经纬纺机公司榆次分公司是国内大型纺织机械生产企业，具有超前的技术创新精神，于2004年在纺织机械制造企业内首先建成CAD-CAPP-CAM一体化加工基地：“精大件”生产制造基地。极大的缩短了产品设计、工艺设计、加工流程；并于2012年开始在股份公司全方位实施DNC数控机床的联网工作。
一、经纬纺机DNC数控机床联网总体目标
通过经纬纺机DNC项目的实施，将实现经纬纺机3个核心加工单位(精大件，中小件，冷锻厂)的37台数控设备自动化程序传输、程序管理以及程序仿真，搭建企业数字化车间的平台。同时兼顾各数控加工单位今后的发展要求，系统具有灵活性、开放性和扩展性，以提高生产效率，缩短生产周期，提高数控设备利用率。
二、经纬纺机DNC数控机床联网实施原则
2.1 统一平台，协同管理
本次扩点项目涉及3个核心加工单位的37台数控设备的联网通讯和程序管理，数控系统包括德国的西门子和海德汉、日本的发那科、马扎克、三菱、牧野等8种。根据股份公司加工设备的特点，在本次DNC数控机床联网实施中采用CAXA网络DNC系统的管理模块作为系统的基础平台，兼容股份公司目前使用的数控系统，使用CAXA网络DNC通信模块实现数控机床联网通信。
以股份公司光纤网络系统为支撑，建设数控机床网络环境；以先进的PLM组件为协同管理平台，实现数控机床相关文件管理、数控相关文件的审签流程控制、数控程序的可控传输，系统具有开放性、可扩展性、高可靠性和安全性等特点，如下图所示：
图1 DNC数控机床联网主体示意图图
2.2 集中数据，完善管控
DNC数控机床联网中，数据的集中和管控是实施的原则之一，将加工数据这一企业资源保护起来、条理起来、控制起来、应用起来。将系统主数据服务器设置在网络信息中心机房，所有被管理数据均存储于中心主服务器中，将数据集中了起来。考虑到数据保密及安全，系统数据主服务器宜采用RAID技术实时保证数据安全性，并支持硬盘热插拔。
2.3 系统的先进性、前瞻性
随着计算机技术、通讯技术的发展，DNC的内涵和功能不断扩大，与原来的DNC相比已有很大区别，它开始着眼于车间的信息集成，演变为以DNC网络为基础，具备和各系统数据接口的系统。本次DNC数控机床联网系统，首先在于DNC系统的先进性，既适用于现有的生产环境，提高了生产率，而且以后系统全面升级时，系统可以整体进行移植升级，不用担心数据的安全，方便企业历史数据的传承。
三、经纬纺机DNC数控机床联网实施方案
3.1 经纬纺机DNC管理平台的搭建
经纬纺机DNC管理结构如下图，内部架构组成模块有：CAXA 网络DNC工具包；CAXA 网络DNC管理包，内含管理模块和统计分析模块；CAXA 网络DNC通信监测包，内含通信模块和监控采集模块。系统外延部分具有开放式结构以及多种数据接口，以便与其他企业信息化系统如CAD/CAM、PDM、ERP、MES等系统集成；在数据结构方面，经纬DNC系统构建于SQL-Server关系型数据库上，对企业数据进行管理。数据由各客户端CAM软件或数控机床试切产生，这些数据将全部存放于信息中心的主数据服务器中，所有对数据的操作和改变都受到权限的制约并被记录在案，确保了数据的精确、完整和安全，程序的版本也在系统中得到记录和管理，实现了数据的全生命周期管理。
图2 经纬DNC管理结构图
3.2 经纬纺机DNC数控主要管理功能：
3.2.1 产品管理。在网络DNC系统中通过产品结构树、设备结构树、文档结构树对车间的设备和文档进行分类管理，方便在产品结构树下可批量导入图纸自动生成产品结构树；将所有有用的加工程序交给服务器管理，解决大量加工程序的管理状态问题；可根据不同的人员，不同的产品赋予角色权限，做到数据的安全性管理。
