息进行标准化统一管理势在必行，在这样的背景下开发出了总装工具库，本文将做详细介绍。
1.工具库的功能
本系统主要用于查询、匹配及维护汽车厂的总装工具库数据，包含的主要功能模块如下：a智能匹配；b数据查询；c数据管理：主要负责工具库数据维护工作，如：数据录入、图纸录入、编辑、删除等事项；d系统管理：主要负责系统用户维护及系统字典管理。系统用户包含两种类型：系统管理员、普通用户。系统管理员，主要负责系统管理及数据管理；普通用户，可以进行数据的查询及智能匹配。工具库单独使用时进入系统前需要进行登录权限验证，并根据用户类型开放相应的功能，进行相应的操作。通过工艺系统的查询接口进入工具库系统时，不需要登陆验证，直接进入工具信息查询界面，进行查询操作，并可在查询结果中指定所需的数据通过接口提交给工艺系统。
1.1智能匹配功能的开发
顾名思义就是工具匹配时侧重于智能化，换言之开启一种傻瓜模式，让用户的一切操作变得简洁方便。只要输入螺栓类的标准件的零件号及扭矩，系统就会自动按部就班帮你选配完相应的套筒头子，转接杆，以及拧紧枪，省去了查询手册匹配工具的时间，同时还保证了准确率。那到底如何实现这个功能呢？
1.1.1理顺逻辑关系
首先，理顺套筒、头子、转接杆和拧紧工具相互之间的逻辑关系。一般情况下，套筒或头子一端和标准件连接，另一端和转接杆或拧紧枪连接，套筒与公螺栓配，头子与母螺栓配。
1.1.2定义出关键字段
套筒及头子都分输入端和输出端，输出端直接和标准件配，输入端一般和拧紧枪连。每个输出端定义出三个字段：大小、方向和形状，也就是说只要这三个字段和标准件一样就可以配起来。
按照这个方法再分析套筒、头子的输入端，由于输入端远比输出端来得复杂，所以分开讨论套筒和头子。先分析套筒，针对它的输入端，除了大小、方向和形状这三个字段，还得加约束条件，输入端的形式是否为快换式，如是，则此套筒只能与快换式的拧紧枪连接。
接下来分析头子，头子的输入端和套筒一样，分成大小、方向、形状和是否快换式，另外再要加一个约束条件，即是否为卡簧式，如为卡簧式的，不能直接与拧紧枪配，需和转接杆配，转接杆再和拧紧枪配。
针对转接杆，它也分成输入端和输出端，输入端的关键字段是大小、方向、形状、是否快换式；输出端分为大小、方向、形状、是否卡簧式及限制条件不可与紧固件直接连接。
最后，拧紧枪的定义。拧紧枪分成气动枪、充电枪、铆钉枪、高精度枪四大类。根据螺栓Kat.等级的不一样，当螺栓被定义为Kat.B及Kat.A时，必须使用高精度电动枪打紧，通过联网控制器将螺栓的拧紧数据保存在服务器上，追溯期限保证15年。拧紧枪只有输出端，没有输入端。输出端的关键字段为拧紧枪的量程，即扭矩的上限、下限、大小、形状及是否为快换式拧紧枪这几个关键字段。
以上讲述了如何开发这个智能匹配功能，目前此功能已被广泛地应用到工作中了，大大地缩短了工作时间，提高了工作效率。
1.2工具数据查询
这类就是一般查询，根据工具的类别，将工具分为通用工具和专用工具两大类。其中关键的通用工具又根据用途分为拧紧枪和套筒头子两大类。拧紧枪再细分为充电枪、气动枪、高精度枪、等；套筒头子又细分为套筒、头子、转接杆等。
按照上面的分类，管理员在系统里已提前将所有数据信息分类录入系统，包含工具型号、类型、输入端及输出端的尺寸、物料号信息等，另外还将工具的图片、2D图纸、3D数模也全部录入系统。当用户在工艺系统编制工艺需要输入工具型号时，直接在这个库里把需要的信息通过已创建的接口导入工艺系统即可。另外，对于库里的所有数据都可以实现下载至本地的功能，包括3D的数模，这也方便了其他部门的工作。比如开发部门需要对设计的零件的装配空间做初步分析，配合放入拧紧工具，这时只需要到工具库里下载一套完整的工具数模即可进行分析了。
