摘　要：

摘　要：在迅猛發(fā)展計算機網(wǎng)絡技術(shù)的背景下，計算機網(wǎng)絡被充分的運用到制造企業(yè)的組織形式之中，致使“網(wǎng)絡經(jīng)濟”時代成為世界經(jīng)濟的新格局。制造環(huán)境受網(wǎng)絡經(jīng)濟的影響，所發(fā)生的變化都是根本性的。因此，制造企業(yè)要想獲得競爭優(yōu)勢，獲得持續(xù)發(fā)展的機會，最為重要的就是以現(xiàn)代信息技術(shù)為平臺，把外部的知識和技術(shù)以及資源充分利用起來，在廣泛的合作中把個性化的產(chǎn)品提供給客戶，這是有效途徑，也是唯一途徑。而網(wǎng)絡制造的核心思想關(guān)鍵就是利用互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)組織社會制造資源的靈活和快速，進而能夠動態(tài)地快速重組分散的生產(chǎn)設備資源和智力資源，以某一生產(chǎn)目的為導向，把必需的生產(chǎn)實體組建起來，從而使所要完成的生產(chǎn)目標達到經(jīng)濟和優(yōu)質(zhì)以及高效。本文研究了CAXA系列軟件被應用在網(wǎng)絡化設計與制造中情況。運用CAXA軟件平臺能使現(xiàn)代制造自動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)電子學的原理，運用電子元器件設計和制造某種特定功能的電路以解決實際問題的科學，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)是對電子信號進行處理的技術(shù)，處理的方式主要有：信號的發(fā)生、放大、濾波、轉(zhuǎn)換。而就我國制造業(yè)來看，以往我國屬于制造業(yè)大國，但逐步轉(zhuǎn)化為制造業(yè)強國。而我國制造企業(yè)將面臨著信息化和數(shù)字化的轉(zhuǎn)型，這是其未來發(fā)展的首要選擇，而生產(chǎn)效率的提高運用高新技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)控機床的網(wǎng)絡技術(shù)管理；對這一需求進行滿足而開發(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，有機地聯(lián)系了設計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，致使重復利用代碼和信息資源的程度被提高。在建設網(wǎng)絡化制造實驗室中，以CAXA軟件平臺為依托，達到有機結(jié)合先進制造技術(shù)軟硬件資源，對于制造業(yè)信息化建設來說屬于成功的嘗試。

1　CAXA系列軟件在設計生產(chǎn)過程中的應用

1.1　CAXA系列軟件的概況

   管理和設計，制造和工藝是CAXA系列軟件相關(guān)的領(lǐng)域，核心技術(shù)自己獨有。如圖1是在設計生產(chǎn)過程中應用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　設計部分

     二維繪圖CAXA電子圖板和三維設計的創(chuàng)新設計工具以及CAXA實體設計為設計的主要內(nèi)容，從產(chǎn)品的概念和結(jié)構(gòu)以及整體設計等都可以完成，還可以設計國標標準的文檔和共享平臺等。

　　1.2.2　工藝設計部分

　　針對CAXA設計的工藝圖表和工藝匯總；對工藝知識庫的建立，工藝編制效率的提高，生成材料清單等提供如何掌握知識。

　　1.2.3　制造部分

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

　　1.2.4　工程設計數(shù)據(jù)管理部分（圖文檔）

　　用于設計和制造管理產(chǎn)品的圖檔和文檔等的數(shù)據(jù)。CAXA系列軟件提供的平臺充分的融合了產(chǎn)品和工藝設計，編輯和修改以及仿真數(shù)控程序，具備高效的特征。在上機床前，從程序上能夠仿真加工軌跡和實體，這樣有利于及時發(fā)現(xiàn)問題，進而對程序進行修改，并且對加工中的錯誤可避免出現(xiàn)，防止刀具的損壞。憑借網(wǎng)絡DNC軟件，能夠監(jiān)測在線加工和狀態(tài)等，有機結(jié)合先進制造技術(shù)軟硬件。本文以東南大學建設設計與制造的網(wǎng)絡化平臺為依據(jù)，對網(wǎng)絡DNC進行重點介紹。

2　網(wǎng)絡DNC的實現(xiàn)

2.1　機床通信無線局域網(wǎng)絡接入方式

　　如圖2就是無線局域網(wǎng)絡接入的具體方式，該無線局域網(wǎng)絡的組成把多臺數(shù)控設備接入其中，是無線網(wǎng)絡節(jié)點充分的配合無線網(wǎng)絡交換機所形成的。

