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公司背景

蓋茨勝地汽車水泵產品（煙臺）有限責任公司（簡稱煙臺蓋茨勝地汽車水泵公司）成立于2006年7月，公司主要研發(fā)生產汽車水泵及其附件、汽車發(fā)動機附件、硅油離合器、汽車用壓鑄鋁件及相關產品。煙臺蓋茨勝地汽車水泵公司目前已經(jīng)具有近百臺機加設備，10多條生產線，有批量提供1000個型號年產200萬臺的生產能力。近年來，隨著企業(yè)的發(fā)展和企業(yè)信息化工作的推進，已經(jīng)完成的信息化項目有技術部門的CAXA圖文檔，可以管理產品的設計圖紙；設計人員采用CAXA電子圖板進行繪圖，利用SAP的ERP改進了工作流。通過信息化建設，使企業(yè)的生產能力有了顯著的提高，水泵的生產已經(jīng)由2005年的510000臺達到2008年的1077000臺，信息化的應用在企業(yè)的發(fā)展過程中發(fā)揮著越來越大的作用。

企業(yè)面臨挑戰(zhàn)

（一）在數(shù)控設備通信方面：

1)、加工代碼一部分由操作者自行在機床上編輯，在編輯的過程中機床是停止的。這樣不僅耽誤加工，而且還容易出錯，造成設備的利用率十分的低。

2)、加工代碼一部分由編程員用PC機編制，編制完成后通過U盤將程序拷貝到機床里或通過計算機傳輸?shù)綑C床，這種方式占用人力，也耽誤加工，而且還是很容易出錯，造成設備的利用率不高。

3)、使用現(xiàn)場RS232連接方式，線路距離有限制，生產現(xiàn)場放置電腦或用筆記本來傳輸程序，粉塵、油污對計算機性能有影響，也不符合標準化管理要求。

4)、如果RS-232口受經(jīng)常插拔的影響，會導致傳輸過程受干擾丟包及串口故障，結果導致錯誤代碼加工出廢品，一旦硬件接口被損壞，不僅維修代價昂貴，更重要的是會耽誤寶貴的生產時間。

5）、由于產品型號多，設備內存也有限，因此在生產的負責人要經(jīng)常將機床內的程序拷貝到辦公PC上，隨著產品的型號升級及新產品的研發(fā)不斷加大，文件數(shù)量成倍增加，造成查找困難，并且不能保證所有有用的程序都公司都有備份。

（二）在工藝文件/代碼管理方面：

1)、程序編制流程沒有規(guī)范，編程人員程序編制過程沒有按編制—校對—審核等流程嚴格規(guī)范，不符合新時代體系認證。

2)、程序一旦加工完成后，不回傳到服務器保存，程序生命周期沒有得到控制。

3)、大量的程序都存放在機床里，占用機床內存，使機床反應緩慢。

4)、程序分散放在計算機或機床系統(tǒng)內，不利于共享和管理，且容易丟失。導致重復工作增多，成熟的經(jīng)驗無法繼承和利用。

5)、產品的變形設計導致程序的更改，需要產生很多有效版本，目前基本依靠技術人員來區(qū)分不同版本的加工文檔，這種文檔版本管理方式不規(guī)范且難以形成對產品的有序版本管理，時間一長，問題就會很突出。

6)、大量重要的數(shù)據(jù)需要進行備份處理，例如：機床參數(shù)、數(shù)控代碼等的備份，以應對系統(tǒng)災難的發(fā)生。

CAXA項目實施

2009年新春伊始，煙臺蓋茨勝地汽車水泵公司與CAXA簽署合作協(xié)議，CAXA將協(xié)助其共同搭建車間數(shù)字化網(wǎng)絡平臺。結合實際情況，依托公司現(xiàn)有網(wǎng)絡系統(tǒng)為支撐，建設數(shù)控機床網(wǎng)絡環(huán)境，以CAXA網(wǎng)絡DNC為平臺，將生產設備納入到網(wǎng)絡化管理之中，解決數(shù)控機床通信、程序管理等問題，形成全廠級暢通的協(xié)同工作。

CAXA可以提供以下機床接入方式，分別是多串口卡接入，多串口服務器接入，有線局域網(wǎng)接入，無線局域網(wǎng)絡接入，超遠程無線接入，電力接入及混合接入方式等，（如下圖）考慮到企業(yè)的實際情況，最終采用有線+無線的方式進行數(shù)字化車間的建設。

