摘　要：

摘　要：在迅猛發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的背景下，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)被充分的運(yùn)用到制造企業(yè)的組織形式之中，致使“網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)”時(shí)代成為世界經(jīng)濟(jì)的新格局。制造環(huán)境受網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的影響，所發(fā)生的變化都是根本性的。因此，制造企業(yè)要想獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，獲得持續(xù)發(fā)展的機(jī)會(huì)，最為重要的就是以現(xiàn)代信息技術(shù)為平臺(tái)，把外部的知識(shí)和技術(shù)以及資源充分利用起來(lái)，在廣泛的合作中把個(gè)性化的產(chǎn)品提供給客戶，這是有效途徑，也是唯一途徑。而網(wǎng)絡(luò)制造的核心思想關(guān)鍵就是利用互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)組織社會(huì)制造資源的靈活和快速，進(jìn)而能夠動(dòng)態(tài)地快速重組分散的生產(chǎn)設(shè)備資源和智力資源，以某一生產(chǎn)目的為導(dǎo)向，把必需的生產(chǎn)實(shí)體組建起來(lái)，從而使所要完成的生產(chǎn)目標(biāo)達(dá)到經(jīng)濟(jì)和優(yōu)質(zhì)以及高效。本文研究了CAXA系列軟件被應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)與制造中情況。運(yùn)用CAXA軟件平臺(tái)能使現(xiàn)代制造自動(dòng)化和信息化所要求的軟件系統(tǒng)得以滿足。

關(guān)鍵詞：

關(guān)鍵詞：分布式數(shù)字控制　網(wǎng)絡(luò)化制造　CAXA系列軟件　資源按權(quán)限共享

     電子技術(shù)是根據(jù)電子學(xué)的原理，運(yùn)用電子元器件設(shè)計(jì)和制造某種特定功能的電路以解決實(shí)際問(wèn)題的科學(xué)，包括信息電子技術(shù)和電力電子技術(shù)兩大分支。信息電子技術(shù)包括 Analog （模擬） 電子技術(shù)和 Digital （數(shù)字） 電子技術(shù)。電子技術(shù)是對(duì)電子信號(hào)進(jìn)行處理的技術(shù)，處理的方式主要有：信號(hào)的發(fā)生、放大、濾波、轉(zhuǎn)換。而就我國(guó)制造業(yè)來(lái)看，以往我國(guó)屬于制造業(yè)大國(guó)，但逐步轉(zhuǎn)化為制造業(yè)強(qiáng)國(guó)。而我國(guó)制造企業(yè)將面臨著信息化和數(shù)字化的轉(zhuǎn)型，這是其未來(lái)發(fā)展的首要選擇，而生產(chǎn)效率的提高運(yùn)用高新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)管理；對(duì)這一需求進(jìn)行滿足而開(kāi)發(fā)產(chǎn)品就是CAXA系列軟件，它具有全中文界面。它充分的集成了CAD和CAM以及DNC，有機(jī)地聯(lián)系了設(shè)計(jì)圖紙和工藝文件以及加工的NC代碼，統(tǒng)一調(diào)用和修改NC代碼和刀具以及夾具等信息，致使重復(fù)利用代碼和信息資源的程度被提高。在建設(shè)網(wǎng)絡(luò)化制造實(shí)驗(yàn)室中，以CAXA軟件平臺(tái)為依托，達(dá)到有機(jī)結(jié)合先進(jìn)制造技術(shù)軟硬件資源，對(duì)于制造業(yè)信息化建設(shè)來(lái)說(shuō)屬于成功的嘗試。

1　CAXA系列軟件在設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用

1.1　CAXA系列軟件的概況

   管理和設(shè)計(jì)，制造和工藝是CAXA系列軟件相關(guān)的領(lǐng)域，核心技術(shù)自己獨(dú)有。如圖1是在設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用CAXA系列軟件的情況。

1.2　 CAXA系列軟件中各模塊的功能

     1.2.1　設(shè)計(jì)部分

     二維繪圖CAXA電子圖板和三維設(shè)計(jì)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)工具以及CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，從產(chǎn)品的概念和結(jié)構(gòu)以及整體設(shè)計(jì)等都可以完成，還可以設(shè)計(jì)國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的文檔和共享平臺(tái)等。

　　1.2.2　工藝設(shè)計(jì)部分

　　針對(duì)CAXA設(shè)計(jì)的工藝圖表和工藝匯總；對(duì)工藝知識(shí)庫(kù)的建立，工藝編制效率的提高，生成材料清單等提供如何掌握知識(shí)。

