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网络化制造是21世纪制造业的发展方向，数控机床是实现产品最终加工的主要加工设备。数控机床远程控制系统为新一代制造企业提供了数控机床联网、远程控制及NC程序管理的全面解决方案。CAXA网络DNC是由北京数码大方推出的一款数控机床联网系统，本文是其一成功的应用案例。 一、基本情况及需求$ }$ m% [4 j# j& u9 o# x1 i
某大型军工企业（因保密原因不能明示单位名称）现有数控机床132台，分布在3个车间，有1个车间的部分设备于2002年采用了其他开发商提供的多串口卡方式的多路DNC硬件系统（4个点）。企业车间分布如图1所示。0 k& t& @3 z9 Z) u' K
图1 企业车间分布图 1. 企业网络现状
/ i' C" [4 P: K+ M 企业的信息中心在办公大楼内。企业内部已经通过光纤将以太网络布置到各车间。主服务器在信息中心。各车间均有至少1台终端计算机。企业共有四个车间：一车间为装配车间；二车间为钣金车间；三车间为热处理车间；四车间为机加工车间。除三车间无需要联网的数控设备外，其余车间均有需要联网的数控设备，其中四车间原来有一套4个点的多路DNC系统。该系统采用明线布线，硬件为一块杰瑞的PX4-L多串口卡，只能实现简单的数据发送和接收。
/ N3 i4 V# h) r3 t: S$ u2. 机床编程通信现状' ^9 x* x7 J* `: p9 k
各车间现有的数控系统比较繁杂。大多数简单的二维程序由车间机床操作工编制，部分复杂程序由车间工艺人员编制（如复杂工装三维程序），主要工件的复杂程序由厂工艺处编制（如复杂的3～5轴程序）。各车间数控设备累计132台，具体数控设备情况如表1所示。- Q1 N0 d! U: x" |& z, j c: v; q
表1 企业数控设备列表 目前，该企业自身的网络信息化状况是：企业已经配有ERP系统、PDM系统和OA系统，在设计和工艺部门也都全部应用了CAD/CAM系统。/ T) z/ p' o0 [2 Z
二、企业实施CAXA网络DNC前存在的问题
: x- a1 E/ k# {6 Z: G: v (1)现有的ERP、PDM和OA系统不适应目前的车间生产管理，更无法管理数控机床及其数控加工，在数控机床管理方面形成一个孤岛；
K+ e: x1 ^" N' r! C$ O (2)企业内各类设备中，数控设备逐渐占据主要地位，急需对这些设备进行网络化管理，包括开机率、任务分配等；* D2 f% O' D: l' j2 F7 S- G; o
(3)全厂没有对数控设备的加工代码进行统一管理，同一个工件的加工代码，有多个不同版本在使用，有时会造成非常可怕的后果；
& w0 m$ `( B! _ (4)机床操作者在机床上编制的代码，由于机床存储空间有限，往往难以长期保存，且同一台机床由于存在多个操作工，这些代码无法与被加工零件、编程人员挂钩，没有可追溯性；1 x& b6 m& |) P2 f# j9 ]
(5)代码的传输，以前大多数都是手工在机床上输入，效率低下且容易出错；# a. i0 o; {' G- `; `8 z* k
(6)加工文档和代码的安全性没有保障。
% M: O, M5 F4 t8 W! m$ A三、方案整体建议- ~$ f" p) {- J- U, T" F
经多方比较，我们决定采用CAXA网络DNC，将机床、加工文档、代码及相关人员进行统一管理，控制各相关人员的权限。所有与机床有关的文档、代码均由CAXA网络DNC自动进行操作记录，让这类文档的历史、版本、操作均有据可查，所有人员能看到的文档均为统一的最新版本。由工艺人员使用CAM软件编制的代码，机床操作人员不用再手工输入，可通过网络下载到机床。机床操作人员编制的代码，由CAXA网络DNC上载到服务器相应的机床目录下统一管理。下面是具体的建议。' h. h0 y- x% _, ^' [
一车间为装配车间，测量仪是在单独隔间内，该测量仪控制部分使用了标准PC，具有以太网卡，且操作系统为Windows 2000，因此可直接在该测量仪的PC上直接安装CAXA网络DNC管理模块的客户端。8台大型钻铣床距离比较远，且穿线困难，需要从控制面板后的串口引线穿吊线桥、过坦克链才能进机柜，因此在这8台大型钻铣床局部采用无线通信方案。
