- 相關推薦
網絡化數控技術
網絡化數控技術
摘要： 網絡技術為分布式資源的集中利用提供了有效的共享途徑，開發(fā)網絡化數控技術對于推動新一代數控系統(tǒng)發(fā)展，提高數控系統(tǒng)參與市場競爭的綜合能力，為實現數控系統(tǒng)規(guī)�；a等方面均具有十分重要的意義。
本文分析了網絡化數控加工的特點、關鍵技術，闡述了網絡化數控技術的優(yōu)點。
關鍵詞： 網絡化 數控技術 共享
一、引言
自從上世紀五十年代第一代數控機床問世以來，傳統(tǒng)的制作業(yè)發(fā)生了革命性變化，特別是隨著計算機輔助技術和網絡技術不斷發(fā)展，數控加工在工業(yè)制造業(yè)中的作用越來越重要。
當今全球化的貿易體系和市場競爭已經日益顯現，制造業(yè)同樣面臨著激烈競爭。
建立網絡化的數控加工體系，可以通過計算機網絡組織制造資源，把分布在不同地區(qū)的現有生產設備資源、智力資源和各種核心能力，按資源優(yōu)勢互補的原則有效加以利用，實現網絡設計、網絡制造、網絡監(jiān)控、網絡營銷及網絡管理等功能，從而提高加工速度和質量，降低加工成本，提高設備利用率，使企業(yè)在瞬息萬變的激烈市場中立于不敗之地。
網絡化數控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。
如在EMO2001展中，日本山崎馬扎克(Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”(智能生產控制中心，簡稱CPC)、日本大隈(Okuma)機床公司展出的“IT plaza”(信息技術廣場，簡稱IT廣場)、德國西門子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment(開放制造環(huán)境，簡稱OME)等，反映了數控機床加工向網絡化方向發(fā)展的趨勢。
二、網絡化數控的基本概念
數控裝備的網絡化將極大地滿足生產線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實現新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎單元。
網絡化數控就是通過Internet/Intranet網絡將制造單元和控制部件相連，或將制造過程所需的資源(如加工程序、機床、工具、檢測監(jiān)控儀器等)共享。
網絡化包括兩個方面：內部網絡(現場總線網絡)和外部網絡。
所謂內部網絡是指數控系統(tǒng)內CNC單元與伺服驅動及I/O邏輯控制等單元，以現場總線網絡連接。
所謂外部網絡，指的是數控系統(tǒng)與系統(tǒng)外的其他控制系統(tǒng)或外部上位電腦以網絡連接，通過網絡實現對設備的遠程控制和無人化操作、遠程加工程序(特別是大容量程序)傳輸、遠程診斷和遠程維修服務等技術服務，并提高機床生產率。
三、網絡化數控技術的特點
數控技術使機床向高速化方向不斷發(fā)展，不但大幅度提高了加工效率、降低加工成本，還提高了零件的表面加工質量和精度，而且大大提高了機床加工的可靠性。
數控技術的網絡化有以下主要特點：
1.開放性
數控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運行平臺上，面向機床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結構對象(數控功能)，形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統(tǒng)，形成具有鮮明個性的名牌產品。
2.柔性化
“柔性自動化技術”以數控技術為核心，將計算機技術、信息技術與生產技術有機結合在一起。
其應用范圍可包括產品設計、加工制造和相應的信息與管理系統(tǒng)。
柔性自動化技術是當今機械制造業(yè)適應市場動態(tài)需求，加速產品更新的主要手段。
網絡化數控技術使柔性技術從點(數控單機、加工中心和數控復合加工機床)、線(FMC、FMS、FTL、FML)向面(工段車間獨立制造島、FA)、體(CIMS、分布式網絡集成制造系統(tǒng))的方向發(fā)展，不僅能夠提高生產效率、減輕勞動強度，還能提高產品質量、縮短制造周期和交貨期、大幅度降低成本。
3.實用性
數控機床的網絡化，把數控加工機床、加工信息、加工數據圖紙等硬件、軟件和信息資源共享到網絡上，大大減少了加工圖紙、加工程序編制的時間，從而大大提高了生產效率。
機床聯網可以使數控機床共享大容量、高可靠性的硬盤，并及時地向遠程監(jiān)控點提供當前加工狀態(tài)信息，接收遠程監(jiān)控命令，為遠程監(jiān)控及網絡制造提供基礎。
四、網絡化數控的關鍵技術
1.接口技術
統(tǒng)一標準的接口是數控系統(tǒng)開放化的基礎，數控系統(tǒng)中的各個功能模塊就是通過標準的接口和通信協(xié)議連接起來。
STEP-NC是數控加工領域內一個新的NC編程接口標準(ISO14649)，STEP-NC將產品模型數據交換標準(Standard for the Excharge of Product model data，STEP)擴展至數控系統(tǒng)領域，重新規(guī)定了CAD/CAM與數控系統(tǒng)之間的接口，為數控系統(tǒng)的智能化、集成化、網絡化提供了良好的接口平臺。
