
大规模、多品种、高速高精度及复合型信息化加工是未来数控加工行业的方向,要实现这些,一个可靠、高效且可扩展的信息服务平台必不可少。基于Internet和Ethernet技术开发的onService远程网络服务平台很好地解决了这个问题,给数控加工行业向网络化发展提供了一条道路。
生产大规模化以及加工产品品种的不断更新和切换,近年来急速推进了国内机械加工现场的数控化进程。同时,激烈的商品价格竞争又促使蓬勃发展的数控加工生产现场不得不面对如何更加有效提升生产效率的挑战。
机械生产过程可分为生产加工过程和机械维护过程两个步骤(图1)。而要提升生产效率,则必需从这两个步骤入手。在这个过程中,许多前瞻性的机械厂商采取了各种各样的方法,其中最有效的就是网络化,利用网络对整个生产过程进行大规模的改革,也称之为生产自动化。
如加工过程,厂商内部可以通过网络对生产要求、图纸、加工程序等数据进行统一输入并管理,这与之前通过人工对每台机床进行输入相比,既节约时间又节约人力,因为加工程序输入机械的过程需要技术人员进行。对于整个生产过程,加工的产量、需求等通过网络统一进行管理,不会出现冗余、缺少;甚至可以对整个生产过程涉及的每一台机床进行监控、分析,优化加工过程并提高生产效率。
在厂商广泛使用网络进行生产效率提升的不断改革过程中,不能忽略的一个重要环节就是机械维护环节。
在加工现场,机床来自不同机床生产厂商,即便同一厂商生产的机床所搭载的数控系统也可能来自不同的数控系统厂商。当机床出现故障时,少量的故障比较容易排除,厂商自己的技术人员就可以进行解决;而大部分的问题则需要联合机械厂商、系统提供商联合解决。此时,故障的诊断、人员的远程调配、设备的调试等任何一个环节都可能给数控机床的最终用户带来极大的困难,遏制效率的提升。
数控加工业的效率不仅要提升生产过程的自动化,更需要提升机械维护过程的效率。在这个网络大规模发展的时代,网络化是提升生产效率的有效途径。

数控加工业的网络化实现
现今为实现数控网络化,最基本的是数据传输。如能实现有效数据的网络无限制传输,就实现了数控的网络化。目前数控系统常使用的传输方法有:RS232C通讯即串口通讯,Ethernet通讯即以太网通讯(局域网)。
串口通讯的基本特点是使用范围广,速率有9600bit/s,19200bit/s,38400bit/s,目前基本上旧机型使用的通讯是串口通讯。串口通讯只针对单台机床且速度慢,只能达到一般意义上特定范围内的几台机床的“联网”,达不到网络化的要求。
以太网通讯相对串口通讯来说,是目前较新的、大部分数控机床使用的数据传输方式,传输速度快,是以兆为单位的传输方式。数控要实现网络化,就必须在以太网通讯基础的网络平台上进行研究。
在2010年6月12~16日北京CIMES 2010展会上,展出了一款数控远程网络服务平台软件 onService,并获得了极大成功。使用这个平台,可以巧妙地集合以太网通讯实现生产过程、机械维护的真正意义上的数控网络化。
远程网络服务平台
onService利用Internet和Ethernet通讯技术,借助数控系统本身的Ethernet通信功能,建立一个涵盖全球的远程网络平台,从而实现对数控机床的远程监控和生产管理的远程化,以及数控机床维护的网络化,进而实现复合型信息化加工和服务,提高生产效率。
1.onService远程网络服务平台方案
在工厂现场借助数控设备的Ethernet接口,构建企业内部LAN;通过生产管理中心安装的onService本地客户端软件获取数控机床的各类数据信息,如运行状态、报警信息等,同时也可以将生产管理中心各类生产指令如生产计划、加工程序等传输给任意指定的数控设备,实现对工厂内所有联网数控设备的监控和生产管理。安装onService远程客户端软件的远程管理中心通过Internet向工厂生产管理中心申请管理授权,得到相应权限后可以向生产现场提供设备监控、故障诊断、维护调试和生产管理等多种服务。onService网络服务平台可实现加工过程的网络管理,实现生产的自动化和一体化,提高生产效率(图2)。
使用onService网络服务平台可以使数控机床的最终用户、数控机床生产厂商和数控系统提供商的工程师,异地且同时在网络上快速对故障进行初步诊断,甚至是远程调试后直接排除故障——即实现精准、快速的机械维护,完全可以解决最终用户、数控机床生产厂商及数控系统提供商不能随时共同对机床的故障进行诊断、排除的困难。
特别地,使用onService网络服务平台可以使得同一企业在不同地域的工厂进行联合,实现统一管理、统一维护,最大限度地发挥企业资源,甚至可以实现故障的手机短信报警等功能,实现无人值守,向无人化生产迈进了一大步。
2.onService远程网络服务平台
应用案例
某企业有3个工厂分别在不同地区,以前的状况是:对加工过程,总部与工场之间定期交流生产情况;更换加工产品时,每台机械逐个更换加工程序;派技术人员定期对每台机械进行维护;出现机械故障时,先由厂内技术人员进行维修,如果无法解决再通知机械厂商到工厂维修,判断后如果是数控系统问题,则通知数控系统提供商来厂进行维修。
使用onService远程网络平台后:
(1)总公司可以随时查询目前生产计划的完成情况,甚至可以根据客户订单调整生产计划,在提高管理效率的同时又快速对应了客户需求。
(2)更换加工产品时,由总公司统一通过网络集中更换加工程序。
(3)通过数据分析,定时提醒技术人员进行机械维护。
(4)数控设备发生报警或故障时,立即通过onService向总公司的远程服务中心提出服务申请。远程服务中心的技术人员在得到现场人员的相应授权后,可以立即对报警或故障设备进行远程诊断,查找原因。如果是参数设置或程序编制不当,则在现场人员允许的情况下直接进行远程调试,即可解决问题;若是除此之外的诸如机械问题造成的故障,则可以通过远程诊断先对原因做分析,再带着相应的配件和工具到现场处理。
使用onService远程网络服务平台后,加深了总公司与各分工厂的联系,快速对应了机械维护的问题,对生产过程也进行了有效的管理。
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