網(wǎng)絡(luò)化制造是21世紀(jì)制造業(yè)的發(fā)展方向，數(shù)控機(jī)床是實現(xiàn)產(chǎn)品最終加工的主要加工設(shè)備。數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)為新一代制造企業(yè)提供了數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程控制及NC程序管理的全面解決方案。CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC是由北京數(shù)碼大方推出的一款數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，本文是其一成功的應(yīng)用案例。

一、基本情況及需求

    某大型軍工企業(yè)（因保密原因不能明示單位名稱）現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床132臺，分布在3個車間，有1個車間的部分設(shè)備于2002年采用了其他開發(fā)商提供的多串口卡方式的多路DNC硬件系統(tǒng)（4個點）。企業(yè)車間分布如圖1所示。

圖1 企業(yè)車間分布圖

1. 企業(yè)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

    企業(yè)的信息中心在辦公大樓內(nèi)。企業(yè)內(nèi)部已經(jīng)通過光纖將以太網(wǎng)絡(luò)布置到各車間。主服務(wù)器在信息中心。各車間均有至少1臺終端計算機(jī)。企業(yè)共有四個車間：一車間為裝配車間；二車間為鈑金車間；三車間為熱處理車間；四車間為機(jī)加工車間。除三車間無需要聯(lián)網(wǎng)的數(shù)控設(shè)備外，其余車間均有需要聯(lián)網(wǎng)的數(shù)控設(shè)備，其中四車間原來有一套4個點的多路DNC系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用明線布線，硬件為一塊杰瑞的PX4-L多串口卡，只能實現(xiàn)簡單的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。

2. 機(jī)床編程通信現(xiàn)狀

    各車間現(xiàn)有的數(shù)控系統(tǒng)比較繁雜。大多數(shù)簡單的二維程序由車間機(jī)床操作工編制，部分復(fù)雜程序由車間工藝人員編制（如復(fù)雜工裝三維程序），主要工件的復(fù)雜程序由廠工藝處編制（如復(fù)雜的3～5軸程序）。各車間數(shù)控設(shè)備累計132臺，具體數(shù)控設(shè)備情況如表1所示。

表1 企業(yè)數(shù)控設(shè)備列表

    目前，該企業(yè)自身的網(wǎng)絡(luò)信息化狀況是：企業(yè)已經(jīng)配有ERP系統(tǒng)、PDM系統(tǒng)和OA系統(tǒng)，在設(shè)計和工藝部門也都全部應(yīng)用了CAD/CAM系統(tǒng)。

二、企業(yè)實施CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC前存在的問題

    (1)現(xiàn)有的ERP、PDM和OA系統(tǒng)不適應(yīng)目前的車間生產(chǎn)管理，更無法管理數(shù)控機(jī)床及其數(shù)控加工，在數(shù)控機(jī)床管理方面形成一個孤島；

    (2)企業(yè)內(nèi)各類設(shè)備中，數(shù)控設(shè)備逐漸占據(jù)主要地位，急需對這些設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化管理，包括開機(jī)率、任務(wù)分配等；

    (3)全廠沒有對數(shù)控設(shè)備的加工代碼進(jìn)行統(tǒng)一管理，同一個工件的加工代碼，有多個不同版本在使用，有時會造成非常可怕的后果；

    (4)機(jī)床操作者在機(jī)床上編制的代碼，由于機(jī)床存儲空間有限，往往難以長期保存，且同一臺機(jī)床由于存在多個操作工，這些代碼無法與被加工零件、編程人員掛鉤，沒有可追溯性；

    (5)代碼的傳輸，以前大多數(shù)都是手工在機(jī)床上輸入，效率低下且容易出錯；

    (6)加工文檔和代碼的安全性沒有保障。

三、方案整體建議

    經(jīng)多方比較，我們決定采用CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC，將機(jī)床、加工文檔、代碼及相關(guān)人員進(jìn)行統(tǒng)一管理，控制各相關(guān)人員的權(quán)限。所有與機(jī)床有關(guān)的文檔、代碼均由CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC自動進(jìn)行操作記錄，讓這類文檔的歷史、版本、操作均有據(jù)可查，所有人員能看到的文檔均為統(tǒng)一的最新版本。由工藝人員使用CAM軟件編制的代碼，機(jī)床操作人員不用再手工輸入，可通過網(wǎng)絡(luò)下載到機(jī)床。機(jī)床操作人員編制的代碼，由CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC上載到服務(wù)器相應(yīng)的機(jī)床目錄下統(tǒng)一管理。下面是具體的建議。