3.2.2 流程管理。在此功能模块下，用户可依据自身情况定义工作流程，实现加工程序编制、审签、试切、定型、封存等流程，使得加工程序的调用实现流程化，并实现其全生命周期管理。
3.2.3 NC程序管理。NC程序的编制，审核，校对，程序的上传和下载，以及关联NC程序即调用零件的同时可以查看对应的NC代码；经纬DNC管理平台工作版本的编码有两部分，前面英文字母代表大版本，后面的数字代表工作版本，版本号规则定义如下：
新建文件版本为a.1；
每出库一次，后缀数字加1，格式为a.2,a.3…；
发布时版本不变；
重发布时大版本按字母表顺序顺推，如a变为b，代表小版本的数字不变；
以后b.1,b.2…,c,d,e…类推。
3.2.4 DNC与PDM系统的集成。采用PDM将数据写入中间表的同时将相应的实体文件写入DNC服务器的电子仓库中的对应位置，中间表PDMTODNC_INTERFACE的格式及内容已经由前期项目进行了一定的约定，大致如下：
3.2.5 系统权限管理。为便于管理，在DNC管理模块管理系统中设置系统管理员，可以进行用户、角色的添加的设置，并且可以设置每一个用户、角色的权限；具有权限的产品相关人员可以进行相关权限的维护，增加人员或删除现有人员，只有具有“对所有产品的产品参与人员的任命”权限的角色，可以执行产品相关人员的初始化管理。
3.3 经纬纺机DNC数控机床联网系统布局
根据精大件，中小件，冷作厂车间布局及机床的现有条件，采用“智能终端”和“网卡”混合接入方式。根据机床接口情况，具备RS232接口的数控设备采用有线智能终端方式接入；具备网卡的MAZAK系统采用网卡接入；FANUC等系统通过机床COM口连接智能终端方式接入；对于中小件无法铺设网络的四台加工中心，采用无线联网方式。如下图所示：
图3 经纬纺机DNC数控机床联网示意图
智能终端有线接入方式是给每台数控机床配备一台微缩型智能终端，智能终端具有独立的IP地址，这样相当于每台数控机床分配IP地址。智能终端内部具有独立的CPU和内存，有以太网络的RJ45接口和一个或多个RS232接口，联接如图所示。
图4 智能终端联接图
3.4 经纬纺机DNC数控机床通讯功能的优点：
采用CAXA的DNC数控管理系统，可管理经纬纺机目前所有的数控系统，如Siemens、Heidenhain、Fanuc、Mazak、NUM、AGIE，系统兼容性强。
同时采用CAXA的DNC管理系统最大的优点在于支持在线加工及断点续传功能，从程序的任意点、任意行或任意换刀处进行断点续传，支持断电、手工、自动应答三种断点续传功能；支持跨网段传输；支持线路受干扰后数据丢包、缺损的自动补齐，字符自动效验功能，以保证数据传输的可靠性；具有通讯日志，日志功能可查看传输的日期、时间、文件名以及上传还是下载等内容，用以记录操作者的操作过程及出错信息。
四、经纬纺机DNC数控机床联网实施效果
经纬纺机通过3个月的系统平台搭建、现场施工、系统测试，顺利实现了DNC数控机床联网（第一期）。通过此次DNC数控机床联网，在数控程序的传递及管理方面的效率得到了很大的提升，现场数控加工时间可缩短10%以上，数控操作工可以将复杂程序的编制任务完全交由工艺人员来完成，彻底释放了现场手工编程的时间；在程序管理方面，按照产品结构的管理方式也很好的解决了以前程序难以查找的问题，缩短了程序的查找时间和避免了版次的错误问题；同时在PDM/CAPP系统集成中，把加工程序作为产品数据放进PDM产品结构树中，做到CAD-CAPP-CAM-DNC的系统集成，使经纬纺机成为一个生产制造现代化、生产加工数字化的信息化企业典范。
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