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公司背景

中國船舶重工集團公司國營武昌造船廠機械制造分廠（簡稱“武船機制分廠”）地處武漢市武昌區(qū)楊園,是一家綜合性的機械加工企業(yè)，主要經(jīng)營機械加工、特種設備制造、冶金成套設備制造、特種船舶舾裝件等業(yè)務，目前已實現(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，武船機制分廠逐年加大技術創(chuàng)新投入，希望通過采用新的信息技術，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，廠家決定對三個車間進行整體數(shù)字化改造工程。廠家經(jīng)過多家供應商比較之后，最終選擇與CAXA精誠合作，采用CAXA網(wǎng)絡DNC系統(tǒng)，為車間搭建整體信息化的平臺，完成機床代碼傳輸及在線加工的工作，以實現(xiàn)科學、高效的數(shù)控車間管理方式。

方案指導思想

武船機制分廠在實施數(shù)控車間DNC系統(tǒng)時，確立了“總體規(guī)劃、分步實施”的指導思想。先實現(xiàn)數(shù)控設備聯(lián)網(wǎng)，然后合作實現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)管理，并進一步完成程序編輯仿真、設備信息采集等模塊功能，最后實現(xiàn)與企業(yè)ERP/PDM/CAPP等系統(tǒng)集成，最終實現(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DNC系統(tǒng)提供統(tǒng)一的信息資源規(guī)劃、應用統(tǒng)一的升級和發(fā)布機制等，最終實現(xiàn)統(tǒng)一的權限控制，統(tǒng)一的流程、協(xié)作、任務和消息傳遞機制，統(tǒng)一的信息集成機制，使系統(tǒng)成為集成、協(xié)同的整體。

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

統(tǒng)一規(guī)劃，分步實施。DNC系統(tǒng)建設項目是一項系統(tǒng)工程，需要集中統(tǒng)籌，統(tǒng)一規(guī)劃，制定切實可行的總體實施規(guī)劃，把網(wǎng)絡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。

方案實施

為了順利推進DNC項目的實施，CAXA技術人員與武船機制分廠技術人員進行了多次交流。武船機制分廠對DNC系統(tǒng)需求突出為程序設備的代碼傳輸和生產(chǎn)文檔的管理，并能實現(xiàn)機床生產(chǎn)信息的數(shù)據(jù)采集。針對廠方的需求，CAXA提出“智能終端（單串口服務器）”方案。由于軍工行業(yè)保密性強，在該方案中，CAXA采用了一種定制的國產(chǎn)串口服務器（又名智能終端）,這是一種在安全上非常敏感的網(wǎng)絡硬件。該智能終端應用部分軟件由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DNC通訊軟件的配合，可以針對FANUC系列的機床直接實現(xiàn)機床加工快速信息采集，無需再增添其他設備以增加成本。智能終端的一端連接機床的串口，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)交換機上，以太網(wǎng)交換機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)絡比RS232線路的穩(wěn)定性和可擴展性好，如果每臺數(shù)控機床前放置一臺智能終端，它具有獨立的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)控機床及網(wǎng)絡上的服務器計算機進行數(shù)據(jù)交換。另一方面，由于服務器不直接和數(shù)控機床的RS232接口通信，而是以10/100M的速度與單個終端微縮計算機進行網(wǎng)絡通信，因此單臺服務器可控制的機床數(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器可管理的數(shù)控設備超過256臺。智能終端內(nèi)部具有獨立的CPU和內(nèi)存，外部具有兩個接口：以太網(wǎng)絡的RJ45接口和RS232接口。

CAXA 網(wǎng)絡DNC通信模塊可以實現(xiàn)數(shù)控加工程序從服務器到機床的遠程上傳/下載、數(shù)控設備參數(shù)的備份/恢復、大程序的在線加工等功能，在網(wǎng)絡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，支持遠程請求與遠程傳輸功能。除此以外還可以完成機床參數(shù)設置/加密/備份，代碼校驗仿真，高級參數(shù)設置，加工數(shù)據(jù)采集等功能。

CAXA 網(wǎng)絡DNC通信系統(tǒng)組成

CAXA 網(wǎng)絡DNC通信模塊自動傳輸/監(jiān)測穩(wěn)定可靠，能適應365×24的工作模式，保證長年全天24小時開機工作，不會影響機床的三班倒或節(jié)假日加班運行。計算機端與單串口服務器間通信采用TCP/IP協(xié)議傳輸，降低網(wǎng)絡資源負載，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，準確無誤。

實施效果                            

CAXA網(wǎng)絡DNC系統(tǒng)實施后，武船機制分廠實現(xiàn)了三個車間14臺數(shù)控設備通訊控制，操作者只需要在數(shù)控設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。實現(xiàn)加工程序遠程列表瀏覽，操作者在機床端就可以瀏覽服務器上對應的文件列表，并可在列表中選擇程序進行調(diào)用。在線加工過程中會實現(xiàn)自動補包，確保了傳輸?shù)綑C床的程序無誤。此系統(tǒng)還可將不同的設備類型、不同的控制系統(tǒng)以不同的接入方式同時接入統(tǒng)一網(wǎng)絡進行管理。上傳程序時，服務器能夠自動接收、自動保存數(shù)控程序，服務器端無需專人職守。網(wǎng)絡DNC搭建的車間數(shù)控系統(tǒng)具有強大的日志管理功能，可以記錄整個系統(tǒng)的所有事件，提供復合查詢檢索?？刹榭磾?shù)據(jù)傳輸?shù)娜掌?、時間、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信息。

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