公司背景

中國船舶(bo)重工(gong)集團公司國營(ying)(ying)武(wu)昌造船廠機(ji)(ji)械制(zhi)造分廠（簡稱“武(wu)船機(ji)(ji)制(zhi)分廠”）地(di)處武(wu)漢市武(wu)昌區楊園,是一(yi)家(jia)綜合性的機(ji)(ji)械加工(gong)企業，主要經(jing)營(ying)(ying)機(ji)(ji)械加工(gong)、特(te)種設備(bei)制(zhi)造、冶金成套設備(bei)制(zhi)造、特(te)種船舶(bo)舾(xi)裝件(jian)等業務，目前已實現年均工(gong)業產值2億元。

近(jin)年來，隨著工(gong)廠(chang)的(de)快速發展(zhan)，武船(chuan)機制(zhi)分(fen)廠(chang)逐年加大技(ji)術(shu)創新投(tou)入，希(xi)望通(tong)過采用(yong)新的(de)信息技(ji)術(shu)，提高(gao)產能(neng)，降低(di)成本，打造(zao)企業(ye)核心競爭力。為了(le)充(chong)分(fen)發揮數(shu)(shu)控設備(bei)的(de)優勢，搭建(jian)企業(ye)數(shu)(shu)字化(hua)(hua)制(zhi)造(zao)平(ping)臺，廠(chang)家(jia)決定對三個車(che)間進(jin)行整(zheng)體數(shu)(shu)字化(hua)(hua)改(gai)造(zao)工(gong)程。廠(chang)家(jia)經過多家(jia)供應商比較之后(hou)，最終選擇與CAXA精誠合(he)作，采用(yong)CAXA網(wang)絡(luo)DNC系(xi)統，為車(che)間搭建(jian)整(zheng)體信息化(hua)(hua)的(de)平(ping)臺，完成機床代碼傳輸(shu)及在線加工(gong)的(de)工(gong)作，以實現科(ke)學、高(gao)效的(de)數(shu)(shu)控車(che)間管理方式(shi)。

方案指導思想

武船機(ji)制分廠在實施數(shu)控車間DNC系(xi)統(tong)時，確(que)立了“總體規劃(hua)、分步實施”的指導思想。先實現(xian)數(shu)控設備聯網，然后(hou)合作實現(xian)數(shu)字化(hua)生產(chan)管(guan)理(li)，并進一步完成程序編輯仿真、設備信息采集等模(mo)塊功能(neng)，最后(hou)實現(xian)與企業ERP/PDM/CAPP等系(xi)統(tong)集成，最終實現(xian)企業級(ji)的協(xie)同(tong)工作和(he)管(guan)理(li)。

統(tong)(tong)一(yi)(yi)(yi)平臺(tai)，協(xie)(xie)同管理。CAXA網絡DNC系(xi)統(tong)(tong)提供(gong)統(tong)(tong)一(yi)(yi)(yi)的(de)信(xin)(xin)息資源規劃、應用統(tong)(tong)一(yi)(yi)(yi)的(de)升級(ji)和發布機制(zhi)等，最(zui)終實現統(tong)(tong)一(yi)(yi)(yi)的(de)權限(xian)控制(zhi)，統(tong)(tong)一(yi)(yi)(yi)的(de)流(liu)程、協(xie)(xie)作(zuo)、任務和消息傳遞(di)機制(zhi)，統(tong)(tong)一(yi)(yi)(yi)的(de)信(xin)(xin)息集(ji)(ji)成機制(zhi)，使(shi)系(xi)統(tong)(tong)成為集(ji)(ji)成、協(xie)(xie)同的(de)整(zheng)體。

數(shu)據集中處理(li)模式(shi)，強化可控(kong)性。CAXA網(wang)絡DNC系統(tong)實施(shi)后，最終所有(you)數(shu)據均被管理(li)存儲于(yu)總服務器中，為(wei)確保(bao)數(shu)據保(bao)密(mi)及安全，網(wang)絡DNC系統(tong)數(shu)據總服務器必須支持硬盤熱插拔，按時間(jian)周期設置自動(dong)備份(fen)數(shu)據。

統一(yi)規劃(hua)，分步(bu)實施(shi)。DNC系(xi)統建設(she)項(xiang)目是一(yi)項(xiang)系(xi)統工程，需(xu)要集中統籌，統一(yi)規劃(hua)，制(zhi)定切實可行的總體實施(shi)規劃(hua)，把網絡DNC系(xi)統的管(guan)理(li)思(si)想、管(guan)理(li)體制(zhi)、管(guan)理(li)方法(fa)融入到生產中去。

