來源：《新技術(shù)新工藝》雜志
作者：樂成明
摘要：針對國內(nèi)數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)效率普遍不高的現(xiàn)狀，提出了從單機(jī)、單元、車間等3個層次提高生產(chǎn)效率的方法。通過數(shù)控加工程序和工藝優(yōu)化、生產(chǎn)配送、在線測量等措施提高單臺數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)效率，通過建立敏捷試制單元、精益加工單元來提高數(shù)控加工單元生產(chǎn)效率，通過實(shí)施DNC系統(tǒng)與MES系統(tǒng)集成等技術(shù)途徑提高數(shù)控加工車間生產(chǎn)效率，從而實(shí)現(xiàn)從微觀到宏觀全方位提高生產(chǎn)效率的目標(biāo)，對企業(yè)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
數(shù)控機(jī)床因其加工自動化程度高、質(zhì)量穩(wěn)定性好等顯著優(yōu)點(diǎn)而在制造業(yè)中得到廣泛應(yīng)用；但由于工藝技術(shù)落后、管理措施沒有相應(yīng)配套，國內(nèi)數(shù)控機(jī)床使用效率不高，據(jù)初步調(diào)查統(tǒng)計，僅為發(fā)達(dá)國家的1/4左右，嚴(yán)重制約了產(chǎn)品研制及批量生產(chǎn)。本文將分析總結(jié)提高數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)效率的方法，通過數(shù)控加工程序和工藝優(yōu)化、設(shè)計制造一體化、精益加工、DNC系統(tǒng)與MES系統(tǒng)集成等技術(shù)途徑，使數(shù)控機(jī)床達(dá)到單機(jī)提速、單元增效和系統(tǒng)集成等3個層次的目標(biāo)。
1提高單臺機(jī)床加工效率
1.1 培養(yǎng)數(shù)控加工人才
技術(shù)人員編制的加工程序決定數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行效率，操作人員的使用水平影響數(shù)控機(jī)床的使用效率、壽命和產(chǎn)品質(zhì)量，維護(hù)人員保障數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行，管理人員的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作減少數(shù)控機(jī)床的停機(jī)等待時間；因此，要提高數(shù)控加工效率，應(yīng)培養(yǎng)出優(yōu)秀的數(shù)控加工人才。
1.2 刀具選用與管理
刀具選用與管理是保證加工質(zhì)量和提高加工效率的重要環(huán)節(jié)。刀具的選用與管理應(yīng)考慮如下幾個方面：1）根據(jù)工件材料和切削速度范圍，選擇合理的刀具材料；2）刀具切削部分幾何參數(shù)對切削效率高低和加工質(zhì)量影響很大，應(yīng)選擇合理的刀具參數(shù)；3）提前對刀具預(yù)調(diào)，減少刀具在機(jī)床上的安裝調(diào)整時間；4）刀具用鈍時應(yīng)及時刃磨修復(fù)后入庫，保證下次出庫即可正常使用；5）建立完整的刀具數(shù)據(jù)庫，將刀具系統(tǒng)的所有信息納入計算機(jī)管理。
1.3 工裝夾具選用與管理
數(shù)控加工時工序集中，對工裝夾具選用應(yīng)綜合考慮，具體如下：1）盡量采用組合夾具，當(dāng)產(chǎn)品批量比較大、加工精度要求高時，可以設(shè)計專用夾具；2）選擇工裝夾具時，應(yīng)有利于刀具交換和在線測量，避免發(fā)生碰撞干涉；3）盡可能減少工件定位夾緊的工作量；4）易變形工件宜采用定力夾具裝夾；5）對工裝夾具進(jìn)行計算機(jī)管理。
1.4 在線測量
