網(wǎng)絡(luò)化制造在數(shù)控中的應(yīng)用

舒海寧

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的加快及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代制造技術(shù)正發(fā)生了重大變化，以因特網(wǎng)為基石，靈活而迅速的組織社會(huì)制造資源，讓分散的資源得到了集成，加速了產(chǎn)品的更新?lián)Q代，大大加速了工業(yè)信息化與智能化。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)制造；因特網(wǎng)；智能化；數(shù)控

中圖分類號(hào)：G718 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2014）13-335-01

隨著網(wǎng)絡(luò)的普及， Web技術(shù)的迅速發(fā)展，因特網(wǎng)已經(jīng)成為人們生活中必不可少的生活方式，世界經(jīng)濟(jì)正經(jīng)歷著一場(chǎng)深刻的革命，一種全新的世界經(jīng)濟(jì)——網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)正在形成。制造業(yè)面臨全球性的市場(chǎng)、資源、技術(shù)和人員的競(jìng)爭(zhēng)。其變化的主要特征為，產(chǎn)品生命周期縮短；世界各國(guó)制造業(yè)為取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，紛紛開(kāi)展先進(jìn)制造技術(shù)的研究，人們將制造技術(shù)與飛速發(fā)展的信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)有機(jī)融合，逐漸形成了新一代先進(jìn)制造技術(shù)。如計(jì)算機(jī)集成制造、敏捷制造、并行工程、虛擬制造、智能制造等。從而使制造業(yè)進(jìn)入信息化、數(shù)字化、智能化、敏捷化的歷史新時(shí)期。促使了網(wǎng)絡(luò)化制造技術(shù)向縱深方向發(fā)展，并且逐漸成為制造業(yè)信息化的主流。1998年12月，歐洲聯(lián)盟公布了“第五框架計(jì)劃(1998—2002)”，將虛擬網(wǎng)絡(luò)企業(yè)列入研究主題。在此基礎(chǔ)上“第六框架計(jì)劃（2002-2006年）”的一個(gè)主要集成平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)目標(biāo)是進(jìn)一步研究利用Internet 技術(shù)改善聯(lián)盟內(nèi)各個(gè)分散實(shí)體之間的集成和協(xié)作機(jī)制。日本提出了社會(huì)信息化系統(tǒng)，目的在于實(shí)現(xiàn)日本社會(huì)真正向IT社會(huì)轉(zhuǎn)型，不再追求工業(yè)化制造時(shí)代局部的高效率，而是要實(shí)現(xiàn)日本整個(gè)社會(huì)在未來(lái)保持最佳狀態(tài)。

一、網(wǎng)絡(luò)化制造定義與特點(diǎn)

網(wǎng)絡(luò)化制造是指企業(yè)利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，面對(duì)市場(chǎng)機(jī)遇，在企業(yè)內(nèi)、外聯(lián)網(wǎng)組織并管理，靈活而迅速地集中社會(huì)制造資源，快速推出高質(zhì)量、低成本的新產(chǎn)品。其實(shí)質(zhì)是通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)活動(dòng)各個(gè)環(huán)節(jié)的合作，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)問(wèn)的資源共享、優(yōu)化組合和異地制造。

網(wǎng)絡(luò)化制造作為一種全新的制造模式，是以數(shù)字化、柔性化、敏捷化為基本特征。綜合了械工程、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息、自動(dòng)化、電子技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域的學(xué)科技術(shù)，建立靈活有效、互惠互利的動(dòng)態(tài)企業(yè)聯(lián)盟，有效地實(shí)現(xiàn)研究、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售各種資源的重組，從而提高企業(yè)的市場(chǎng)快速響應(yīng)和競(jìng)爭(zhēng)能力的新模式。突破空間地域?qū)ζ髽I(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)范圍和方式約束，使企業(yè)面向全球開(kāi)展業(yè)務(wù)；此外，網(wǎng)絡(luò)化制造與傳統(tǒng)制造不是對(duì)立的，網(wǎng)絡(luò)化制造不是對(duì)傳統(tǒng)制造的取代。如零件的加工和裝配需要相應(yīng)的設(shè)備和人員，產(chǎn)品的銷售需要物流系統(tǒng)等。網(wǎng)絡(luò)化制造應(yīng)具有以下特點(diǎn)：