2.集成技術
網絡數控系統(tǒng)的集成是將原來獨立運行的多個單元系統(tǒng)集成為一個能協(xié)調工作和功能更強的新系統(tǒng)。
集成不是簡單的連接，而是要解決系統(tǒng)之間的互連和互操作性問題，它是一個多廠商、多協(xié)議和面向各種應用的體系結構。
數控系統(tǒng)的集成不僅需要解決各類設備、子系統(tǒng)間的接口、協(xié)議、系統(tǒng)平臺、應用軟件等網絡和功能集成問題，同時還需要解決建筑環(huán)境、施工配合、組織管理和人員配備相關的一切面向集成的問題。
集成的目的在于制造企業(yè)組織結構和運行方式的合理化和最優(yōu)化，以提高企業(yè)對市場變化的快速響應能力，并追求最高的效果和長期利益。
集成要借助現代管理技術、計算機技術、自動化技術和信息技術實現技術的集成，同時還要強調人的集成。
計算機是集成的工具，計算機輔助單元技術是集成的基礎，信息交換是橋梁，信息共享是關鍵。
3.網絡技術
網絡技術的發(fā)展是網絡數控的前提和必要條件，完善的網絡系統(tǒng)和先進的網絡技術是數控網絡化的基礎。
計算機網絡的發(fā)展為數控系統(tǒng)網絡化提供了軟硬件技術條件，同時數控系統(tǒng)中數控機床的加工程序、控制信號及測量反饋信號都已數字化，滿足了網絡化的需求。
數控機床可以通過串口方式、現場總線和局域網等方式聯網。
4.信息管理技術
數控加工信息管理是整個數控系統(tǒng)運行的保證，對于數控系統(tǒng)來說信息管理是至關重要的。
數控加工信息包括數控機床管理、任務管理、刀具管理、機床通信管理、文件管理等。
數控加工的所有信息需要建立數據庫，數據采集、處理和維護都是通過相應的信息管理系統(tǒng)完成的。
五、網絡化數控技術的優(yōu)點
1.可以提高數控設備的生產效率
通過網絡不僅能夠及時、準確地采集數控設備的加工時間信息、不良品信息、停機信息、機床報警信息、首件檢驗信息和刀具使用壽命等信息，對信息進行分析，從而加大對設備的監(jiān)控力度，產品質量得到保障，而且可以通過網絡平臺，實現制造資源的全球共享、支持跨地區(qū)跨平臺的全球制造，極大地提高數控設備的利用率。
2.可以遠程監(jiān)控和診斷
網絡化數控系統(tǒng)可以滿足用戶對數控機床的遠程故障監(jiān)控、故障診斷、故障修復的要求。
當數控系統(tǒng)產生故障時，生產廠家可以通過網絡得到數控系統(tǒng)生產廠家、數控設備專家對設備的快速診斷與維護，從而大大減少維護的盲目性，提高設備完好率。
3.實現虛假制造
在網絡化環(huán)境里，可以實現虛擬生產環(huán)節(jié)，通過虛擬設計、制造、檢測和分析以減少重復勞動，及時發(fā)現問題、修正錯誤和偏差，縮短產品設計開發(fā)和制造周期，提高一次成功率。
虛擬制造技術的應用對提高產品研制生產能
力，提高制造質量，縮短制造周期有著非常重要的意義。
六、網絡化數控系統(tǒng)在我國的應用
近年來，我國已開發(fā)華中I型、航天I型、中華I型等數控系統(tǒng)，達到了國際先進水平，獲得了國家科技進步二等獎、國家教委科技進步一等獎。
在國家863計劃和科技攻關計劃多年連續(xù)的支持下，我國基本掌握了網絡化數字化制造系統(tǒng)的基礎。
2001年北京國際機床博覽會上，華中數控與北京第一機床廠合作，展示了基于Internet的遠程故障診斷技術;與桂林機床股份有限公司合作，展出了由四臺機床聯網組成的遠程控制技術;又在常柴股份有限公司的模具車間，將5臺加工中心與仿形數控機床聯網，進行遠程設計、編程，然后通過Internet傳送和共享零件加工程序，實現了CAD/CAM/CNC網絡集成。
七、結語
日本Mazak公司認為：在多品種小批量制造環(huán)境下，單臺數控設備僅有25%的時間在切削，創(chuàng)造價值，而余下的75%時間不創(chuàng)造價值，機床聯網后，大大提高了機床的開工時間和效率。
雖然我國目前也自主開發(fā)了具有較高水準的數控加工系統(tǒng)，但是不可否認，我國加工設備整體水平與國際先進水平差距較大，存在著設備閑置、信息封閉、效率低下等問題，造成數控設備資源的極大浪費，阻礙了企業(yè)競爭力的增強，削弱了先進制造業(yè)的優(yōu)勢。
運用網絡通信技術，建立面向數控加工的網絡化系統(tǒng)，實現網絡設計、網絡制造、網絡監(jiān)控、網絡培訓、網絡營銷及網絡管理等功能，使先進制造裝備更好地發(fā)揮其作用，不僅可以提高產品的加工質量和生產效率，而且能敏捷地響應瞬息萬變的市場。
參考文獻
[1]于平，尤波.網絡化數控技術淺議[J].鍋爐制造，2006，5(2).
[2]鄭魁敬，趙永生.數控機床的網絡控制技術研究[J].機床與液壓，20041No17.
[3]盧艷軍，任立義.網絡數控系統(tǒng)結構及關鍵技術的研究[J].制造業(yè)自動化，1009-0134(2005)01-0058-03.
【網絡化數控技術】相關文章：
數控技術專業(yè)簡歷11-28
數控技術的求職自薦02-21
網絡化基層檔案管理論文10-11
數控技術實習日記10-26
數控技術應用簡歷10-05
數控技術實習報告03-24
淺談人力資源管理網絡化論文10-09
數控技術簡歷范文110-26
數控技術應用簡歷模板10-26
數控技術應用簡歷范文10-26