方案實施

為(wei)了順利推進DNC項目的(de)(de)(de)(de)實施，CAXA技術(shu)人員與(yu)武船機(ji)制(zhi)分(fen)廠技術(shu)人員進行了多次交流(liu)。武船機(ji)制(zhi)分(fen)廠對DNC系統需(xu)求突出(chu)為(wei)程序設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)代碼傳輸和生產文檔的(de)(de)(de)(de)管理，并能(neng)實現機(ji)床(chuang)生產信(xin)息(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)數據采集。針(zhen)對廠方(fang)的(de)(de)(de)(de)需(xu)求，CAXA提出(chu)“智(zhi)能(neng)終(zhong)(zhong)(zhong)端(duan)（單串口服(fu)務器）”方(fang)案。由于軍工(gong)行業(ye)保(bao)密性強，在該方(fang)案中，CAXA采用(yong)了一種(zhong)定(ding)制(zhi)的(de)(de)(de)(de)國產串口服(fu)務器（又名智(zhi)能(neng)終(zhong)(zhong)(zhong)端(duan)）,這是一種(zhong)在安全上非(fei)常敏感的(de)(de)(de)(de)網(wang)(wang)絡硬(ying)件。該智(zhi)能(neng)終(zhong)(zhong)(zhong)端(duan)應用(yong)部分(fen)軟(ruan)件由CAXA編(bian)寫，硬(ying)件內的(de)(de)(de)(de)全部源碼為(wei)CAXA掌握，不會泄漏用(yong)戶任何信(xin)息(xi)(xi)。通(tong)過(guo)智(zhi)能(neng)終(zhong)(zhong)(zhong)端(duan)和CAXA網(wang)(wang)絡DNC通(tong)訊軟(ruan)件的(de)(de)(de)(de)配合，可以針(zhen)對FANUC系列的(de)(de)(de)(de)機(ji)床(chuang)直接實現機(ji)床(chuang)加(jia)工(gong)快速信(xin)息(xi)(xi)采集，無(wu)需(xu)再增添(tian)其(qi)他設(she)備(bei)(bei)以增加(jia)成本(ben)。智(zhi)能(neng)終(zhong)(zhong)(zhong)端(duan)的(de)(de)(de)(de)一端(duan)連接機(ji)床(chuang)的(de)(de)(de)(de)串口，從智(zhi)能(neng)終(zhong)(zhong)(zhong)端(duan)的(de)(de)(de)(de)另一端(duan)引出(chu)的(de)(de)(de)(de)屏蔽網(wang)(wang)線連接到附近的(de)(de)(de)(de)以太網(wang)(wang)交換機(ji)上，以太網(wang)(wang)交換機(ji)再通(tong)過(guo)已布置好(hao)的(de)(de)(de)(de)光(guang)纖模塊(kuai)接入企業(ye)園區網(wang)(wang)。

由于(yu)以太(tai)網(wang)絡(luo)比(bi)RS232線路的(de)穩定性(xing)和可擴展性(xing)好，如果每(mei)臺數(shu)(shu)控機(ji)床(chuang)(chuang)前放置一臺智能(neng)(neng)(neng)終(zhong)端，它具有獨立的(de)IP地址，并具有RS232和 RJ45協議轉換的(de)功能(neng)(neng)(neng)，能(neng)(neng)(neng)夠按照一定的(de)協議和數(shu)(shu)控機(ji)床(chuang)(chuang)及網(wang)絡(luo)上的(de)服(fu)(fu)(fu)務器(qi)(qi)計(ji)算機(ji)進行(xing)數(shu)(shu)據交換。另(ling)一方面，由于(yu)服(fu)(fu)(fu)務器(qi)(qi)不直接(jie)和數(shu)(shu)控機(ji)床(chuang)(chuang)的(de)RS232接(jie)口(kou)通信，而是(shi)以10/100M的(de)速度(du)與單個(ge)終(zhong)端微縮計(ji)算機(ji)進行(xing)網(wang)絡(luo)通信，因此單臺服(fu)(fu)(fu)務器(qi)(qi)可控制的(de)機(ji)床(chuang)(chuang)數(shu)(shu)量將比(bi)單純的(de)多串口(kou)通信大的(de)多，可以真正做到單臺服(fu)(fu)(fu)務器(qi)(qi)可管理(li)的(de)數(shu)(shu)控設備(bei)超過(guo)256臺。智能(neng)(neng)(neng)終(zhong)端內(nei)部(bu)具有獨立的(de)CPU和內(nei)存，外部(bu)具有兩個(ge)接(jie)口(kou)：以太(tai)網(wang)絡(luo)的(de)RJ45接(jie)口(kou)和RS232接(jie)口(kou)。

