柳工機械股份有限公司是我國工程機械行業的骨干企業，是國家863計劃CIMS應用示范企業和國家企業信息化試點單位。近幾年來信息系統支撐了公司的快速發展，但公司的底層數控加工設備與信息系統的連接還比較薄弱，通過信息系統對數控加工設備下傳數控加工代碼或數控加工設備信息反饋不能實時進行，這對數控加工設備統一管理、增強加工柔性、提高效率方面都很不利。為此，柳工決定尋找一套系統來解決數控加工設備與現有信息系統集成的問題。經多方調研，終選用了北京蘭光創新科技有限公司的基于數據庫的網絡DNC系統——CIMCO DNC-Max。我們準備先期對一個分廠進行實施，如果效果理想，總結后再在全公司推廣。

　　一、數控機床聯網前存在的具體問題

　　對該分廠仔細調查后我們發現，由于沒有對數控程序進行統一管理，也沒有采用計算機與數控設備進行通信，主要存在如下問題：

　　（1）加工程序除了辛辛那提加工中心采用軟盤拷貝外，其他全部采用人工輸入，既耗費時間，也容易出錯。
　　（2）數控車床內存較小，加工零件一更換，加工程序不得不進行反復的刪除和鍵入。頻繁重復的零件準備工作浪費了大量的工作時間，直接影響到數控機床的效率，加工程序反復編制也影響了程序的穩定性。由于該項工作頻繁，2002年投入使用的數控車床輸入面板已被損壞。
　　（3）由于數控車床程序輸入改動不靈活，加工零件及工作量在機床之間不能很好平衡。
　　（4）由于加工程序的編輯輸入都需要在數控機床的數控單元上手工進行，一定程度上耽誤了數控機床的加工時間，影響工作效率。
　　（5）由于數控機床都處于生產狀態之中，不同時段每臺床子都有不同的工作在進行，導致這些先進設備的工藝過程只能由工人實際控制，分廠技術組和制造技術部的工程師對之缺乏有效的工藝管理平臺。

　　二、網絡的建立

　　CIMCO DNC-Max是基于以太網技術的網絡DNC系統，它直接利用公司現有局域網，將網絡延伸到各設備節點，從而使數控設備與各個服務器及工作站形成一個統一的網絡系統。圖1下面是整個網絡布局圖。
 為了實現數據的統一管理，DNC系統采用了全公司統一管理模式，將DNC服務器放在公司網絡中心，所有分廠的數控程序及其相關的文件集中放在DNC服務器上，在各分廠和制造技術部分別擴展DNC客戶機。由于CIMCO DNC-Max采用的是先進的網絡DNC方式，才使得這種統一管理模式得以實現。
 
　　首先，它的傳輸距離不受限制。網絡DNC的一個特點就是工廠網絡能通到哪里機床就可接到哪里，完全遵循以太網標準。機床與以太網之間增加串口轉換器，CIMCO DNC-Max利用品牌MOXA的單串口服務器，所以串行能做得很短，這樣就突破了串行通信15米的距離限制。雖然該分廠距離網絡中心服務器布線距離超過1000m，但是借助公司原有的網絡和新加的廠房內雙絞線布線，14臺數控設備都接入了CIMCO DNC系統，實現了遠程通信。

　　其次，CIMCO DNC-Max的程序管理是基于SQL數據庫開發的，這使得公司制造技術部和分廠工藝部門間使用的各種與數控程序有關的數據信息實現統一集中管理。

　　再次，CIMCO DNC-Max的程序管理系統采用流程化管理，人員權限嚴密，程序狀態分明，簽審流程順暢。這樣，才保障了各個角色的人員在DNC平臺上完成整個程序的編制、校對、調試、檢驗、審核、批準和歸檔等所有工作順利進行。

