公司背景

中國船舶重工集團(tuán)公司國營武昌造船廠機(jī)械制造分廠（簡稱“武船機(jī)制分廠”）地處武漢市武昌區(qū)楊園,是一家綜合性的機(jī)械加工企業(yè)，主要經(jīng)營機(jī)械加工、特種設(shè)備制造、冶金成套設(shè)備制造、特種船舶舾裝件等業(yè)務(wù)，目前已實(shí)現(xiàn)年均工業(yè)產(chǎn)值2億元。

近年來，隨著工廠的快速發(fā)展，武船機(jī)制分廠逐年加大技術(shù)創(chuàng)新投入，希望通過采用新的信息技術(shù)，提高產(chǎn)能，降低成本，打造企業(yè)核心競爭力。為了充分發(fā)揮數(shù)控設(shè)備的優(yōu)勢，搭建企業(yè)數(shù)字化制造平臺，廠家決定對三個(gè)車間進(jìn)行整體數(shù)字化改造工程。廠家經(jīng)過多家供應(yīng)商比較之后，最終選擇與CAXA精誠合作，采用CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC系統(tǒng)，為車間搭建整體信息化的平臺，完成機(jī)床代碼傳輸及在線加工的工作，以實(shí)現(xiàn)科學(xué)、高效的數(shù)控車間管理方式。

方案指導(dǎo)思想

武船機(jī)制分廠在實(shí)施數(shù)控車間DNC系統(tǒng)時(shí)，確立了“總體規(guī)劃、分步實(shí)施”的指導(dǎo)思想。先實(shí)現(xiàn)數(shù)控設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，然后合作實(shí)現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)管理，并進(jìn)一步完成程序編輯仿真、設(shè)備信息采集等模塊功能，最后實(shí)現(xiàn)與企業(yè)ERP/PDM/CAPP等系統(tǒng)集成，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)級的協(xié)同工作和管理。

統(tǒng)一平臺，協(xié)同管理。CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC系統(tǒng)提供統(tǒng)一的信息資源規(guī)劃、應(yīng)用統(tǒng)一的升級和發(fā)布機(jī)制等，最終實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的權(quán)限控制，統(tǒng)一的流程、協(xié)作、任務(wù)和消息傳遞機(jī)制，統(tǒng)一的信息集成機(jī)制，使系統(tǒng)成為集成、協(xié)同的整體。

數(shù)據(jù)集中處理模式，強(qiáng)化可控性。CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC系統(tǒng)實(shí)施后，最終所有數(shù)據(jù)均被管理存儲于總服務(wù)器中，為確保數(shù)據(jù)保密及安全，網(wǎng)絡(luò)DNC系統(tǒng)數(shù)據(jù)總服務(wù)器必須支持硬盤熱插拔，按時(shí)間周期設(shè)置自動(dòng)備份數(shù)據(jù)。

統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施。DNC系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要集中統(tǒng)籌，統(tǒng)一規(guī)劃，制定切實(shí)可行的總體實(shí)施規(guī)劃，把網(wǎng)絡(luò)DNC系統(tǒng)的管理思想、管理體制、管理方法融入到生產(chǎn)中去。

方案實(shí)施

為了順利推進(jìn)DNC項(xiàng)目的實(shí)施，CAXA技術(shù)人員與武船機(jī)制分廠技術(shù)人員進(jìn)行了多次交流。武船機(jī)制分廠對DNC系統(tǒng)需求突出為程序設(shè)備的代碼傳輸和生產(chǎn)文檔的管理，并能實(shí)現(xiàn)機(jī)床生產(chǎn)信息的數(shù)據(jù)采集。針對廠方的需求，CAXA提出“智能終端（單串口服務(wù)器）”方案。由于軍工行業(yè)保密性強(qiáng)，在該方案中，CAXA采用了一種定制的國產(chǎn)串口服務(wù)器（又名智能終端）,這是一種在安全上非常敏感的網(wǎng)絡(luò)硬件。該智能終端應(yīng)用部分軟件由CAXA編寫，硬件內(nèi)的全部源碼為CAXA掌握，不會泄漏用戶任何信息。通過智能終端和CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC通訊軟件的配合，可以針對FANUC系列的機(jī)床直接實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工快速信息采集，無需再增添其他設(shè)備以增加成本。智能終端的一端連接機(jī)床的串口，從智能終端的另一端引出的屏蔽網(wǎng)線連接到附近的以太網(wǎng)交換機(jī)上，以太網(wǎng)交換機(jī)再通過已布置好的光纖模塊接入企業(yè)園區(qū)網(wǎng)。