1.3工具数据管理
这部分内容只针对管理员开放，主要是导入数据并维护。系统管理员可以在数据管理相应模块中新增一条信息，新增一条数据时可以进行图纸的上传，可以上传工具的2D和3D图纸，2D图纸的扩展名有：tif，bmp，jpg，pdf，3D图纸的扩展名为：cgr格式，圖纸的命名规范为：工具型号.扩展名。添加工具信息时确认工具信息的唯一性，根据工具的型号进行判断。工具信息列表显示每个工具的详细信息，可以对工具进行删除和编辑操作。工具编辑可以修改指定工具的所有信息（除名称外），但必须确保工具的型号的唯一性。可以批量导入充电枪的信息，批量导入的格式为指定的EXCEL格式（xls），在批量导入界面中具有导入模板下载的功能。可以批量导入电动枪的图纸，批量导入时图纸通过型号信息和工具进行关联。同时，考虑到重复导入的问题，在后台又增加了对比功能，保证了数据的唯一性。
1.4系统管理
系统管理分为用户管理和业务字典管理，这部分内容也由管理员统一维护。系统管理员可以添加新用户，添加用户时需要对用户名和工号的唯一性进行校验，也可以对用户列表中的已有用户进行批量删除。业务字典管理是对工具的数据的关键字段做添加和删除的操作。比如新建字段：添加充电枪的类型，添加车型信息，添加输出头的形状等等。
以上四点内容是对总装工具库的功能介绍，它实现了数据的统一管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性，同时它又为兄弟部门的工作开展带来了便捷。
2.系统的效益
“工欲善其事，必先利其器”，没有质量过硬的工具，再好的能工巧匠也做不出精细的作品。同理，没有一个完整的工具系统，再优秀的员工还是要耗费大量的时间去完成工具的选配，所以总装工具智能匹配系统的成功开发带来了四大效益。一是大幅提高效率，原本打紧一颗螺栓需要匹配工具花费的时间是10分钟，包括查询螺栓图纸上的尺寸，以及查阅套筒及拧紧枪的手册，而现在只要简单输入螺栓号，就会自动匹配完所有工具，整个过程最多10秒钟，工作效率整整提高了60倍。二是提前解决装配问题，借助智能匹配功能及选配好的3D数模进行装配空间及人机工程的分析，帮助兄弟部门提前发现问题，提前解决，避免了上线后才暴露的尴尬境地。三是实现标准化，有了数据库后，各个车间的工具一目了然，那就可以通盘考虑，特别是对新车型的工具型号的选择有指导意义，避免了工具型号五花八门，并减少了备件的数量。四是给总装工艺系统传输数据，工具库和工艺系统接口的成功开发，意味着节约了从外面直接购买数据库的成本。
结论
总装工具库的成功开发标志着整个公司所有的总装车间的拧紧工具的管理进入了一个新的阶段，即在同一个平台上统一共享、管理及维护，为精益化的工厂规划提供了技术支撑，另外还有利于相关部门人员的协同、并行工作。要想一个企业有长远的立足和发展，就必须对大数据进行开发管理。所以此系统可应用于各大汽车制造厂，参考此模式，建立一个自己的系统，用于专门管理工具信息。
关键词：工具库；拧紧工具；拧紧枪；套筒；头子；转接杆工艺系统；数据库；智能匹配
引言
