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

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)控機床132臺，分布在3個車間，有1個車間的部分設備于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)絡布置到各車間。主服務器在信息中心。各車間均有至少1臺終端計算機。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；四車間為機加工車間。除三車間無需要聯(lián)網(wǎng)的數(shù)控設備外，其余車間均有需要聯(lián)網(wǎng)的數(shù)控設備，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床操作工編制，部分復雜程序由車間工藝人員編制（如復雜工裝三維程序），主要工件的復雜程序由廠工藝處編制（如復雜的3～5軸程序）。各車間數(shù)控設備累計132臺，具體數(shù)控設備情況如表1所示。

表1 企業(yè)數(shù)控設備列表

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

二、企業(yè)實施CAXA網(wǎng)絡DNC前存在的問題

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

    (2)企業(yè)內(nèi)各類設備中，數(shù)控設備逐漸占據(jù)主要地位，急需對這些設備進行網(wǎng)絡化管理，包括開機率、任務分配等；

    (3)全廠沒有對數(shù)控設備的加工代碼進行統(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)機床操作者在機床上編制的代碼，由于機床存儲空間有限，往往難以長期保存，且同一臺機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DNC，將機床、加工文檔、代碼及相關人員進行統(tǒng)一管理，控制各相關人員的權限。所有與機床有關的文檔、代碼均由CAXA網(wǎng)絡DNC自動進行操作記錄，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，機床操作人員不用再手工輸入，可通過網(wǎng)絡下載到機床。機床操作人員編制的代碼，由CAXA網(wǎng)絡DNC上載到服務器相應的機床目錄下統(tǒng)一管理。下面是具體的建議。

    一車間為裝配車間，測量儀是在單獨隔間內(nèi)，該測量儀控制部分使用了標準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DNC管理模塊的客戶端。8臺大型鉆銑床距離比較遠，且穿線困難，需要從控制面板后的串口引線穿吊線橋、過坦克鏈才能進機柜，因此在這8臺大型鉆銑床局部采用無線通信方案。#p#分頁標題#e#

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

    四車間為主要的機加工車間，設備數(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DNC系統(tǒng)，其他均采用正常的CAXA網(wǎng)絡DNC接入方式。

四、方案結構及實施過程

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

    該企業(yè)的CAXA網(wǎng)絡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等應用軟件被成功地集成了在CAXA網(wǎng)絡DNC平臺上，使這些軟件的應用從PDM的產(chǎn)品結構樹延伸到了具體的數(shù)控設備。

    在該企業(yè)的CAXA網(wǎng)絡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DNC平臺下運行，它們所生成的文檔自動由CAXA網(wǎng)絡DNC平臺接管，并由CAXA網(wǎng)絡DNC控制這些文檔的版本、歷史紀錄和流程。

    (2)權限管理完備，適合該企業(yè)的結構管理

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

    (3)加工代碼的版本、流程得到了控制

    CAXA網(wǎng)絡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)每一個機床操作工都有了很大的網(wǎng)絡存儲空間

    機床操作工能夠將網(wǎng)絡上分配給他的空間作為機床存儲空間的延續(xù)，不再受機床存儲空間的影響。

    (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)控機床負荷有了更具體的對照參數(shù)

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

    (7)設備處的設備管理與數(shù)控設備產(chǎn)生了真正關聯(lián)

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