　　三、DNC系統實施后程序管理的工作流程

　　根據數控程序的難易程度不同，各個分廠的數控程序分別由不同角色的人員進行編制，所以它們管理的工作流程也略有不同。

　　1.簡單的數控程序由機床操作員編制

　　這種情況工作流程較為簡單，一般是機床操作員在數控機床控制面板上編寫，然后直接進行調試加工，首件合格后經檢查員確認，機床操作員將此程序發送至DNC服務器的數據庫內，技術主管在客戶機上對此程序進行批準，批準的程序屬性變成只讀，完成了歸檔管理，沒有一定的更改手續此程序不能被修改。機床操作員正式加工此零件時，利用CIMCO DNC-Max的遠程調用功能直接在機床控制面板上從服務器內下載。

　　2.較復雜的程序由工藝員編制

　　工藝員首先從制造技術部的PDM系統中獲得CAPP生成的工藝卡，根據工藝卡上的工藝路線和工藝規程利用CAM系統生成數控程序。工藝員在客戶機上將程序加載到DNC的數控程序數據庫，編程組長首先對程序進行校對，沒問題后再由工藝員直接將此程序發送至機床，然后工藝員到車間現場與操作員一起對此程序進行調試。首件合格后經檢查員確認，機床操作員將此程序發送至DNC服務器的數據庫內，技術主管對此程序進行批準，程序屬性變成只讀，進行歸檔管理。同樣，機床操作員正式加工此零件時，可以直接在機床控制面板上從服務器內下載。程序管理流程如圖2所示。

　　四、實施的效果

　　(1)建立了管理與底層數控制造信息之間的直接連接。有了DNC系統后，制造技術部、分廠工藝室和車間數控機床間形成了一個統一的信息鏈，分廠工藝室利用制造技術部下發的相關數據進行編程，并把相關信息文檔關聯在對應程序下，制造技術部可以對這些程序和關聯文件進行簽審。車間數控機床操作員可以瀏覽這些程序和關聯文件用于指導生產，并可直接把服務器上的數控程序下載到機床上。

　　(2)數控聯網軟件提供加工程序數據庫管理功能：可以對程序號、圖號、零件代號、對應加工機床、用戶名稱和更改日期等信息進行管理。此外，數據庫中的程序還可以關聯注釋工藝要求、刀具清單、相關圖片、相關視頻等，使操作者對每個程序一目了然。

　　(3)實現了數據的統一集中管理。有了DNC系統后，把原來分散在制造技術部和各分廠的數控程序及相關信息文檔都集中在網絡中心的DNC服務器上，管理起來安全方便。

　　(4)實現了數控程序的數據庫管理，程序查找起來非常方便。對不同人員設定不同的權限，增加了程序的安全性。

　　(5)程序編輯部分提供的程序修改、軌跡模擬和文件比較等，功能強大，簡單實用，大大縮短了程序修改的時間，而且提高了程序修改的準確性。

　　(6)實現了所有數控機床的遠程通信控制，其中包括FAGOR、CINCINNATI等較老、較偏僻的系統，大大縮短了程序的錄入時間，提高了機床利用率。

　　(7)在加工刀具標準化以后，加工零件程序可以在相同型號數控設備上交互應用，可平衡設備加工數量，解決一些生產瓶頸。

　　(8)通過網絡中心服務器在數控機床之間實現傳輸加工程序，提高了車間應付特殊情況的能力。

　　(9)數控聯網后，分廠技術組工程師可以通過遠程系統管理，在任一時間（無需停機）、快速地對數控機床的加工程序進行監控、編輯、模擬加工檢查、維護和歸檔等工作。

　　(10)數控聯網后，使數控加工人員分工明確、細化，有利于提高生產效率，即工程技術人員負責遠程編寫程序并模擬加工檢查，操作人員則只接受程序，維持持續生產，有利于產品質量的保證。

　　(11)為加快新產品試制提供便利條件：需要數控設備加工的零件可預先編制程序并進行加工仿真和先期刀具準備，在需要加工時，通過網絡幾秒鐘加工程序傳送就能完成。

　　柳工DNC系統期工程已于2004年9月份實施完畢，經過兩個月的運行，系統穩定、性能良好，我們下一步將實施第二期工程。