汽车厂总装车间的零件装配90%以上是用螺栓连接的，螺栓连接离不开拧紧工具。如果总装车间使用的拧紧枪、套筒、头子的数据相对零散，没有数据库管理，则不便于查询和汇总。员工在对工具进行选型时，只能使用传统的办法查阅手册，逐一选型配对，导致工作效率非常低，还容易发生人为错误。工具缺少3D数模，也无法开展零件装配的可制造性分析。没有工具库，工具信息就无法直接与与总装工艺系统建立链接，只能手动输入一条条信息。基于以上三点，对工具信息进行标准化统一管理势在必行，在这样的背景下开发出了总装工具库，本文将做详细介绍。
1.工具库的功能
本系统主要用于查询、匹配及维护汽车厂的总装工具库数据，包含的主要功能模块如下：a智能匹配；b数据查询；c数据管理：主要负责工具库数据维护工作，如：数据录入、图纸录入、编辑、删除等事项；d系统管理：主要负责系统用户维护及系统字典管理。系统用户包含两种类型：系统管理员、普通用户。系统管理员，主要负责系统管理及数据管理；普通用户，可以进行数据的查询及智能匹配。工具库单独使用时进入系统前需要进行登录权限验证，并根据用户类型开放相应的功能，进行相应的操作。通过工艺系统的查询接口进入工具库系统时，不需要登陆验证，直接进入工具信息查询界面，进行查询操作，并可在查询结果中指定所需的数据通过接口提交给工艺系统。
1.1智能匹配功能的开发
顾名思义就是工具匹配时侧重于智能化，换言之开启一种傻瓜模式，让用户的一切操作变得简洁方便。只要输入螺栓类的标准件的零件号及扭矩，系统就会自动按部就班帮你选配完相应的套筒头子，转接杆，以及拧紧枪，省去了查询手册匹配工具的时间，同时还保证了准确率。那到底如何实现这个功能呢？
1.1.1理顺逻辑关系
首先，理顺套筒、头子、转接杆和拧紧工具相互之间的逻辑关系。一般情况下，套筒或头子一端和标准件连接，另一端和转接杆或拧紧枪连接，套筒与公螺栓配，头子与母螺栓配。
1.1.2定义出关键字段
套筒及头子都分输入端和输出端，输出端直接和标准件配，输入端一般和拧紧枪连。每个输出端定义出三个字段：大小、方向和形状，也就是说只要这三个字段和标准件一样就可以配起来。
按照这个方法再分析套筒、头子的输入端，由于输入端远比输出端来得复杂，所以分开讨论套筒和头子。先分析套筒，针对它的输入端，除了大小、方向和形状这三个字段，还得加约束条件，输入端的形式是否为快换式，如是，则此套筒只能与快换式的拧紧枪连接。
接下来分析头子，头子的输入端和套筒一样，分成大小、方向、形状和是否快换式，另外再要加一个约束条件，即是否为卡簧式，如为卡簧式的，不能直接与拧紧枪配，需和转接杆配，转接杆再和拧紧枪配。
针对转接杆，它也分成输入端和输出端，输入端的关键字段是大小、方向、形状、是否快换式；输出端分为大小、方向、形状、是否卡簧式及限制条件不可与紧固件直接连接。
最后，拧紧枪的定义。拧紧枪分成气动枪、充电枪、铆钉枪、高精度枪四大类。根据螺栓Kat.等级的不一样，当螺栓被定义为Kat.B及Kat.A时，必须使用高精度电动枪打紧，通过联网控制器将螺栓的拧紧数据保存在服务器上，追溯期限保证15年。拧紧枪只有输出端，没有输入端。输出端的关键字段为拧紧枪的量程，即扭矩的上限、下限、大小、形状及是否为快换式拧紧枪这几个关键字段。
以上讲述了如何开发这个智能匹配功能，目前此功能已被广泛地应用到工作中了，大大地缩短了工作时间，提高了工作效率。
1.2工具数据查询
这类就是一般查询，根据工具的类别，将工具分为通用工具和专用工具两大类。其中关键的通用工具又根据用途分为拧紧枪和套筒头子两大类。拧紧枪再细分为充电枪、气动枪、高精度枪、等；套筒头子又细分为套筒、头子、转接杆等。