    一車間為裝配車間，測量儀是在單獨(dú)隔間內(nèi)，該測量儀控制部分使用了標(biāo)準(zhǔn)PC，具有以太網(wǎng)卡，且操作系統(tǒng)為Windows 2000，因此可直接在該測量儀的PC上直接安裝CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC管理模塊的客戶端。8臺大型鉆銑床距離比較遠(yuǎn)，且穿線困難，需要從控制面板后的串口引線穿吊線橋、過坦克鏈才能進(jìn)機(jī)柜，因此在這8臺大型鉆銑床局部采用無線通信方案。#p#分頁標(biāo)題#e#

    二車間為數(shù)控沖車間，所有設(shè)備都具備RS232接口，設(shè)備間距比較大，但車間總長未超過200m，在車間中部放置網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，然后采用正常的CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC接入方式。

    四車間為主要的機(jī)加工車間，設(shè)備數(shù)量、型號繁多，加之原有的一套4點多串口卡系統(tǒng)，為不浪費(fèi)原有的硬件，CAXA建議將原來的4個點多路DNC系統(tǒng)（多串口卡）并入CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC系統(tǒng)，其他均采用正常的CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC接入方式。

四、方案結(jié)構(gòu)及實施過程

    具體的方案結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。服務(wù)器端軟件安裝在一臺主服務(wù)器上（服務(wù)器由企業(yè)自備），客戶端軟件安裝在企業(yè)局域網(wǎng)絡(luò)上的任意一臺可適合安裝的計算機(jī)上。其他與代碼相關(guān)的CAD/CAM/CAPP/MS Office軟件都可集成在CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC系統(tǒng)中。

    該企業(yè)的CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC的方案的實施過程，歷時117天，具體日程如表2所示。

五、實施效果

    (1)成功實現(xiàn)了軟件集成

    CAD/CAM/CAPP/Office等應(yīng)用軟件被成功地集成了在CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC平臺上，使這些軟件的應(yīng)用從PDM的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹延伸到了具體的數(shù)控設(shè)備。

    在該企業(yè)的CAXA網(wǎng)絡(luò)NDC平臺上集成的軟件包括UG、MasterCAM、AutoCAD、Protel 、CAXA制造工程師、CAXA電子圖板、CAXA工藝圖表和MS Office等。這些不同的軟件系統(tǒng)能夠在CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC平臺下運(yùn)行，它們所生成的文檔自動由CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC平臺接管，并由CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC控制這些文檔的版本、歷史紀(jì)錄和流程。

    (2)權(quán)限管理完備，適合該企業(yè)的結(jié)構(gòu)管理

    CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC系統(tǒng)中可建立企業(yè)結(jié)構(gòu)樹，按照結(jié)構(gòu)樹來定義各部門的權(quán)限，同時還能按企業(yè)角色（崗位、職稱）來建立權(quán)限。每一個人能同時擁有多個不同的部門及角色，因此每一個人的權(quán)限是由不同的部門及角色復(fù)合而成的。人員不僅可按部門及角色的共性來分配權(quán)限，還能按其特性分配權(quán)限。

    (3)加工代碼的版本、流程得到了控制

    CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC系統(tǒng)有較為豐富的加工代碼版本管理功能，因此采用它使得企業(yè)的加工代碼得到統(tǒng)一的管理，徹底解決了代碼版本管理混亂的問題。

    (4)每一個機(jī)床操作工都有了很大的網(wǎng)絡(luò)存儲空間

    機(jī)床操作工能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)上分配給他的空間作為機(jī)床存儲空間的延續(xù)，不再受機(jī)床存儲空間的影響。

    (5)提高了工作效率

    由于實現(xiàn)了加工代碼資源的共享，從而免去了操作者大量錄入的時間，提高了工作效率。

    (6)生產(chǎn)調(diào)度人員對數(shù)控機(jī)床負(fù)荷有了更具體的對照參數(shù)

    在CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC系統(tǒng)上，生產(chǎn)調(diào)度人員可以很直觀地進(jìn)行加工代碼的分配，將代碼分配到各個機(jī)床。同時可利用CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC的統(tǒng)計功能統(tǒng)計各機(jī)床代碼數(shù)量，利用機(jī)床反饋信息獲取機(jī)床實際加工量。

    (7)設(shè)備處的設(shè)備管理與數(shù)控設(shè)備產(chǎn)生了真正關(guān)聯(lián)

    設(shè)備處以往只能在ERP或PDM甚至孤立的個人PC中建立虛擬的機(jī)床表格、文檔及機(jī)床參數(shù)文件。現(xiàn)在可直接在CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC上進(jìn)行設(shè)備的管理，將與設(shè)備相關(guān)的文檔、參數(shù)文件等直接掛接在CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC設(shè)備節(jié)點上。數(shù)控設(shè)備可直接通過CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC從設(shè)備節(jié)點上獲取設(shè)備參數(shù)（如PLC代碼），也可以通過CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC來直接統(tǒng)計機(jī)床開機(jī)率等相關(guān)信息。