數(shù)控機(jī)床加工中的在線測量是一種基于計算機(jī)技術(shù)的自動測量技術(shù)，其檢測過程融于數(shù)控加工的內(nèi)容之中，并由數(shù)控程序來控制。在線測量能使操作者及時發(fā)現(xiàn)工件加工中存在的誤差，并反饋給數(shù)控系統(tǒng)，以改變機(jī)床的運(yùn)動參數(shù)，更好地保證加工質(zhì)量。對于具有曲面和多種幾何公差要求的復(fù)雜零件，采用通用量具無法測量，可采用便攜式測量裝置對產(chǎn)品進(jìn)行計算機(jī)輔助檢測，快速實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場首件測量、抽檢，及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題，提高檢測效率。這是一種人工適度參與的半自動測量技術(shù)，在自動化程度要求不高的場合較為適用。相對于離線測量，在線測量具有如下優(yōu)點(diǎn)：1）避免二次裝夾誤差，提高加工精度；2）節(jié)省工件重新裝卡時間，縮短生產(chǎn)周期；3）減少昂貴的離線測量設(shè)備費(fèi)用，節(jié)約生產(chǎn)成本。
1.5 工藝精益化
圍繞提高效率和產(chǎn)品質(zhì)量及降低成本等目標(biāo)，設(shè)定工藝改進(jìn)指標(biāo)，繪制當(dāng)前工藝路線圖，連續(xù)跟蹤零件的加工過程，收集加工信息，識別改善機(jī)會，制定改善措施并實(shí)施，收集改善前、后工藝精益化指標(biāo)的對比數(shù)據(jù)，經(jīng)確認(rèn)后修訂相關(guān)工藝文件，并將工藝精益化成果在同一產(chǎn)品族內(nèi)部推廣。用仿真優(yōu)化代替?zhèn)鹘y(tǒng)試切，建立優(yōu)化工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫，把經(jīng)驗(yàn)變成有理論依據(jù)并經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證的科學(xué)方法，并制定和完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
1.6 優(yōu)化加工程序
程序的效率直接影響著機(jī)床的工作效率，所以優(yōu)化編程質(zhì)量是提高數(shù)控機(jī)床工作效率的重要方法。編程時應(yīng)考慮如下幾個方面。
1）減少非切削時間。主要包括：使不會發(fā)生動作干涉的指令并行執(zhí)行；減少換刀次數(shù)；減少換刀過程中主軸快速移動距離和移動中的停頓定位次數(shù)；減少工件安裝次數(shù)，縮短搬運(yùn)和裝夾時間。
2）確定合理的加工路線。主要原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度要求；確定最短的走刀路線，減少刀具空程移動時間；數(shù)值計算簡單，程序段最少。
3）選擇合理的切削參數(shù)。根據(jù)數(shù)控加工過程仿真和加工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)適合不同加工方法、加工精度、工件材料和刀具等的切削參數(shù)，以保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高刀具耐用度，提高加工效率；建立優(yōu)化數(shù)據(jù)庫，規(guī)范切削參數(shù)的選擇。
4）推廣計算機(jī)編程，加強(qiáng)數(shù)控加工過程仿真。一方面，開展數(shù)控加工幾何仿真，應(yīng)用數(shù)控加工程序仿真軟件VERICUT，可對加工過程的過切、碰撞和干涉等進(jìn)行檢驗(yàn)，并且可以優(yōu)化刀具切削路徑；另一方面，開展數(shù)控加工物理仿真，通過進(jìn)給速度優(yōu)化保持切削過程恒定負(fù)載，不僅使加工過程平穩(wěn)可靠，而且對于改進(jìn)加工質(zhì)量和提高加工效率具有重要意義。數(shù)控加工過程仿真示例如圖1所示。建立產(chǎn)品試切制度，認(rèn)真作好試切記錄，最終驗(yàn)證確認(rèn)數(shù)控加工程序。
1.7 生產(chǎn)配送
把影響數(shù)控加工效率的因素盡量暴露在生產(chǎn)前期，把生產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作做足，最大程度地提高切削時間占工作時間的比例，減少由于等待程序、技術(shù)處理、刀夾量具和檢驗(yàn)等原因造成的停機(jī)時間。通過梳理生產(chǎn)流程，找出流程中的不增值環(huán)節(jié)，簡化生產(chǎn)流程，根據(jù)生產(chǎn)計劃建立生產(chǎn)配送體系，明確物料、工藝規(guī)程、數(shù)控程序、工裝夾具、輔具、刀具、量具配送責(zé)任人以及配送時間、配送地點(diǎn)，減少數(shù)控機(jī)床停機(jī)時間，提高生產(chǎn)準(zhǔn)備效率。