　　從理論上看，半徑100m以內(nèi)為無線網(wǎng)絡交換機覆蓋范圍，80m為實際有效直線通信距離。每臺機床設置1臺才能實現(xiàn)網(wǎng)橋被接入無線節(jié)點，需要在機床頂部放置。組建機床無線通訊網(wǎng)絡依靠把就近的無線AP接入來實現(xiàn)，以尋址方式為導向依靠AP控制器對相應的AP進行轉(zhuǎn)交，最后向有線網(wǎng)絡進行傳入。一臺中心的無線訪問點被放置在車間頂部，Access Point模式為工作模式，以實現(xiàn)連接中心有線局域網(wǎng)絡和無線終端接入，達到自身無線覆蓋區(qū)域。1臺無線網(wǎng)絡客戶端被放置在每臺機床頂部，DNC服務器所在局域網(wǎng)的連接依靠中心無線訪問點實現(xiàn)，制造系統(tǒng)的設計依靠網(wǎng)絡數(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)，在研究和開發(fā)這種系統(tǒng)過程中突出的特點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。這就是與傳統(tǒng) CAD或CAM系統(tǒng)的明顯不同之處，以下幾個方面為這些特點的主要體現(xiàn)：優(yōu)化產(chǎn)品體系，把建模和集成過程的核心思想確定為基于產(chǎn)品全生命周期展開協(xié)同設計，這樣設計者在設計時就應該實現(xiàn)全系統(tǒng)和全方位，把用戶需求和產(chǎn)品設計等各階段可能出現(xiàn)的問題充分考慮到產(chǎn)品設計之中；原來的個體設計工作已經(jīng)不能適應這種系統(tǒng)，應充分的實現(xiàn)多用戶和多學科以及多專家的群體工作設計方式；而異地協(xié)作性就是運用網(wǎng)絡資源環(huán)境，針對不同地點的設計者情況完成不同的分工，依靠網(wǎng)絡平臺使設計實現(xiàn)協(xié)同化。

2.2　通訊測試

　　主要是對RS232C通信能夠在機床和標準PC串口間完成進行確認。波特率和奇偶校驗以及反饋字符等為串行通信參數(shù)的內(nèi)容。調(diào)試時相應參數(shù)與數(shù)控設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傳輸就可以進行。是利用CAXA通信模塊對機床和服務器實現(xiàn)啟動的，通過數(shù)控程序完成機床DNC在線加工和自動應答測試以及雙向全自動交換等，該軟件系統(tǒng)對無線網(wǎng)絡通訊和聯(lián)接不同數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機床情況進行支持。其數(shù)控程序是由CAD/CAM生成的并向服務器進行提交，在機床端依靠命令對服務器上的程序進行直接調(diào)用，也可以在操作上把數(shù)控程序向服務器等進行上傳。

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

　　CAXA網(wǎng)絡的DNC系統(tǒng)管理模塊能夠完成管理所有數(shù)據(jù)的任務，客戶端或服務器方式為工作方式。依靠編輯和仿真，以及上傳和調(diào)用等客戶端對數(shù)控程序進行完成。在服務器上集中了所有的數(shù)控程序，服務器數(shù)據(jù)庫可以完成管理程序號和零件代號等信息。是數(shù)據(jù)安全的保障，并能夠為查詢與管理提供方便，如果信息需要備份，備份的自動和手工方式2種功能系統(tǒng)可提供。每個用戶登錄系統(tǒng)時用戶名和密碼必須輸入，，登錄系統(tǒng)的用戶必須是經(jīng)過確認的、合法的。對系統(tǒng)管理員以不同角色為依據(jù)賦予的不同權(quán)限進行享受。

3　CAXA系列軟件的應用效果

　　生產(chǎn)制造部在操作上工作效率和各部門協(xié)同工作效率在運用CAXA網(wǎng)絡DNC的基礎(chǔ)上得到大大的提高，而且出錯的可能也被極大的減少。從而在管理代碼傳輸和刀具庫以及任務通知等方面使用該系統(tǒng)能夠具有較高的成功率，并實現(xiàn)了操作的高效率。實施網(wǎng)絡DNC，就可運用1臺服務器對多臺數(shù)控設備程序傳輸進行控制，也可對其DNC加工進行控制，從而能夠雙向發(fā)送和接收加工數(shù)據(jù)，并進行雙向遠程調(diào)用文件，這樣具備DNC功能的數(shù)控設備被連接在網(wǎng)絡內(nèi)的在DNC操作上遠程可同時實現(xiàn)，編輯和比較以及軌跡繪圖數(shù)控文件功能同時擁有，在24小時開動服務器狀態(tài)下可實現(xiàn)無人看守的自動化；并以車間技術(shù)管理要求為導向，實現(xiàn)管理數(shù)控程序。該方案以穩(wěn)定可靠的技術(shù)平臺服務于制訂和監(jiān)控以及執(zhí)行技術(shù)管理計劃，從而能夠規(guī)范化和標準化以及程序化管理設計到生產(chǎn)制造各技術(shù)環(huán)節(jié)，從而使管理難度和風險被大大降低，并可根據(jù)權(quán)限分配各部門間的資源，達到共享技術(shù)文檔的目的。

4　網(wǎng)絡化制造技術(shù)發(fā)展趨勢

　　網(wǎng)絡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。對于客戶化需求進行快速響應的基礎(chǔ)就是實現(xiàn)柔性化與敏捷化，快重組結(jié)構(gòu)和快響應性能，并行過程和實現(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，工作效率被進一步提高。企業(yè)發(fā)展方向為將小型化規(guī)模，實現(xiàn)組織分子化，就是在大型企業(yè)中，針對市場需求信息企業(yè)內(nèi)部在反應權(quán)力和能力上實現(xiàn)快速自主的應對。企業(yè)間聯(lián)盟靈活多樣的建立起來依靠的是網(wǎng)絡組織和虛擬企業(yè)等形式，達到有效靈活配置企業(yè)內(nèi)外資源的效果。網(wǎng)絡化制造的組成單元為一定功能的制造網(wǎng)絡，而其中的基本元素則為一個個的企業(yè)，是它們向網(wǎng)絡制造進行的逐漸轉(zhuǎn)變。 

5　結(jié)語

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