CAXA数控车间管理系统在企业信息化中的应用 - 文章

CAXA数控车间管理系统在企业信息化中的应用

作者：西安飞机国际航空制造公司周文东

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西安飞机国际航空制造股份有限公司是经中国证券监督管理委员会证监发字[1997]288号批准，由我国特大型航空工业企业－－西飞集团公司采取独家发起、公开募集方式设立的。西飞国际Ａ股（证券代码０７６８），于１９９７年６月２６日在深圳证券交易所挂牌上市，是中国航空制造第一股。

公司目前总股本3.315亿股，其中社会公众股1.17亿股。公司占地面积32万平方米，拥有各种加工及检测设备4200余台，职工6000多人。

公司主营业务包括中国产大中型飞机主体零部件生产及国外航空零部件转包生产以及新型建筑装饰材料等。公司是国产运七系列、新舟60等型号飞机主体零部件的唯一供应商；国外航空零部件转包生产经过十几年的发展，已从来图来料加工、来图购料加工进入到参与国际风险投资新阶段。目前，西飞国际已同美国波音公司、法国宇航公司、意大利航空公司、德国宇航公司及加拿大庞巴迪宇航公司等世界著名飞机制造企业建立了生产合作伙伴关系，生产能力已达到年产1000余架份的水平。

在发展主业的同时，西飞国际积极挺进新型建筑装饰材料领域，研制开发了VCM覆塑金属装饰板、“西飞牌”铝合金系列型材等产品，并部分用于航空制造领域，因质量过硬、信誉优良，市场潜力巨大，构成西飞国际新的利润增长点。

展望二十一世纪，西飞国际将遵循“航空为主、科技为本、服务全球”的经营方针，发扬“勇往直前、永不言倦”的精神，依法经营、规范运作、科学管理，信守承诺，以出色的业绩回报全体投资人。

一、数控中心现状

企业原来使用软盘进行数据传输，在使用中发现存在如下问题：
生产现场环境较差，油气、粉尘较大，软盘易损坏；
软盘管理维护困难，一旦程序更改，数据员要到工段到处寻找软盘；
软盘共享使用困难，尤其是在多机床同时使用同一张软盘时更为突出；
软盘容量小，有的零件加工程序多达十几张盘，使用起来特别不方便；
软盘作为存储介质，可靠性较差，很容易损坏或丢失数据；
机床开工状况和主轴运转率情况不能自动采集。

二、项目达到的目标

通过本次项目实施需要达到如下目标：

NC程序的双向传输
数据传输稳定快捷，准确无误，无误码、掉段现象；
NC程序的流程化管理
对NC程序按照试切、审批、定型实现流程化跟踪管理；
NC程序实行双机热备份，确保NC数据的安全完整；
具有权限管理功能：可对不同的用户设置不同的权限，以保证NC程序的安全性；
具有强大的日志功能：可以对与程序的定型、升版和传输等相关的信息进行记录；
机床、工况信息的采集；
实现机床、工况等信息的手动或自动采集，记入到ORACLE数据库。

三、项目内容

1. 系统总体结构

数控中心有三个厂房，相应的设置一个数据服务器和三个通讯服务器，每个厂房对应一个服务器，工艺员和计划员在管理客户端进行流程管理，程序下发等操作，相应的程序就下发到各个通讯服务器上，机床从通讯服务器上下载应用程序，这样既保证了管理模块与通讯模块集成，也保证了程序受网络影响达到最小，即使园区网出现问题，也不会影响从机床上调用NC程序。从而保证不会影响生产的正常运行。

项目中包括通讯传输，程序管理，数据采集三个部分

2.通讯模块

数控中心共有54台机床，总体采用下面两种方式传输程序：
串口传输：
网卡传输：

3.管理模块

管理系统总体结构

1. 产品结构树管理模块

产品结构树中管理着数控中心所有的NC程序、数模、仿真记录表及定型交接卡等资料，具体有如下要求：

1) NC程序在系统中包含在编、试切、定型、封存四种状态，工艺员及计划员可以清楚的看到NC代码的状态。

2) 产品结构树按照如下目录结构排布。

3) 生成NC程序的数字模型，流程管理中生成文档（工艺交接卡，仿真记录表）能够在产品结构树中管理。

4) 工艺员可以通过批量添加和批量导入两种方式添加到系统中。

批量添加是指工艺员有了生产计划，根据工艺的图纸生成NC程序，批量添加NC程序到系统中，这种方式添加的NC程序处于在编状态，然后再走试切流程，定型流程完成程序的全生命周期管理。

