数控设备网络化管理系统的研究与实现

1 前言

　　随着当前工业企业信息化的逐步推进，数控加工已成为复杂零件的主要加工方式。目前数控机床正在国内迅速普及，不仅大型制造企业正在大范围使用，大量的中小型制造企业也开始引进各种数控设备。分布数控(Distributed Numerical Control，DNC)技术作为数控设备集成的一种模式，正在这一背景下迅速发展。上世纪80年代之前，DNC技术仅局限于用一台中央计算机控制多台数控机床，当时主要需解决纸带的制作、管理与维护等问题。之后，随着计算机与网络技术的发展，DNc概念产生了质的变化，已成为功能强大、全面、可靠的数控车问信息网络。

　　在当前我国制造业飞速发展的背景下，数控企业的生产规模也在迅速增长，相应的数控加工程序大量增加。以中等规模的数控加工厂为例(数控机床数量20台左右)，年加工数控件200种左右，每个工件需3至70条程序不等；每个工件加工步骤分粗加工、半精加工、精加工、后续机加工工序等，每个加工步骤所用程序截然不同；编制的数控程序数量约为每年2，000至10，000条；一家创办5年的数控加工企业程序量将达到10，000至50，000条。多数数控加工企业的数控程序管理方式是以文件夹管理为主，每个数控加工件建一个文件夹，把相关文件放在此文件夹中。这样做的弊端是：(1)数控程序文件混乱无序；(2)无工艺流程信息；(3)无图号、零件号、版本、负责人、所用机床等相关信息；(4)程序正确状态不明；(5)相关人员责任不明，易变动、丢失、误操作；(6)不易查询。由此可见，数控程序缺乏有效管理已成为提高生产效率的瓶颈。

　　数控机床成本高昂，相应的单日折旧成本很高。如何提高数控机床的生产效率，充分扩充生产能力，已成为企业盈利的主要矛盾。计算机技术的发展为这一问题的解决提供了可能。在数控机床实际加工之前，编辑和仿真是提高效率、节约成本必不可少的步骤。而数控机床与PC机之间的DNC通信技术使数控加工程序的传递告别了软盘传递的方式。当数控程序较大时，DNc通信技术实现的在线加工方式是保证产品表面质量的关键。本文针对以上现状，提出一套基于产品结构及数控程序的审批流程，集成编辑、管理、传输等功能的完整的数控设备管理系统实现方案。

2 数控设备网络化管理系统解决方案

　　2.1 基于产品结构及审批流程的数控程序管理

　　产品结构是体现制造企业生产内容的内在属性针对数控程序管理无序的现状，按产品结构来管理数控程序，是使之从无序转向有序的必然途径。数控程序与被加工件具有天然的关联属性，对于每个加工件的粗加工、半精加工、精加工等多种版本程序，如以产品结构来组织管理将具有良好的层次性。另一方面数控程序管理的目的是要在正确的时间把正确的数控程序提供给正确的人。通常情况下，数控程序在数控加工企业中具有三个状态：编辑、调试和定型。企业中不同角色的人员对不同状态下的数控程序具有不同的操作权限，所以必须对数控程序的审批流程和人员权限进行定义和管理。在操作人员需要特定版本的数控程序时，需保证程序的正确性。与数控加工件相关的图纸号、零件号、版本、负责人、所用机床组等信息则需要作为数控程序的属性进行管理。为使操作人员可以方便地找到所需程序，系统应提供多重标准查询功能。对数控程序使用流程的全面管理如图1所示。

图1 数控程序使用流程全面管理框图 

　　采用B／S软件体系架构是数控程序管理系统的发展趋势。B／S结构，即Browser／SeⅣer(浏览器／服务器)结构，是对C／S(C1ie州Server客户机／服务器)结构的一种改进。在这种结构下，用户界面完全通过www浏览器实现，不仅直观，易于使用，更重要的是基于浏览器平台的任何应用软件，其界面风格都一致，对用户操作培训的要求大为下降，软件可操作性增强。此外，软件系统的改进和升级越来越频繁，B／S架构的产品明显体现出更方便的特性。无论用户的规模多大，有多少分支机构，都不会增加任何维护升级的工作量，所有的操作只需要针对服务器进行，如果是异地只需要把服务器连接上网即可立即进行维护和升级，对人力、时间、费用的节省是相当惊人的。B／S体系的数控程序管理系统架构如图2所示。

图2 B／s体系的数控程序管理系统架构