經緯紡機公司榆次分公司是國內大型紡織機械生產企業，具有超前的技術創新精神，于2004年在紡織機械制造企業內首先建成CAD-CAPP-CAM一體化加工基地：“精大件”生產制造基地。極大的縮短了產品設計、工藝設計、加工流程；并于2012年開始在股份公司全方位實施DNC數控機床的聯網工作。
一、經緯紡機DNC數控機床聯網總體目標
通過經緯紡機DNC項目的實施，將實現經緯紡機3個核心加工單位(精大件，中小件，冷鍛廠)的37臺數控設備自動化程序傳輸、程序管理以及程序仿真，搭建企業數字化車間的平臺。同時兼顧各數控加工單位今后的發展要求，系統具有靈活性、開放性和擴展性，以提高生產效率，縮短生產周期，提高數控設備利用率。
二、經緯紡機DNC數控機床聯網實施原則
2.1 統一平臺，協同管理
本次擴點項目涉及3個核心加工單位的37臺數控設備的聯網通訊和程序管理，數控系統包括德國的西門子和海德漢、日本的發那科、馬扎克、三菱、牧野等8種。根據股份公司加工設備的特點，在本次DNC數控機床聯網實施中采用CAXA網絡DNC系統的管理模塊作為系統的基礎平臺，兼容股份公司目前使用的數控系統，使用CAXA網絡DNC通信模塊實現數控機床聯網通信。
以股份公司光纖網絡系統為支撐，建設數控機床網絡環境；以先進的PLM組件為協同管理平臺，實現數控機床相關文件管理、數控相關文件的審簽流程控制、數控程序的可控傳輸，系統具有開放性、可擴展性、高可靠性和安全性等特點，如下圖所示：
圖1 DNC數控機床聯網主體示意圖圖
2.2 集中數據，完善管控
DNC數控機床聯網中，數據的集中和管控是實施的原則之一，將加工數據這一企業資源保護起來、條理起來、控制起來、應用起來。將系統主數據服務器設置在網絡信息中心機房，所有被管理數據均存儲于中心主服務器中，將數據集中了起來。考慮到數據保密及安全，系統數據主服務器宜采用RAID技術實時保證數據安全性，并支持硬盤熱插拔。
2.3 系統的先進性、前瞻性
隨著計算機技術、通訊技術的發展，DNC的內涵和功能不斷擴大，與原來的DNC相比已有很大區別，它開始著眼于車間的信息集成，演變為以DNC網絡為基礎，具備和各系統數據接口的系統。本次DNC數控機床聯網系統，首先在于DNC系統的先進性，既適用于現有的生產環境，提高了生產率，而且以后系統全面升級時，系統可以整體進行移植升級，不用擔心數據的安全，方便企業歷史數據的傳承。
三、經緯紡機DNC數控機床聯網實施方案
3.1 經緯紡機DNC管理平臺的搭建
經緯紡機DNC管理結構如下圖，內部架構組成模塊有：CAXA 網絡DNC工具包；CAXA 網絡DNC管理包，內含管理模塊和統計分析模塊；CAXA 網絡DNC通信監測包，內含通信模塊和監控采集模塊。系統外延部分具有開放式結構以及多種數據接口，以便與其他企業信息化系統如CAD/CAM、PDM、ERP、MES等系統集成；在數據結構方面，經緯DNC系統構建于SQL-Server關系型數據庫上，對企業數據進行管理。數據由各客戶端CAM軟件或數控機床試切產生，這些數據將全部存放于信息中心的主數據服務器中，所有對數據的操作和改變都受到權限的制約并被記錄在案，確保了數據的精確、完整和安全，程序的版本也在系統中得到記錄和管理，實現了數據的全生命周期管理。
圖2 經緯DNC管理結構圖
3.2 經緯紡機DNC數控主要管理功能：
3.2.1 產品管理。在網絡DNC系統中通過產品結構樹、設備結構樹、文檔結構樹對車間的設備和文檔進行分類管理，方便在產品結構樹下可批量導入圖紙自動生成產品結構樹；將所有有用的加工程序交給服務器管理，解決大量加工程序的管理狀態問題；可根據不同的人員，不同的產品賦予角色權限，做到數據的安全性管理。
