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中船重工携手CAXA打造数字化工厂

作者:    发布时间:2010-03-09

公司背景

中国船舶重工集团公司国营武昌造船厂机械制造分厂(简称“武船机制分厂”)地处武汉市武昌区杨园,是一家综合性的机械加工企业,主要经营机械加工、特种设备制造、冶金成套设备制造、特种船舶舾装件等业务,目前已实现年均工业产值2亿元。

近年来,随着工厂的快速发展,武船机制分厂逐年加大技术创新投入,希望通过采用新的信息技术,提高产能,降低成本,打造企业核心竞争力。为了充分发挥数控设备的优势,搭建企业数字化制造平台,厂家决定对三个车间进行整体数字化改造工程。厂家经过多家供应商比较之后,最终选择与CAXA精诚合作,采用CAXA网络DNC系统,为车间搭建整体信息化的平台,完成机床代码传输及在线加工的工作,以实现科学、高效的数控车间管理方式。

方案指导思想

武船机制分厂在实施数控车间DNC系统时,确立了“总体规划、分步实施”的指导思想。先实现数控设备联网,然后合作实现数字化生产管理,并进一步完成程序编辑仿真、设备信息采集等模块功能,最后实现与企业ERP/PDM/CAPP等系统集成,最终实现企业级的协同工作和管理。

统一平台,协同管理。CAXA网络DNC系统提供统一的信息资源规划、应用统一的升级和发布机制等,最终实现统一的权限控制,统一的流程、协作、任务和消息传递机制,统一的信息集成机制,使系统成为集成、协同的整体。

数据集中处理模式,强化可控性。CAXA网络DNC系统实施后,最终所有数据均被管理存储于总服务器中,为确保数据保密及安全,网络DNC系统数据总服务器必须支持硬盘热插拔,按时间周期设置自动备份数据。

统一规划,分步实施。DNC系统建设项目是一项系统工程,需要集中统筹,统一规划,制定切实可行的总体实施规划,把网络DNC系统的管理思想、管理体制、管理方法融入到生产中去。

方案实施

                     

为了顺利推进DNC项目的实施,CAXA技术人员与武船机制分厂技术人员进行了多次交流。武船机制分厂对DNC系统需求突出为程序设备的代码传输和生产文档的管理,并能实现机床生产信息的数据采集。针对厂方的需求,CAXA提出“智能终端(单串口服务器)”方案。由于军工行业保密性强,在该方案中,CAXA采用了一种定制的国产串口服务器(又名智能终端),这是一种在安全上非常敏感的网络硬件。该智能终端应用部分软件由CAXA编写,硬件内的全部源码为CAXA掌握,不会泄漏用户任何信息。通过智能终端和CAXA网络DNC通讯软件的配合,可以针对FANUC系列的机床直接实现机床加工快速信息采集,无需再增添其他设备以增加成本。智能终端的一端连接机床的串口,从智能终端的另一端引出的屏蔽网线连接到附近的以太网交换机上,以太网交换机再通过已布置好的光纤模块接入企业园区网。

由于以太网络比RS232线路的稳定性和可扩展性好,如果每台数控机床前放置一台智能终端,它具有独立的IP地址,并具有RS232和 RJ45协议转换的功能,能够按照一定的协议和数控机床及网络上的服务器计算机进行数据交换。另一方面,由于服务器不直接和数控机床的RS232接口通信,而是以10/100M的速度与单个终端微缩计算机进行网络通信,因此单台服务器可控制的机床数量将比单纯的多串口通信大的多,可以真正做到单台服务器可管理的数控设备超过256台。智能终端内部具有独立的CPU和内存,外部具有两个接口:以太网络的RJ45接口和RS232接口,如图所示。

                          

CAXA 网络DNC通信模块可以实现数控加工程序从服务器到机床的远程上传/下载、数控设备参数的备份/恢复、大程序的在线加工等功能,在网络DNC系统中起很重要的作用。如图所示,它完成的基本功能是代码的双向传输,支持远程请求与远程传输功能。除此以外还可以完成机床参数设置/加密/备份,代码校验仿真,高级参数设置,加工数据采集等功能。

                       

                    CAXA 网络DNC通信系统组成

CAXA 网络DNC通信模块自动传输/监测稳定可靠,能适应365×24的工作模式,保证长年全天24小时开机工作,不会影响机床的三班倒或节假日加班运行。计算机端与单串口服务器间通信采用TCP/IP协议传输,降低网络资源负载,提高并行加工能力,在传输过程中保证数据传输稳定快捷,准确无误。

实施效果                           

CAXA网络DNC系统实施后,武船机制分厂实现了三个车间14台数控设备通讯控制,操作者只需要在数控设备的控制面板上输入调用指令,即可完成程序的发送、接收和列表查询。实现加工程序远程列表浏览,操作者在机床端就可以浏览服务器上对应的文件列表,并可在列表中选择程序进行调用。在线加工过程中会实现自动补包,确保了传输到机床的程序无误。此系统还可将不同的设备类型、不同的控制系统以不同的接入方式同时接入统一网络进行管理。上传程序时,服务器能够自动接收、自动保存数控程序,服务器端无需专人职守。网络DNC搭建的车间数控系统具有强大的日志管理功能,可以记录整个系统的所有事件,提供复合查询检索。可查看数据传输的日期、时间、文件名以及上传还和下载内容等,记录操作者的操作过程及出错信息。

武船机制分厂由于设备体型大、产品种类多,网络DNC项目的施工难度较大。但CAXA的技术人员克服了种种困难,为武船机制分厂DNC系统建设项目匹配了CAXA最优秀的平台和模块,并通过模块之间的完美契合,实现了本次项目的全部技术要求,并且对很多技术要求做出了完美的补充和完善,获得了厂家的好评,为武船机制分厂搭建一体化的数字化制造平台打下夯实的基础,为企业信息化决策提供了有力的保证。

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