　　1.2.3　制造部分

　　根據(jù)不同系統(tǒng)的數(shù)控設(shè)備控制情況，提供CAXA數(shù)控車和CAXA線切割等自動(dòng)編程的CAM軟件。

　　1.2.4　工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理部分（圖文檔）

　　用于設(shè)計(jì)和制造管理產(chǎn)品的圖檔和文檔等的數(shù)據(jù)。CAXA系列軟件提供的平臺(tái)充分的融合了產(chǎn)品和工藝設(shè)計(jì)，編輯和修改以及仿真數(shù)控程序，具備高效的特征。在上機(jī)床前，從程序上能夠仿真加工軌跡和實(shí)體，這樣有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)而對(duì)程序進(jìn)行修改，并且對(duì)加工中的錯(cuò)誤可避免出現(xiàn)，防止刀具的損壞。憑借網(wǎng)絡(luò)DNC軟件，能夠監(jiān)測(cè)在線加工和狀態(tài)等，有機(jī)結(jié)合先進(jìn)制造技術(shù)軟硬件。本文以東南大學(xué)建設(shè)設(shè)計(jì)與制造的網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)為依據(jù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)DNC進(jìn)行重點(diǎn)介紹。

2　網(wǎng)絡(luò)DNC的實(shí)現(xiàn)

2.1　機(jī)床通信無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)接入方式

　　如圖2就是無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)接入的具體方式，該無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)的組成把多臺(tái)數(shù)控設(shè)備接入其中，是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)充分的配合無(wú)線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)所形成的。

　　從理論上看，半徑100m以內(nèi)為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)覆蓋范圍，80m為實(shí)際有效直線通信距離。每臺(tái)機(jī)床設(shè)置1臺(tái)才能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)橋被接入無(wú)線節(jié)點(diǎn)，需要在機(jī)床頂部放置。組建機(jī)床無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)依靠把就近的無(wú)線AP接入來(lái)實(shí)現(xiàn)，以尋址方式為導(dǎo)向依靠AP控制器對(duì)相應(yīng)的AP進(jìn)行轉(zhuǎn)交，最后向有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳入。一臺(tái)中心的無(wú)線訪問(wèn)點(diǎn)被放置在車間頂部，Access Point模式為工作模式，以實(shí)現(xiàn)連接中心有線局域網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線終端接入，達(dá)到自身無(wú)線覆蓋區(qū)域。1臺(tái)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)客戶端被放置在每臺(tái)機(jī)床頂部，DNC服務(wù)器所在局域網(wǎng)的連接依靠中心無(wú)線訪問(wèn)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，制造系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依靠網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化完成的，在特征方面完全不同于傳統(tǒng)的CAD或CAM系統(tǒng)，在研究和開(kāi)發(fā)這種系統(tǒng)過(guò)程中突出的特點(diǎn)和要求就是把異地性和協(xié)同性以及集成性等主要體現(xiàn)出來(lái)。這就是與傳統(tǒng) CAD或CAM系統(tǒng)的明顯不同之處，以下幾個(gè)方面為這些特點(diǎn)的主要體現(xiàn)：優(yōu)化產(chǎn)品體系，把建模和集成過(guò)程的核心思想確定為基于產(chǎn)品全生命周期展開(kāi)協(xié)同設(shè)計(jì)，這樣設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)和全方位，把用戶需求和產(chǎn)品設(shè)計(jì)等各階段可能出現(xiàn)的問(wèn)題充分考慮到產(chǎn)品設(shè)計(jì)之中；原來(lái)的個(gè)體設(shè)計(jì)工作已經(jīng)不能適應(yīng)這種系統(tǒng)，應(yīng)充分的實(shí)現(xiàn)多用戶和多學(xué)科以及多專家的群體工作設(shè)計(jì)方式；而異地協(xié)作性就是運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源環(huán)境，針對(duì)不同地點(diǎn)的設(shè)計(jì)者情況完成不同的分工，依靠網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)使設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)協(xié)同化。

2.2　通訊測(cè)試

　　主要是對(duì)RS232C通信能夠在機(jī)床和標(biāo)準(zhǔn)PC串口間完成進(jìn)行確認(rèn)。波特率和奇偶校驗(yàn)以及反饋?zhàn)址葹榇型ㄐ艆?shù)的內(nèi)容。調(diào)試時(shí)相應(yīng)參數(shù)與數(shù)控設(shè)備自身的串口通信參數(shù)必須保持一致，這是確保數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行的必要條件。 

2.3　數(shù)控程序的傳輸流程

　　在主干網(wǎng)接入CNC系統(tǒng)后DNC傳輸就可以進(jìn)行。是利用CAXA通信模塊對(duì)機(jī)床和服務(wù)器實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)的，通過(guò)數(shù)控程序完成機(jī)床DNC在線加工和自動(dòng)應(yīng)答測(cè)試以及雙向全自動(dòng)交換等，該軟件系統(tǒng)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊和聯(lián)接不同數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床情況進(jìn)行支持。其數(shù)控程序是由CAD/CAM生成的并向服務(wù)器進(jìn)行提交，在機(jī)床端依靠命令對(duì)服務(wù)器上的程序進(jìn)行直接調(diào)用，也可以在操作上把數(shù)控程序向服務(wù)器等進(jìn)行上傳。