由于以太網(wǎng)絡(luò)比RS232線路的穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性好，如果每臺數(shù)控機(jī)床前放置一臺智能終端，它具有獨(dú)立的IP地址，并具有RS232和 RJ45協(xié)議轉(zhuǎn)換的功能，能夠按照一定的協(xié)議和數(shù)控機(jī)床及網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。另一方面，由于服務(wù)器不直接和數(shù)控機(jī)床的RS232接口通信，而是以10/100M的速度與單個(gè)終端微縮計(jì)算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，因此單臺服務(wù)器可控制的機(jī)床數(shù)量將比單純的多串口通信大的多，可以真正做到單臺服務(wù)器可管理的數(shù)控設(shè)備超過256臺。智能終端內(nèi)部具有獨(dú)立的CPU和內(nèi)存，外部具有兩個(gè)接口：以太網(wǎng)絡(luò)的RJ45接口和RS232接口。

CAXA 網(wǎng)絡(luò)DNC通信模塊可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工程序從服務(wù)器到機(jī)床的遠(yuǎn)程上傳/下載、數(shù)控設(shè)備參數(shù)的備份/恢復(fù)、大程序的在線加工等功能，在網(wǎng)絡(luò)DNC系統(tǒng)中起很重要的作用。如圖所示，它完成的基本功能是代碼的雙向傳輸，支持遠(yuǎn)程請求與遠(yuǎn)程傳輸功能。除此以外還可以完成機(jī)床參數(shù)設(shè)置/加密/備份，代碼校驗(yàn)仿真，高級參數(shù)設(shè)置，加工數(shù)據(jù)采集等功能。

CAXA 網(wǎng)絡(luò)DNC通信系統(tǒng)組成

CAXA 網(wǎng)絡(luò)DNC通信模塊自動(dòng)傳輸/監(jiān)測穩(wěn)定可靠，能適應(yīng)365×24的工作模式，保證長年全天24小時(shí)開機(jī)工作，不會影響機(jī)床的三班倒或節(jié)假日加班運(yùn)行。計(jì)算機(jī)端與單串口服務(wù)器間通信采用TCP/IP協(xié)議傳輸，降低網(wǎng)絡(luò)資源負(fù)載，提高并行加工能力，在傳輸過程中保證數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定快捷，準(zhǔn)確無誤。

實(shí)施效果                            

CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC系統(tǒng)實(shí)施后，武船機(jī)制分廠實(shí)現(xiàn)了三個(gè)車間14臺數(shù)控設(shè)備通訊控制，操作者只需要在數(shù)控設(shè)備的控制面板上輸入調(diào)用指令，即可完成程序的發(fā)送、接收和列表查詢。實(shí)現(xiàn)加工程序遠(yuǎn)程列表瀏覽，操作者在機(jī)床端就可以瀏覽服務(wù)器上對應(yīng)的文件列表，并可在列表中選擇程序進(jìn)行調(diào)用。在線加工過程中會實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)包，確保了傳輸?shù)綑C(jī)床的程序無誤。此系統(tǒng)還可將不同的設(shè)備類型、不同的控制系統(tǒng)以不同的接入方式同時(shí)接入統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理。上傳程序時(shí)，服務(wù)器能夠自動(dòng)接收、自動(dòng)保存數(shù)控程序，服務(wù)器端無需專人職守。網(wǎng)絡(luò)DNC搭建的車間數(shù)控系統(tǒng)具有強(qiáng)大的日志管理功能，可以記錄整個(gè)系統(tǒng)的所有事件，提供復(fù)合查詢檢索?？刹榭磾?shù)據(jù)傳輸?shù)娜掌凇r(shí)間、文件名以及上傳還和下載內(nèi)容等，記錄操作者的操作過程及出錯(cuò)信息。

武船機(jī)制分廠由于設(shè)備體型大、產(chǎn)品種類多，網(wǎng)絡(luò)DNC項(xiàng)目的施工難度較大。但CAXA的技術(shù)人員克服了種種困難，為武船機(jī)制分廠DNC系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目匹配了CAXA最優(yōu)秀的平臺和模塊，并通過模塊之間的完美契合，實(shí)現(xiàn)了本次項(xiàng)目的全部技術(shù)要求，并且對很多技術(shù)要求做出了完美的補(bǔ)充和完善，獲得了廠家的好評，為武船機(jī)制分廠搭建一體化的數(shù)字化制造平臺打下夯實(shí)的基礎(chǔ)，為企業(yè)信息化決策提供了有力的保證。