按照上面的分类，管理员在系统里已提前将所有数据信息分类录入系统，包含工具型号、类型、输入端及输出端的尺寸、物料号信息等，另外还将工具的图片、2D图纸、3D数模也全部录入系统。当用户在工艺系统编制工艺需要输入工具型号时，直接在这个库里把需要的信息通过已创建的接口导入工艺系统即可。另外，对于库里的所有数据都可以实现下载至本地的功能，包括3D的数模，这也方便了其他部门的工作。比如开发部门需要对设计的零件的装配空间做初步分析，配合放入拧紧工具，这时只需要到工具库里下载一套完整的工具数模即可进行分析了。
1.3工具数据管理
这部分内容只针对管理员开放，主要是导入数据并维护。系统管理员可以在数据管理相应模块中新增一条信息，新增一条数据时可以进行图纸的上传，可以上传工具的2D和3D图纸，2D图纸的扩展名有：tif，bmp，jpg，pdf，3D图纸的扩展名为：cgr格式，圖纸的命名规范为：工具型号.扩展名。添加工具信息时确认工具信息的唯一性，根据工具的型号进行判断。工具信息列表显示每个工具的详细信息，可以对工具进行删除和编辑操作。工具编辑可以修改指定工具的所有信息（除名称外），但必须确保工具的型号的唯一性。可以批量导入充电枪的信息，批量导入的格式为指定的EXCEL格式（xls），在批量导入界面中具有导入模板下载的功能。可以批量导入电动枪的图纸，批量导入时图纸通过型号信息和工具进行关联。同时，考虑到重复导入的问题，在后台又增加了对比功能，保证了数据的唯一性。
1.4系统管理
系统管理分为用户管理和业务字典管理，这部分内容也由管理员统一维护。系统管理员可以添加新用户，添加用户时需要对用户名和工号的唯一性进行校验，也可以对用户列表中的已有用户进行批量删除。业务字典管理是对工具的数据的关键字段做添加和删除的操作。比如新建字段：添加充电枪的类型，添加车型信息，添加输出头的形状等等。
以上四点内容是对总装工具库的功能介绍，它实现了数据的统一管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性，同时它又为兄弟部门的工作开展带来了便捷。
2.系统的效益
“工欲善其事，必先利其器”，没有质量过硬的工具，再好的能工巧匠也做不出精细的作品。同理，没有一个完整的工具系统，再优秀的员工还是要耗费大量的时间去完成工具的选配，所以总装工具智能匹配系统的成功开发带来了四大效益。一是大幅提高效率，原本打紧一颗螺栓需要匹配工具花费的时间是10分钟，包括查询螺栓图纸上的尺寸，以及查阅套筒及拧紧枪的手册，而现在只要简单输入螺栓号，就会自动匹配完所有工具，整个过程最多10秒钟，工作效率整整提高了60倍。二是提前解决装配问题，借助智能匹配功能及选配好的3D数模进行装配空间及人机工程的分析，帮助兄弟部门提前发现问题，提前解决，避免了上线后才暴露的尴尬境地。三是实现标准化，有了数据库后，各个车间的工具一目了然，那就可以通盘考虑，特别是对新车型的工具型号的选择有指导意义，避免了工具型号五花八门，并减少了备件的数量。四是给总装工艺系统传输数据，工具库和工艺系统接口的成功开发，意味着节约了从外面直接购买数据库的成本。
结论
总装工具库的成功开发标志着整个公司所有的总装车间的拧紧工具的管理进入了一个新的阶段，即在同一个平台上统一共享、管理及维护，为精益化的工厂规划提供了技术支撑，另外还有利于相关部门人员的协同、并行工作。要想一个企业有长远的立足和发展，就必须对大数据进行开发管理。所以此系统可应用于各大汽车制造厂，参考此模式，建立一个自己的系统，用于专门管理工具信息。