/ @, o- x9 W( O+ [, G 二车间为数控冲车间，所有设备都具备RS232接口，设备间距比较大，但车间总长未超过200m，在车间中部放置网络交换机，然后采用正常的CAXA网络DNC接入方式。
5 A/ c* K! I: k' x# u- m6 L9 v 四车间为主要的机加工车间，设备数量、型号繁多，加之原有的一套4点多串口卡系统，为不浪费原有的硬件，CAXA建议将原来的4个点多路DNC系统（多串口卡）并入CAXA网络DNC系统，其他均采用正常的CAXA网络DNC接入方式。
% t e) Q, F. |: R4 }9 z* q四、方案结构及实施过程
% |6 F5 C+ D! `3 p* x6 d( J1 F 具体的方案结构框图如图2所示。服务器端软件安装在一台主服务器上（服务器由企业自备），客户端软件安装在企业局域网络上的任意一台可适合安装的计算机上。其他与代码相关的CAD/CAM/CAPP/MS Office软件都可集成在CAXA网络DNC系统中。
( b1 J- }8 Q* l# i- _ 该企业的CAXA网络DNC的方案的实施过程，历时117天，具体日程如表2所示。
# e) T, Z9 h, }五、实施效果
+ G; [) v1 O& a5 s u( z9 g (1)成功实现了软件集成
* o2 O8 u4 d; L% `. U8 }4 I& ` CAD/CAM/CAPP/Office等应用软件被成功地集成了在CAXA网络DNC平台上，使这些软件的应用从PDM的产品结构树延伸到了具体的数控设备。* ?* J* \6 e2 V2 ~0 Y) V
在该企业的CAXA网络NDC平台上集成的软件包括UG、MasterCAM、AutoCAD、Protel 、CAXA制造工程师、CAXA电子图板、CAXA工艺图表和MS Office等。这些不同的软件系统能够在CAXA网络DNC平台下运行，它们所生成的文档自动由CAXA网络DNC平台接管，并由CAXA网络DNC控制这些文档的版本、历史纪录和流程。# |) J3 M9 l5 e, G. d
(2)权限管理完备，适合该企业的结构管理
3 o x; M- d; j2 v/ h+ y CAXA网络DNC系统中可建立企业结构树，按照结构树来定义各部门的权限，同时还能按企业角色（岗位、职称）来建立权限。每一个人能同时拥有多个不同的部门及角色，因此每一个人的权限是由不同的部门及角色复合而成的。人员不仅可按部门及角色的共性来分配权限，还能按其特性分配权限。
( T& g! x% h6 [+ @ U k' O1 h (3)加工代码的版本、流程得到了控制% K7 G! Z c! s, ]+ M2 K( t
CAXA网络DNC系统有较为丰富的加工代码版本管理功能，因此采用它使得企业的加工代码得到统一的管理，彻底解决了代码版本管理混乱的问题。
7 ?4 w# C. x, E- B) | (4)每一个机床操作工都有了很大的网络存储空间
2 s- L0 [& g( b0 e& s 机床操作工能够将网络上分配给他的空间作为机床存储空间的延续，不再受机床存储空间的影响。& R! |: ?3 ]* v8 M
(5)提高了工作效率
9 ]* ^2 Z8 b6 \6 |1 l$ ^ 由于实现了加工代码资源的共享，从而免去了操作者大量录入的时间，提高了工作效率。
- F3 O! \" e( k0 B/ r (6)生产调度人员对数控机床负荷有了更具体的对照参数0 O$ [& x- H& m2 l% V3 \6 s$ D
在CAXA网络DNC系统上，生产调度人员可以很直观地进行加工代码的分配，将代码分配到各个机床。同时可利用CAXA网络DNC的统计功能统计各机床代码数量，利用机床反馈信息获取机床实际加工量。
. W9 \# R% V: D1 D (7)设备处的设备管理与数控设备产生了真正关联
1 m R% _: o$ y/ ^' M 设备处以往只能在ERP或PDM甚至孤立的个人PC中建立虚拟的机床表格、文档及机床参数文件。现在可直接在CAXA网络DNC上进行设备的管理，将与设备相关的文档、参数文件等直接挂接在CAXA网络DNC设备节点上。数控设备可直接通过CAXA网络DNC从设备节点上获取设备参数（如PLC代码），也可以通过CAXA网络DNC来直接统计机床开机率等相关信息 |
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发表于 2007-3-30 21:47:28