CAXA 網(wang)絡DNC通信模塊(kuai)可(ke)以實現數控加(jia)(jia)工(gong)程(cheng)(cheng)序從服務器到機床(chuang)的(de)(de)遠(yuan)程(cheng)(cheng)上傳/下載、數控設備參(can)數的(de)(de)備份/恢復、大程(cheng)(cheng)序的(de)(de)在(zai)線加(jia)(jia)工(gong)等(deng)(deng)功能，在(zai)網(wang)絡DNC系統中起很重要的(de)(de)作用。如圖所示(shi)，它完成的(de)(de)基本功能是代(dai)(dai)碼的(de)(de)雙向傳輸(shu)，支(zhi)持(chi)遠(yuan)程(cheng)(cheng)請求與遠(yuan)程(cheng)(cheng)傳輸(shu)功能。除此以外還可(ke)以完成機床(chuang)參(can)數設置/加(jia)(jia)密/備份，代(dai)(dai)碼校驗仿(fang)真，高級(ji)參(can)數設置，加(jia)(jia)工(gong)數據(ju)采集等(deng)(deng)功能。

CAXA 網絡DNC通信系統組成

CAXA 網絡DNC通信(xin)模塊自動(dong)傳(chuan)輸(shu)/監測穩定可靠，能(neng)適應365×24的(de)工作模式，保證長年全天24小(xiao)時(shi)開機(ji)工作，不會影響機(ji)床的(de)三班倒(dao)或節假日(ri)加班運行。計算機(ji)端與單(dan)串口服務器間(jian)通信(xin)采用TCP/IP協議傳(chuan)輸(shu)，降低網絡資源負(fu)載，提(ti)高并行加工能(neng)力，在(zai)傳(chuan)輸(shu)過程(cheng)中保證數(shu)據傳(chuan)輸(shu)穩定快捷，準(zhun)確無誤。

實(shi)施效果                            

CAXA網絡DNC系(xi)統(tong)實施后，武(wu)船機(ji)(ji)制(zhi)分廠實現了三個(ge)車間14臺數(shu)控(kong)(kong)設(she)備(bei)(bei)通(tong)訊(xun)控(kong)(kong)制(zhi)，操(cao)(cao)作(zuo)者(zhe)只需(xu)要在(zai)(zai)數(shu)控(kong)(kong)設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)面板上(shang)輸(shu)入調用(yong)指令，即可完(wan)成程(cheng)(cheng)序(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發送、接收(shou)和(he)列表(biao)查(cha)詢。實現加(jia)工(gong)程(cheng)(cheng)序(xu)遠程(cheng)(cheng)列表(biao)瀏(liu)覽，操(cao)(cao)作(zuo)者(zhe)在(zai)(zai)機(ji)(ji)床(chuang)端就可以(yi)瀏(liu)覽服務器上(shang)對應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)文(wen)件列表(biao)，并可在(zai)(zai)列表(biao)中選擇程(cheng)(cheng)序(xu)進(jin)(jin)行(xing)調用(yong)。在(zai)(zai)線加(jia)工(gong)過程(cheng)(cheng)中會實現自動補包，確(que)保了傳輸(shu)到機(ji)(ji)床(chuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)程(cheng)(cheng)序(xu)無誤(wu)。此系(xi)統(tong)還可將不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)備(bei)(bei)類型、不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)系(xi)統(tong)以(yi)不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)接入方式同時接入統(tong)一(yi)網絡進(jin)(jin)行(xing)管理(li)。上(shang)傳程(cheng)(cheng)序(xu)時，服務器能夠自動接收(shou)、自動保存(cun)數(shu)控(kong)(kong)程(cheng)(cheng)序(xu)，服務器端無需(xu)專(zhuan)人職(zhi)守。網絡DNC搭建(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)車間數(shu)控(kong)(kong)系(xi)統(tong)具有強大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)日志管理(li)功能，可以(yi)記錄整個(ge)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)所有事(shi)件，提供復合查(cha)詢檢索。可查(cha)看(kan)數(shu)據傳輸(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)日期(qi)、時間、文(wen)件名(ming)以(yi)及上(shang)傳還和(he)下載內容等，記錄操(cao)(cao)作(zuo)者(zhe)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)操(cao)(cao)作(zuo)過程(cheng)(cheng)及出錯信息。

武船機制分廠由于設備體型大、產品種類多，網絡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系統建設項目匹配了CAXA最優秀的平臺和模塊，并通過模塊之間的完美契合，實現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字化制造平臺打下夯實的基礎，為企業信息化決策提供了有力的保證。