普什模具数控车间CAXA网络DNC的应用

作者：王波 魏小磊

欢迎访问e展厅 展厅 3 数控机床/铣床展厅 数控铣床, 摇臂铣床, 立式铣床, 转塔铣床, 炮塔铣床, ... 四川省宜宾普什模具有限公司是普什集团旗下的一个全资子公司。主要从事注塑模具、金属冲压模具、压铸模具、检具、夹具的研发、设计及制造，产品涉足汽车、家电、通讯、日用品等产品的大中型模具及精密模具。公司占地面积约10万平方米，固定资产投入已超过8亿元。现有员工900余人，引进国内外高级管理、技术人才100多名。2003年，公司实现模具产品总产值1亿元；2004年实现模具产品总产值1.3亿元，净利润1142万元；2007年公司完成模具产品销售收入4亿元，完成利税指标3700万元。模具公司在引进先进设备的同时，也注重引进国外前沿的管理理念与模式。在推行全面质量管理基础上，认真贯彻ISO9001，按照ISO9004及ISO14001的体系要求，建立实施完善的质量管理体系。2004年，公司成功的通过了奥迪、一汽等高新技术企业的供应商资质认证；2005年3月，公司正式通过了莱茵公司ISO9001：2000和ISO14001:2000 质量体系认证；目前，公司已通过了ISO16949体系认证。 一、普什模具网络DNC系统应用背景 普什模具公司现有数控设备普遍较为先进，绝大部分已经采用简单的网络共享的方式实现代码通讯，但是在实施DNC系统前仍旧存在的问题如下： 1、仍有15台设备通过RS232接口、CF卡、软盘拷贝的方式进行数据交传输，传输手段比较落后，制约了生产和管理水平的提高。 2、车间现有的数控系统不统一，各系统之间所用的通讯程序不一样、通讯传输参数不一样。每次程序传输都需要技术人员多次往返机床与IT事业部之间，每台机床前操作机床面板，完成代码文件的传输工作。不同系统需要进行不同的连接和参数的设置，这样造成各机床之间相互不兼容。 3、由于这部分设备未实施网络DNC，它们的在线加工只能采用在现场摆放电脑来暂时解决问题，不符合6S现场规定。 4、代码编写好了后，要经过试切来纠正错误和优化代码，产品的变形设计及产品的更改，也需要有效的版本控制。目前企业基本上依靠技术人员来区分不同版本的加工文档，这种文档版本管理方式不规范且难以形成对产品的有序版本管理，时间一长，问题就会很突出。 5、产品加工数据的汇总都是通过手工来完成，工作量大，容易出错，且不容易确定更改影响范围，影响了工作的效率。机床的工作状态信息不能及时反馈和采集，不利于工厂生产任务的进度监控和生产能力的平衡。 二、普什模具对网络DNC系统的需求 考虑到公司在通讯方面的各种问题，归纳总结出了公司对网络DNC的需求。 （1）加工代码/设备参数等网络化传输：提高机床有效工作时间； 提高数控的传输效率和准确性； 减少不必要的固定资产和消耗材料的投资如计算机数量，软盘优盘等； 解决串口数控设备的并行通信问题。 （2）代码等文档的流程化管理： 设备加工的代码在网络上实现传输、管理； 提供数控机床与DNC服务器之间的NC程序双向、远程输入输出功能，在传输过程中有校对反馈功能；可对数控加工相关文档进行版本化管理； 提供车间现场代码加工辅助功能，实现NC程序的快速创建、编辑、比较、仿真、代码转化和NC相关文件的标准化处理。 三、方案实施 在结合了普什模具公司的具体情况后，CAXA网络DNC项目组制定了一套适合普什模具公司现状的实施方案。 －－>制作竣工验收文档－－>整体项目终验（设备验收、技术验收）双方签署《验收报告》及《备忘录》－－>项目及文档资料割接 具体实施根据普什模具公司的具体情况，可以分步骤实施： 第一步：通过RS232接口将现有数控机床进行联网，其余设备预留扩充冗余。网络布线将严格遵守6S标准，机床内部的布线也将严格遵守指定要求。 