通过DNC数控机床联网系统打造数控机床数字化车间

近几年来，随着智能制造建设的发展，工厂企业的数控设备数量增长较快，逐步形成了规模化的数控车间，为了适应向高效率、高精度的数控工艺改进的需求，工厂企业就需要通过工业物联网技术，实现数控机床联网，打造数字化车间。

随着工厂企业数控机床设备的增加，工艺技术部门随即编制了大量的数控加工程序，与此同时，这些加工程序的管理问题与数控设备通信的方面存在的问题也逐渐暴露了出来，严重影响数控设备优势的发挥。

即使制订了多个企业标准进行规范，但从管理技术角度来看，这些管理方法明显落伍，不能适应现代化生产模式。企业迫切需要用新的数字化车间管理技术来解决这一棘手问题，特别是希望依靠工业物联网技术，来达到事半功倍的效果，真正实现国家倡导的以信息化带动工业化的战略。

数字化车间解决方案正是解决这些问题的有效的方案，它基于企业数控车间层面，以网络DNC数控机床联网系统为核心基础，将企业现有的孤立应用软件集成为一个整体方案，解决数据共享和上下贯通的问题，最终提高企业整体数控生产效率。

随着数控技术、计算机技术和网络技术的相互融合，DNC数控机床联网系统的概念也在不断地发展和外延。DNC数控机床联网系统已不仅仅是一种自动传输方法，而逐渐演变成一种对数控加工程序进行全生命周期管理的系统平台。DNC数控机床联网系统能够通过工业物联网技术进行数控车间的工况采集，实时监控，还可以与其他信息化系统，如MES、PDM、MRPII或ERP进行集成。

工厂企业在实施数字化车间解决方案的第一步，需要对其核心基础DNC数控机床联网系统进行搭建。在搭建时首先关注的是系统的稳定性，由于DNC数控机床联网系统的网络终端运行在机械加工现场，这里的环境通常较为复杂，温、湿度难控制并存在明显的振动和较强的电磁干扰，所以需要DNC数控机床联网系统的整体稳定性好。

DNC数控机床联网系统在数字化车间的应用具体要求是：终端、线缆等硬件设备的热稳定性、抗干扰能力强；软件的容错机制健全，运行稳定可靠。需要经常。在线加工”的场合更应该重点考虑系统的稳定性，要求DNC数控机床联网系统能够“7X24”不间断运行。

工厂企业的数控设备中，许多功能相同的设备构造各异、数控系统杂乱，各算上低层次版本可达20余种。这一状况就要求所选的DNC数控机床联网系统具有广泛的兼容性，能够通过工业物联网技术与多样的数控系统进行正确的通信，具有将不同数控系统下的加工程序进行格式转换的功能。

通过工业物联网技术能够在工厂企业建立起一个适应公司实际生产、符合各项要求的DNC数控机床联网系统，使各部门可以在此平台上并行协同工作，理顺程序管理流程和数据流，实现工艺、制造的统一管理，为庆安公司建立一体化的数字化车间制造平台打下坚实基础。

由于数字化车间解决方案涉及到数控技术、计算机技术、网络技术、工艺管理的相互融合等数个方面，而企业的设备管理部门、信息化部门，工艺技术部门由于自身专业的局限而无法独立完成整个项目的实施。所以，数字化车间解决方案的实施将会是企业内部多个部门协同完成。各部门的职责是：

信息化部门：项目的牵头单位，负责项目软硬件基础平台、网络的规划，并把DNC数控机床联网系统纳入企业的整体信息化蓝图进行总体考虑。工艺技术部门：负责提出功能需求，确定管理流程，并为系统的日常运行制定相应的操作规范。设备部门：负责设备方面事宜，配合项目实施，如安装DNC终端时打开设备电气柜，确定设备内部取电位置等。

由于DNC数控机床联网系统本身是一个信息化系统，其涉及的计算机、网络技术众多，信息化部门作为这些技术的把关部门，所以由它牵头较为适宜；但信息化部门往往提不出具体的需求，比如工艺流程如何进行，这就需要工艺技术部门的参与，提出自己的需求，要制定数字化车间解决方案的操作规范。这就是我们经常说的“三分建设，七分使用”，再好的东西，用不好就等于浪费。这将是数字化车间解决方案成败的关键之一。

工厂企业在前期搭建了数字化车间解决方案的基础平台，后期则可以此为基础，逐步实现信息采集、统计分析、程序编辑仿真等模块及MES(制造执行系统)系统，实现完全的数字化车间制造生产，彻底解决了数控加工程序的全生命周期管理问题和数控设备通信问题，显著提高了各数控车间的生产效率。

数字化车间在数控设备通信方面，可以通过工业物联网技术实现多台机床并行在线加工，断点续传能力，并可实现自动、手工，具有断电断点续传，在线加工过程中会实现自动补包，确保了传输到机床的程序准确无误，可将不同的设备类型、不同的控制系统以不同的接入方式同时接入统一的网络进行管理。

通过DNC数控机床联网系统上传程序时，服务器能够自动接收、自动保存数控程序，服务器端无需专人职守；可实现加工程序远程列表洲览，操作者在机床端就可以浏览服务器上对应的文件列表，并可在列表中选择程序进行调用。此软件系统具有强大的日志管理功能，可以记录整个系统的所有事件，提供复合查询检索以方便问题的查找。可查看数据传输的日期、时间、文件名以及上传还是下载，用以记录操作者的操作过程及出错信息，并且可以自动备份通信参数，在移机或重装系统时，机床参数可智能恢复。

DNC数控机床联网系统在程序及文档管理方面，所有程序及文档围绕产品结构树进行管理，并以产品树、设备树、文档树进行综合数据管理，在每个管理客户端都可以实现将产品树下的程序直接调用于设备树中的数控设备，实现程序远程派工，可以设置多级权限进行系统管理，保证企业的系统数据安全，用户、角色、组管理能按照企业人员情况建立用户登录系统的名称、密码及备注信息。

按照企业行政或技术职位建立一套企业适用的角色，并给各角色设立操作权限，按照企业部门建立组，并给组设立操作权限，在系统软件中自定义图示化流程，具备流程定义、流程启动，流程处理等功能，流程可以分支定义、分支条件判断、并行流程、流程监控等，可以在各客户端直接对NC程序相关文件(数控工艺、二维平面图、三维模型、刀具清单相关文档)进行浏览。可在数字化车间中实现机床负荷统计，自动生成编程员、操作员、每台机床的程序负荷及程序进度统计报告，并以醒gl直观的柱图、饼图等形式表现出来。

通过数字化车间还可以完成任务管理、任务提醒功能，并且可以实现任务的更改、委托；可以对代码文档进行版本控制，对于各种文档，每次编辑都会产生新的版本；可自动跟踪、记录程序文件的所有变更。系统数据备份及数据恢复管理的功能可进行服务器端的数据备份及还原，可提供强大的交叉检索，如程序文件检索和零部件程序检索。所有操作都被系统记录在案，提供全面的日志记录管理和日志检索，并可以将其以EXCEL表格导出。

数字化车间解决方案有了更深刻的认识：首先，DNC数控机床联网系统是制造企业实现工业物联网的神经末梢，而缺少神经末梢的企业是不健全的，DNC数控机床联网系统可以管理到数控设备的加工代码、工艺文件等等，将企业最底层的信息化管理起来。

其次，制造企业的生产指令最终是由网络DNC来付诸实施的，再次，以网络DNC为基础的数控设备的信息采集将成为企业上层信息系统MES、PDM、ERP的真实数据的来源，为企业实现数字化车间生产提供有力依据。

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