3.2.2 流程管理。在此功能模塊下，用戶可依據自身情況定義工作流程，實現加工程序編制、審簽、試切、定型、封存等流程，使得加工程序的調用實現流程化，并實現其全生命周期管理。
3.2.3 NC程序管理。NC程序的編制，審核，校對，程序的上傳和下載，以及關聯NC程序即調用零件的同時可以查看對應的NC代碼；經緯DNC管理平臺工作版本的編碼有兩部分，前面英文字母代表大版本，后面的數字代表工作版本，版本號規則定義如下：
新建文件版本為a.1；
每出庫一次，后綴數字加1，格式為a.2,a.3…；
發布時版本不變；
重發布時大版本按字母表順序順推，如a變為b，代表小版本的數字不變；
以后b.1,b.2…,c,d,e…類推。
3.2.4 DNC與PDM系統的集成。采用PDM將數據寫入中間表的同時將相應的實體文件寫入DNC服務器的電子倉庫中的對應位置，中間表PDMTODNC_INTERFACE的格式及內容已經由前期項目進行了一定的約定，大致如下：
3.2.5 系統權限管理。為便于管理，在DNC管理模塊管理系統中設置系統管理員，可以進行用戶、角色的添加的設置，并且可以設置每一個用戶、角色的權限；具有權限的產品相關人員可以進行相關權限的維護，增加人員或刪除現有人員，只有具有“對所有產品的產品參與人員的任命”權限的角色，可以執行產品相關人員的初始化管理。
3.3 經緯紡機DNC數控機床聯網系統布局
根據精大件，中小件，冷作廠車間布局及機床的現有條件，采用“智能終端”和“網卡”混合接入方式。根據機床接口情況，具備RS232接口的數控設備采用有線智能終端方式接入；具備網卡的MAZAK系統采用網卡接入；FANUC等系統通過機床COM口連接智能終端方式接入；對于中小件無法鋪設網絡的四臺加工中心，采用無線聯網方式。如下圖所示：
圖3 經緯紡機DNC數控機床聯網示意圖
智能終端有線接入方式是給每臺數控機床配備一臺微縮型智能終端，智能終端具有獨立的IP地址，這樣相當于每臺數控機床分配IP地址。智能終端內部具有獨立的CPU和內存，有以太網絡的RJ45接口和一個或多個RS232接口，聯接如圖所示。
圖4 智能終端聯接圖
3.4 經緯紡機DNC數控機床通訊功能的優點：
采用CAXA的DNC數控管理系統，可管理經緯紡機目前所有的數控系統，如Siemens、Heidenhain、Fanuc、Mazak、NUM、AGIE，系統兼容性強。
同時采用CAXA的DNC管理系統最大的優點在于支持在線加工及斷點續傳功能，從程序的任意點、任意行或任意換刀處進行斷點續傳，支持斷電、手工、自動應答三種斷點續傳功能；支持跨網段傳輸；支持線路受干擾后數據丟包、缺損的自動補齊，字符自動效驗功能，以保證數據傳輸的可靠性；具有通訊日志，日志功能可查看傳輸的日期、時間、文件名以及上傳還是下載等內容，用以記錄操作者的操作過程及出錯信息。
四、經緯紡機DNC數控機床聯網實施效果
經緯紡機通過3個月的系統平臺搭建、現場施工、系統測試，順利實現了DNC數控機床聯網（第一期）。通過此次DNC數控機床聯網，在數控程序的傳遞及管理方面的效率得到了很大的提升，現場數控加工時間可縮短10%以上，數控操作工可以將復雜程序的編制任務完全交由工藝人員來完成，徹底釋放了現場手工編程的時間；在程序管理方面，按照產品結構的管理方式也很好的解決了以前程序難以查找的問題，縮短了程序的查找時間和避免了版次的錯誤問題；同時在PDM/CAPP系統集成中，把加工程序作為產品數據放進PDM產品結構樹中，做到CAD-CAPP-CAM-DNC的系統集成，使經緯紡機成為一個生產制造現代化、生產加工數字化的信息化企業典范。
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