考慮到蓋茨公司車間實際布局及機床接口情況，具備網(wǎng)口的直接接網(wǎng)口；具備RS232口的，采用有線智能終端方式接入。

有線智能終端方式就是在每臺數(shù)控機床前放置一臺微縮型智能終端，它具有獨立的IP地址，并具有RS232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，這樣可以將RS232線路縮到最短。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的速度與各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多很多。這個微縮計算機我們稱它為微型智能終端，它內部具有獨立的CPU和內存，外部具有兩個接口：以太網(wǎng)絡的RJ45接口和RS232接口。每臺機床使用一個智能終端，這樣相當于每臺機床具有一個獨立的IP地址。真正做到將機床聯(lián)機到以太網(wǎng)絡中，布線時不需要布置成本昂貴的串口線路，只要布置通用以太網(wǎng)即可。另外，此種通信方式真正做到將串口線路縮短到最短，增強了串口通信的穩(wěn)定性。當一臺智能終端發(fā)生故障，只影響一臺數(shù)控設備，其它設備不受影響，并且計算機服務器的并行處理能力大大提高。

CAXA 網(wǎng)絡DNC通信模塊在網(wǎng)絡DNC系統(tǒng)中起很重要的作用，它完成的基本功能是代碼的雙向傳輸，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；支持線路受干擾后數(shù)據(jù)丟包、缺損的自動補齊，字符自動效驗功能，保證數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠。

CAXA網(wǎng)絡DNC系統(tǒng)支持SQL SERVER、ORACLE、DB2數(shù)據(jù)庫，所有被管理數(shù)據(jù)均置于信息中心DNC服務器中，管理客戶端在工藝相關部門客戶端上動態(tài)浮動，工藝相關人員可在任意一臺安裝有CAXA網(wǎng)絡DNC管理客戶端的計算機上登陸，方便地在電腦上查詢生產計劃、數(shù)控程序、刀具清單、零件的三維視圖等相關信息并進行代碼仿真。

CAXA網(wǎng)絡DNC管理模塊采用TEAMVAULT作為內核，是新一代的集成化并可擴展的數(shù)控車間管理解決方案。管理模塊用于用戶權限管理、文檔版本管理、流程管理、系統(tǒng)恢復/自動備份、系統(tǒng)設置、結構管理、任務流程處理、檢索工具、機床名映射等。

CAXA網(wǎng)絡DNC管理模塊支持開放型數(shù)據(jù)庫，對數(shù)控程序的各種信息：程序號、圖號、零件號、機床、用戶信息等進行數(shù)據(jù)庫管理。在網(wǎng)絡DNC系統(tǒng)中有產品結構樹、設備結構樹、文檔結構樹，以便對車間的設備和文檔進行分類管理；在文檔結構樹節(jié)點下可放置各類文檔。產品各節(jié)點可定義各類屬性，如零部件號、名稱、自制件、標準件等。CAXA網(wǎng)絡DNC具有多級混合權限安全控制，可以按企業(yè)結構樹、角色、用戶、目錄結構（產品/機床）進行權限管理。具有靈活、完善的系統(tǒng)權限管理功能，按照工作職責設置系統(tǒng)管理員、數(shù)據(jù)管理員、程編員、審核人員、批準人員、機床操作員等角色，并且針對不同的用戶由系統(tǒng)管理員設定不同的使用權限。程序版本管理可以確保機床使用的是最新版本程序，以版本號的形式記錄程序版本，流程中的更改以小版本記錄，出入庫編輯以大版本記錄，可以保存程序的歷史版本文件，各個版本可以得到拷貝。每個版本的變動在DNC系統(tǒng)中都有詳細記錄，依此可以查看該程序的所有被編輯過程，進行編輯追蹤。

CAXA網(wǎng)絡DNC管理模塊可對程序進行復合查尋，可以按零件、工號、機床、客戶等進行任意查詢；能對生產過程中產生的程序相關圖檔能進行批注、批閱等處理；在機床節(jié)點或產品節(jié)點上，允許用戶自定義統(tǒng)計匯總表，并能夠將統(tǒng)計匯總表在權限控制下輸出Excel表格；服務器端系統(tǒng)支持數(shù)據(jù)/文檔的備份及恢復功能，且具備定時自動備份功能，可實現(xiàn)自動定時備份；使用電子倉庫（Vaults）實現(xiàn)產品圖文檔的集中、安全的保存與管理。有檢入庫、檢出庫、歸檔庫、模版庫的設置；開放型的管理系統(tǒng)，可以方便的進行軟件的二次開發(fā)，和企業(yè)使用的各種管理信息系統(tǒng)進行集成。