1.8 機(jī)床維護(hù)
數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)復(fù)雜，結(jié)構(gòu)精密，出現(xiàn)故障不易維修。應(yīng)加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)，以保證其正常運(yùn)行。一旦出現(xiàn)故障，應(yīng)及時維修，恢復(fù)設(shè)備的正常運(yùn)行。必要時，應(yīng)對舊數(shù)控機(jī)床進(jìn)行改造，以減少新設(shè)備購買費(fèi)用，充分提高設(shè)備的使用效率。
2建立加工單元
2.1 敏捷試制單元
為了適應(yīng)快速變化的市場，企業(yè)的生產(chǎn)模式更加靈活，單元化的敏捷制造車間是現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)的重要趨勢。借助敏捷制造的理念，采用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)施CAD/CAPP/CAM一體化解決方案，涵蓋產(chǎn)品研制全過程，通過快速配置各種資源，把動態(tài)靈活的虛擬組織、先進(jìn)的擬實(shí)制造技術(shù)和高素質(zhì)的人員進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，建立敏捷試制單元，精準(zhǔn)響應(yīng)用戶需求，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，加快產(chǎn)品開發(fā)速度，使企業(yè)在快速變化的市場環(huán)境中贏得先機(jī)，提高企業(yè)的市場競爭力。敏捷試制單元示例如圖2所示。
2.1.1 設(shè)計制造一體化系統(tǒng)
按照數(shù)字化設(shè)計和制造的特點(diǎn)，通過基于設(shè)計制造一體化的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，建立產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計、制造和管理系統(tǒng)支持環(huán)境，通過業(yè)務(wù)流程再造、并行工程實(shí)施，優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，調(diào)整組織，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，建立適應(yīng)數(shù)字化特點(diǎn)的并行協(xié)同工作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計制造從傳統(tǒng)模式向基于MBD模型的數(shù)字化模式的根本改變。設(shè)計制造一體化系統(tǒng)將先期的產(chǎn)品設(shè)計與后續(xù)的制造工藝集成，實(shí)現(xiàn)信息共享和并行工作。產(chǎn)品開發(fā)人員一開始就應(yīng)考慮到產(chǎn)品整個生命周期里的結(jié)構(gòu)、性能、工藝、質(zhì)量和成本等所有因素，用數(shù)字計算方法設(shè)計產(chǎn)品，可靠地模擬產(chǎn)品的功能特性；工藝人員運(yùn)用計算機(jī)和制造知識，精確地模擬產(chǎn)品制造過程。各項(xiàng)工作是同時進(jìn)行的，而不是按順序進(jìn)行的。在開發(fā)新產(chǎn)品的同時，并行編制工藝規(guī)程和數(shù)控程序，及時準(zhǔn)備生產(chǎn)。設(shè)計制造一體化技術(shù)在縮短新產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)周期上可充分發(fā)揮作用。企業(yè)只有基于真正意義上的設(shè)計制造一體化的集成，才能實(shí)現(xiàn)敏捷制造、精良生產(chǎn)乃至虛擬企業(yè)，提高綜合競爭能力。
2.1.2 單元執(zhí)行層