2.4　網(wǎng)絡(luò)DNC系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理方式

　　CAXA網(wǎng)絡(luò)的DNC系統(tǒng)管理模塊能夠完成管理所有數(shù)據(jù)的任務(wù)，客戶端或服務(wù)器方式為工作方式。依靠編輯和仿真，以及上傳和調(diào)用等客戶端對(duì)數(shù)控程序進(jìn)行完成。在服務(wù)器上集中了所有的數(shù)控程序，服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)可以完成管理程序號(hào)和零件代號(hào)等信息。是數(shù)據(jù)安全的保障，并能夠?yàn)椴樵兣c管理提供方便，如果信息需要備份，備份的自動(dòng)和手工方式2種功能系統(tǒng)可提供。每個(gè)用戶登錄系統(tǒng)時(shí)用戶名和密碼必須輸入，，登錄系統(tǒng)的用戶必須是經(jīng)過(guò)確認(rèn)的、合法的。對(duì)系統(tǒng)管理員以不同角色為依據(jù)賦予的不同權(quán)限進(jìn)行享受。

3　CAXA系列軟件的應(yīng)用效果

　　生產(chǎn)制造部在操作上工作效率和各部門協(xié)同工作效率在運(yùn)用CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC的基礎(chǔ)上得到大大的提高，而且出錯(cuò)的可能也被極大的減少。從而在管理代碼傳輸和刀具庫(kù)以及任務(wù)通知等方面使用該系統(tǒng)能夠具有較高的成功率，并實(shí)現(xiàn)了操作的高效率。實(shí)施網(wǎng)絡(luò)DNC，就可運(yùn)用1臺(tái)服務(wù)器對(duì)多臺(tái)數(shù)控設(shè)備程序傳輸進(jìn)行控制，也可對(duì)其DNC加工進(jìn)行控制，從而能夠雙向發(fā)送和接收加工數(shù)據(jù)，并進(jìn)行雙向遠(yuǎn)程調(diào)用文件，這樣具備DNC功能的數(shù)控設(shè)備被連接在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的在DNC操作上遠(yuǎn)程可同時(shí)實(shí)現(xiàn)，編輯和比較以及軌跡繪圖數(shù)控文件功能同時(shí)擁有，在24小時(shí)開(kāi)動(dòng)服務(wù)器狀態(tài)下可實(shí)現(xiàn)無(wú)人看守的自動(dòng)化；并以車間技術(shù)管理要求為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)管理數(shù)控程序。該方案以穩(wěn)定可靠的技術(shù)平臺(tái)服務(wù)于制訂和監(jiān)控以及執(zhí)行技術(shù)管理計(jì)劃，從而能夠規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化以及程序化管理設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造各技術(shù)環(huán)節(jié)，從而使管理難度和風(fēng)險(xiǎn)被大大降低，并可根據(jù)權(quán)限分配各部門間的資源，達(dá)到共享技術(shù)文檔的目的。

4　網(wǎng)絡(luò)化制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

　　網(wǎng)絡(luò)化制造模式屬于全新形式，基本特征充分的融合了數(shù)字化和柔性化以及敏捷化。對(duì)于客戶化需求進(jìn)行快速響應(yīng)的基礎(chǔ)就是實(shí)現(xiàn)柔性化與敏捷化，快重組結(jié)構(gòu)和快響應(yīng)性能，并行過(guò)程和實(shí)現(xiàn)決策的分布式就是其具體表現(xiàn)。而以下方面為其優(yōu)勢(shì)的具體體現(xiàn)：金字塔式多層次管理結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)楸馄绞骄W(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)，這樣層次和中間環(huán)節(jié)就被大大的減少，信息的傳遞速度被極大的加快。系統(tǒng)的順序方式將被并行工作方式逐漸替代，工作周期被縮短，工作效率被進(jìn)一步提高。企業(yè)發(fā)展方向?yàn)閷⑿⌒突?guī)模，實(shí)現(xiàn)組織分子化，就是在大型企業(yè)中，針對(duì)市場(chǎng)需求信息企業(yè)內(nèi)部在反應(yīng)權(quán)力和能力上實(shí)現(xiàn)快速自主的應(yīng)對(duì)。企業(yè)間聯(lián)盟靈活多樣的建立起來(lái)依靠的是網(wǎng)絡(luò)組織和虛擬企業(yè)等形式，達(dá)到有效靈活配置企業(yè)內(nèi)外資源的效果。網(wǎng)絡(luò)化制造的組成單元為一定功能的制造網(wǎng)絡(luò)，而其中的基本元素則為一個(gè)個(gè)的企業(yè)，是它們向網(wǎng)絡(luò)制造進(jìn)行的逐漸轉(zhuǎn)變。 

5　結(jié)語(yǔ)

　　就科技創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)與制造而言，正在發(fā)揮極為重要作用的就是CAXA系列軟件，它改變了設(shè)計(jì)制造過(guò)程的傳統(tǒng)模式，使其變得更加簡(jiǎn)單易行，在工廠的協(xié)同設(shè)計(jì)和集成化控制與管理企業(yè)數(shù)控車間方面其應(yīng)用價(jià)值極大。因此，可進(jìn)行廣泛的推廣，是建設(shè)制造業(yè)信息化的積極借鑒模式。