項目實施效果

利用CAXA的網(wǎng)絡DNC將生產設備納入到網(wǎng)絡化管理之中，形成了設計、生產的協(xié)調統(tǒng)一。通過搭建車間數(shù)字化網(wǎng)絡平臺，實施CAXA網(wǎng)絡DNC項目使企業(yè)生產的信息化有了一個明顯的提升，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1、通過車間網(wǎng)絡的建設將50臺數(shù)控機床連接到企業(yè)的骨干網(wǎng)中，實現(xiàn)了機床的網(wǎng)絡化管理。

由于在DNC實施之前車間的生產現(xiàn)場橋架、電源等已經(jīng)安裝到位，地面已經(jīng)美化，如果完全采用有線的方式，則不可避免的需要在地面開槽或者從工具間到各條生產線高空架線，既不美觀又影響車間的整體整潔，因此采用了無線加有線的方式，通過這種方式，在保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)那疤嵯拢ＷC了車間的整齊劃一。而通過將機床接入企業(yè)網(wǎng)中則可以實現(xiàn)機床的網(wǎng)絡化管理，目前已經(jīng)可以實現(xiàn)程序的傳輸?shù)裙δ埽院蟾鶕?jù)企業(yè)的發(fā)展要求還可以進行生產管理等建設，最終實現(xiàn)企業(yè)生產的無紙化。

2、此次項目將原有的CAXA圖文檔軟件進行了集成，保證了設計和生產數(shù)據(jù)的統(tǒng)一。

此次項目將DNC的管理模塊和CAXA圖文檔軟件進行了集成合并，使得企業(yè)的產品數(shù)據(jù)完全在一個管理系統(tǒng)下應用，保證了每一個產品下面有完成的設計圖紙、工藝文件、加工代碼以及產品相關的文檔，保證了企業(yè)產品數(shù)據(jù)的完整性。由于企業(yè)多年來的發(fā)展，每一種產品都有大量的相關文件，長時間保存后查找起來將會非常的困難，通過此次整合將數(shù)據(jù)完全的分類歸檔，為今后的查詢或者設計改型提供了正確的數(shù)據(jù)保證。

3、此次項目完善了設計生產的流程化管理。

通過采用DNC管理中的流程管理，可以保證從產品的設計、審核、標準化、編程、代碼傳輸直到產品的加工完成，每一個環(huán)節(jié)都可以做到有據(jù)可查。在以后的應用過程中可以實現(xiàn)從設計到加工代碼傳輸?shù)綑C床的過程無紙化。

4、通過日志的管理可以保證每一步過程都有據(jù)可依。

CAXA網(wǎng)絡DNC提供日志的記錄功能，操作者的每一次操作都會在數(shù)據(jù)庫中產生日志，一旦生產中出現(xiàn)問題，都可以追溯到相關的責任人。

5、能夠有效的提高企業(yè)的生產效率

機床操作人員在機床數(shù)控端就可以自動調用服務器上的加工程序，同時可以將重要的程序保存到服務器中。不必因為程序傳輸問題在機床和計算機間來回奔波，節(jié)省了大量的操作時間。較傳統(tǒng)的通訊方式相比，可提高50％的工作效率。

機床的有效工作時間指機床用于實際加工零件所占用的時間。比如按50臺RS232接口機床計算，聯(lián)網(wǎng)后可以在一個季度內為公司成本上節(jié)約上萬元，（按50臺機床每周六天，每天平均輸入程序1次，每次從技術人員處取得程序要10分鐘，則每周輸入CNC程序的準備時間消耗為50小時,一季度為600小時，相當于2-3臺機床一個月沒有生產，其機床的折舊成本，人工工時、管理成本，能源成本等）網(wǎng)絡DNC通訊相關模塊可以結合網(wǎng)絡DNC管理模塊，靈活分配工作任務，既避免機床工作任務超負荷，也避免機床處于空閑狀態(tài)。即可以對生產任務進行優(yōu)化，提高機床有效工作時間。

煙臺蓋茨勝地汽車水泵公司搭建車間數(shù)字化網(wǎng)絡平臺，實施CAXA網(wǎng)絡DNC項目提高了生產效率，縮短生產準備周期，提高數(shù)控設備利用率，提升了公司的現(xiàn)代化信息化管理，應用很成功，效果很顯著。