第二步：在现有联网机床基础上进行DNC在线加工的人员培训和加工代码及附属文档（设计、工艺、刀具等）的管理（版本、流程、权限等）；加工流程、生产派工、任务负荷统计、进度统计等，统一数据的管理； 第三步：将见成效的数据管理体制扩展应用到整个车间，深化数字化车间建设，实现车间的无纸化生产；使DNC系统和整个ERP、PDM、MES系统集成。 机床联网实施说明： 由于普什模具有限公司使用RS232串口传输的数控机床，在生产加工中采用直接串口传输的方式。这种方式存在许多弊端，如串口线传输距离受限（15M）、线路干扰问题、接口频繁插拔、串口并行能力等等，为了解决以上问题，在实施中引入智能终端设备，将串口传输转换成以太网口传输。智能终端是增加了大量串口传输的功能，提高传输的稳定性和安全性的串口服务器。这样，当机床的请求加工传递到DNC通信软件后，DNC通信软件会将加工代码迅速以10/100兆甚至更高的速度发送到智能终端，再由智能终端和机床进新低速串口在线加工。当机床缓冲区满时，整条链路不用发生反应，仅仅是智能终端反应即可。这样，单台DNC通信服务器可并行处理的机床数量大大提高，网络资源占用量大大减低。 四、项目总结 通过此次项目的实施，彻底地解决了普什模具有限公司数控设备的通讯传输和数控加工程序及数据的管理问题，也改善了企业内部的一些管理上混乱的状况，取得了良好的效果。CAXA的DNC系统也为企业的信息化提供了帮助，对以前ERP所不能触及的车间部分进行了弥补，为其提供了有力的数据，同时CAXA的此次项目的实施也为该企业以后建设数字化制造打下了扎实的基础。 （1）显著提高了数控车间的生产效率。 由于采用统一快捷的网络传输，实现了所有数控设备与计算机网络的通信尤其是使用RS232串口传输的数控机床的通信。减少了操作工在获取代码及工艺文档上的损耗时间。原来现场台式机摆放后，技术员需要到现场操作，即要完成从网络服务器传送代码到现场台式机上，还要完成机床的串口连接传输NC代码工作。现场操作步骤繁多，受影响因素也过多，并且PC放置车间，无关人员的操作无法控制。现在网络DNC系统的网络传输解决了上述代码传输的问题。 （2）程序统一管理 通过流程对数控加工过程的NC相关数据进行全过程技术状态控制，使NC代码和相关文件统一保存，保持最新版本。在数控加工工作流程中，由工艺设计者统一调入NC代码，解决了同一项数控加工工作在不同控制系统的编程问题和不同机床NC代码的共享问题，同时也解决了由于机床的加工程序经常变更，各种落后的传输方式占用时间、耽误工时问题。通过DNC管理系统有效的针对不同车间的零件和加工文档进行目录式、流程化的管理。并能对大量重要的数据进行有效的备份处理，例如：机床参数、数控代码等的备份，以应对系统灾难的发生。 （3）NC代码仿真、编辑 利用DNC系统辅助功能，实现了NC代码的编辑和仿真，可以直接对NC代码进行后置转换，把不同数控系统的NC代码进行转换，生成适合不同数控系统的NC代码。 （4）系统集成 使公司的DNC系统与PDM/MES系统集成，打造数字车间。利用DNC的数据交换接口，实现与MES、PDM、ERP的数据交换。数控机床的集成化生产可以降低生产成本，对数据进行合理分流，提高生产效率及带动相关工序的工作效率。 五、结束语 CAXA网络DNC是一个功能强大的多层次多模块的企业数控设备管理系统，它在普什模具有限公司的项目中起到了促进生产、提高数控设备使用效率的作用。采用数控机床联网系统将充分发挥现有数控设备的功能，提高车间的生产效率，为企业创造更多的经济效益。做到低投入，高回报的预期目的。根据企业规划，采用CAXA网络DNC的信息化解决方案从底层的联网开始，之后逐渐扩展到应用层的数据采集与统计分析，进而给企业的生产优化提供实际数字依据，所以CAXA网络DNC将成为企业最好的助手。(end)

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