1、快速響應(yīng)。快速地組織不同的部門從設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)入生產(chǎn)，縮短產(chǎn)品開(kāi)放周期，迅速響應(yīng)市場(chǎng)，形成高效經(jīng)濟(jì)的供應(yīng)鏈；；

2、資源共享與交換。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化制造，分散在各地的信息資源、設(shè)備資源甚至智力資源可實(shí)現(xiàn)共享和優(yōu)化利用。

3、遠(yuǎn)程控制與監(jiān)控?；诨ヂ?lián)網(wǎng)運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、管理以及設(shè)備資源的異地共享。

網(wǎng)絡(luò)化制造改變了傳統(tǒng)的認(rèn)為企業(yè)間的關(guān)系式競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的觀念，大力提倡企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)與合作的理念，合作伙伴之間應(yīng)該優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、利益共享和風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)，從而實(shí)現(xiàn)“共贏”。

二、數(shù)控加工中的網(wǎng)絡(luò)化制造

隨著數(shù)控系統(tǒng)向開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)的智能化數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展，其控制功能不斷向上延伸，向具有一定自主性和管理決策功能的方向發(fā)展。同時(shí)各種計(jì)算機(jī)輔助工具如CAD、CAE、CAPP、CAM等的發(fā)展，各種柔性高效的生產(chǎn)設(shè)備如DNC、CNC、FMS、FAS等也越來(lái)越多地被采用。這就使數(shù)控系統(tǒng)之間、數(shù)控系統(tǒng)和其他單元之間的信息傳遞越來(lái)越復(fù)雜，信息量加大，為了全面提高企業(yè)的經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)效益，就必須要求全面實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)計(jì)劃決策、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工直到市場(chǎng)銷售服務(wù)的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化。

隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)成為我國(guó)在用機(jī)床的主流，現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床與網(wǎng)絡(luò)連接一般通過(guò)一臺(tái)工控型PC機(jī)與單臺(tái)NC機(jī)床相連接，完成NC程序及數(shù)據(jù)的傳送。DNC集成系統(tǒng)軟件功能一般包括以下內(nèi)容：

1、NC程序及數(shù)據(jù)的傳遞，以某種通信協(xié)議(如3964R等)實(shí)現(xiàn)通信功能；

2、機(jī)床狀態(tài)采集與上報(bào)；

3、根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃，自動(dòng)分配NC程序及數(shù)據(jù)到相應(yīng)機(jī)床；

4、刀具數(shù)據(jù)的分配與傳遞；

5、刀具、夾具準(zhǔn)備計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)刀具、夾具等的實(shí)時(shí)控制；

6、按照工藝計(jì)劃及生產(chǎn)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)由多種數(shù)控機(jī)床組成的DNC系統(tǒng)的物流實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)工件的輸送、貯存，同步加工和裝配等活動(dòng)的集成化生產(chǎn)管理。

為實(shí)現(xiàn)數(shù)控基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)連接成一個(gè)完整系統(tǒng)，我們需要將以上各環(huán)節(jié)形成功能模板，既要分別實(shí)現(xiàn)又要與網(wǎng)絡(luò)集成，建立先進(jìn)制造的外聯(lián)網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)各功能模塊之間的相關(guān)連接及模塊內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)化，最終實(shí)現(xiàn)跨時(shí)空即時(shí)溝通網(wǎng)上交流機(jī)制。

三、結(jié)束語(yǔ)

數(shù)控加工技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化是先進(jìn)制造業(yè)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得制造業(yè)突破了地域空間的限制。未來(lái)制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)必然是網(wǎng)絡(luò)化、全球化、虛擬化，總體目標(biāo)則是要達(dá)到快速設(shè)計(jì)、快速制造、快速檢測(cè)、快速響應(yīng)和快速重組。網(wǎng)絡(luò)化制造的研究、實(shí)施與應(yīng)用對(duì)于充分利用制造業(yè)優(yōu)勢(shì)資源、改造傳統(tǒng)制造業(yè)、推動(dòng)制造業(yè)網(wǎng)格應(yīng)用軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、建立現(xiàn)代企業(yè)創(chuàng)新體系等方面，從而提升制造業(yè)企業(yè)水平，尤其是對(duì)中小型企業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。

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