批量导入主要是解决历史数据问题，历史已经定型的NC程序通过导入方式进入系统，进入系统后NC程序处于定型状态。这种方式主要解决历史数据问题。

5) 工艺室主任将计划以EXCEL文件格式，存储到系统中，系统通过解析EXCEL文件格式的方式，将各个图号下发到各个工艺员名下，完成任务下发的功能。

2. 设备结构树管理模块

设备结构树存储着系统当前正在加工的NC程序，具体需求如下：

1) 设备树管理模块管理的是系统中车间内机床上正在加工的试切或定型程序。

设备树管理采用如下目录结构管理。

2) 发送文件夹中放置机床正在加工的文件，接收文件夹放置从机床上回传回来的文件。

3) 设备结构树上的文件采用从产品结构树上拖动的方式添加到设备结构树上。

3. 流程管理模块

流程管理包括代码试切流程、代码定型流程、代码封存流程、代码变更流程、数模定型流程等。

1) 代码试切流程：

工艺编程人员使用CATIA软件生成NC加工程序，通过仿真验证后，将NC加工程序检入管理模块后提交NC代码试切流程，流程通过后程序自动将NC代码的状态切换到“试切”状态并放入设备结构树目录下，工艺员将试切程序拖放到发送目录下，供机床调用。

2) 代码定型流程：

工艺编程人员通过系统工具生成定型交接卡，工艺员将定型交接卡和需要定型的NC程序启动流程，通过审核，程序将NC代码的状态切换到定型状态。

3) 代码封存流程：

工艺编程人员启动NC代码封存流程，流程通过后NC代码的状态切换为“封存”状态。

4) 代码变更流程

如果某个图号的NC代码需要变更时，由工艺编程人员提交NC代码变更流程，流程通过审批后工艺人员进行NC代码的修改，修改后的NC代码进行试切的流程及定型的流程。

4. 权限管理模块

借助系统的用户权限管理可以良好地控制使用人员的权限，保障系统的安全。在系统中针对全系统的用户权限管理，是指为不同的使用人员赋于不同的权限，如删除、添加、浏览、更新与复制等，权限是针对全系统中的数据。在系统中创建用户后，可以创建不同的用户组并把不同的用户作为不同组的成员，在权限管理时，可以按组或用户赋予权限。系统管理员可以统一集中管理用户的口令或由用户自行更改口令。

5) 用户管理

系统管理员可以进行用户的添加、修改、删除及组的定义等操作，系统管理员可以在系统中将所有用户分成组或不同的角色。

6) 权限管理

在系统中管理员即可以针对个人进行权限设置又可以针对组或者角色进行权限设置，并且三者的权限是可以进行累加的：

系统管理员：可以进行人员的添加修改，权限的调整及系统的维护。
工艺室主任：可以进行任务下发，添加图号，自己对应图号的流程管理。
工艺员：不能添加图号，可以对自己的图号进行流程管理。
计划员：只能将定型的NC程序添加到设备树的发送文件夹中。

5. 采集模块

数控中心主要进行了网卡机床的采集试验

四、实施效果

通过CAXA管理平台的产品结构树的管理，将西飞的数控中心的所有产品的文档以“产品--零部件--零件”的结构分别挂接在不同的节点下。以往西飞的图纸还可以通过系统的批量导入功能直接导入到系统中。每个NC代码需要经过“试切流程、代码定型、代码封存、代码变更”流程。相关的更改文档和版本变化全部记录在案，任何时候都可以方便地查询和跟踪。

设备结构树对应西飞数控车间的各个数控设备，这些数控设备是按照厂房-- 工段--机床族来分类。每个设备的加工代码存放在设备树的设备节点下，分为“试切”和“定型”两种类型。系统提供监控机制：只有在同一机床族下的设备，调用的加工代码才允许互换。

权限设置可以给每个用户设置操作权限，也可以按“组”或“角色”设置。根据西飞国际数控中心的情况，将系统中的用户分为多个角色及组。首先，在系统中按照该用户所在的科室进行分组，使本部门的人员只能看到自己部门的数据。之后，系统还建立了多个角色，再将用户赋予这些角色。最终，用户的“组”和“角色”决定了该用户的权限。

五、总结

目前数控中心所有的1万多条数控程序都在使用DNC系统传输和管理，通过这段时间的使用总结如下：

通讯方面：

增加了通讯传输的可靠性，解决了软盘易损坏，可靠性差，易丢失的问题。

管理方面：

采用了流程化的管理，通过软件减少工艺员和计划员出错的概率，例如：在某机床定型的程序下发到其他机床时会报警等，功能保证程序的正确。

采集方面：

对西门子网卡和FANUC网卡机床进行了采集试验，实践证明网卡采集是完全可行的。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (8/12/2008)


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