敏捷試制單元執(zhí)行層可參照柔性制造系統(tǒng)，采用3臺以上高度柔性的數(shù)控機(jī)床，由集中的控制系統(tǒng)及物料系統(tǒng)連接起來，可在不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)多品種、小批量的加工管理。柔性是敏捷試制單元的最大特點(diǎn)，體現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部對外部環(huán)境的適應(yīng)能力；自動化是指將手工操作減至最低，甚至最后完全取消。敏捷試制單元克服了傳統(tǒng)的剛性自動線只適用于大量生產(chǎn)的局限性，表現(xiàn)出對多品種、小批量生產(chǎn)制造自動化的適應(yīng)能力。
2.1.3 項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)管理
新產(chǎn)品投放市場的速度是最重要的競爭優(yōu)勢。在動態(tài)競爭的環(huán)境中，關(guān)鍵因素是人員。根據(jù)不同產(chǎn)品，采取不同形式的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，以靈活的管理方式達(dá)到組織、人員與技術(shù)的有效集成，保證企業(yè)內(nèi)部信息及時溝通，對企業(yè)外部的市場做出靈敏反應(yīng)，以最快的辦法推出新產(chǎn)品。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)是為了完成特定的任務(wù)，由企業(yè)內(nèi)分布在不同部門的設(shè)計、工藝、操作和管理人員等組成的。
2.2 精益加工單元
精益加工單元是按零件加工流程緊密排列設(shè)備，在滿足客戶節(jié)拍時間的前提下，實(shí)現(xiàn)少人化、連續(xù)流生產(chǎn)的生產(chǎn)組織方式，適用于訂單穩(wěn)定且具有中小批量的產(chǎn)品或產(chǎn)品族。
2.2.1 選擇產(chǎn)品族
零件產(chǎn)品族劃分的標(biāo)準(zhǔn)是零件的相似性，包括結(jié)構(gòu)相似性、材料相似性和工藝相似性等3個方面。產(chǎn)品族的劃分方法主要包含直覺分組法、生產(chǎn)流程分析法和編碼分類法。在進(jìn)行產(chǎn)品族劃分的過程中，不同的階段采用不同的方法，3種方法互相結(jié)合才能達(dá)到理想的效果。
選擇產(chǎn)品族的流程如下。
1）產(chǎn)品梳理。產(chǎn)品梳理是便于產(chǎn)品特征的統(tǒng)計而界定產(chǎn)品族劃分的范圍，是對企業(yè)或企業(yè)某一個部門所承擔(dān)的所有產(chǎn)品/零件進(jìn)行統(tǒng)計。
2）產(chǎn)品大類劃分。根據(jù)零件的基本形狀特征將零件粗略劃分為回轉(zhuǎn)體和非回轉(zhuǎn)體兩大類，回轉(zhuǎn)體又分為完全回轉(zhuǎn)體類和帶變異的回轉(zhuǎn)體類。
3）產(chǎn)品小類劃分。按照形狀、功能進(jìn)一步劃分成小類，形成產(chǎn)品族分類體系。
4）產(chǎn)品族劃分。在產(chǎn)品小類劃分的基礎(chǔ)上，依據(jù)零件的相似性將尺寸、精度、工藝路線或加工設(shè)備相近的產(chǎn)品劃分成一個產(chǎn)品族，每一個小類可以劃分成一個或若干個產(chǎn)品族。
5）產(chǎn)品族選擇。在產(chǎn)品族劃分的基礎(chǔ)上，選擇計劃組建單元的產(chǎn)品族。
2.2.2 生產(chǎn)線平衡
運(yùn)用產(chǎn)品路徑分析法，從年產(chǎn)量最大的分類中選取工序最長的零部件作為精益加工單元的典型零件。計算客戶需求節(jié)拍時間，依據(jù)節(jié)拍時間，運(yùn)用生產(chǎn)線平衡法優(yōu)化典型零件的工藝流程，調(diào)整各工序的作業(yè)內(nèi)容或工作量，使各工序的循環(huán)時間盡可能相等，消除工序間等待浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)按節(jié)拍連續(xù)流生產(chǎn)。生產(chǎn)線平衡方法主要包括：1）改善循環(huán)時間超過節(jié)拍時間的瓶頸工序；2）取消或合并多余的工序；3）用高效的加工方法取代低效的加工方法；4）依據(jù)節(jié)拍時間重新排布工序內(nèi)容，使每個工序的循環(huán)時間均衡且接近節(jié)拍時間等。
2.2.3 單元布局
統(tǒng)計上一年度零件族所有零件的年產(chǎn)量及零件各工序時間，計算單元所需的設(shè)備型號和數(shù)量；依據(jù)典型零件工藝路線及單元內(nèi)的設(shè)備型號，統(tǒng)計各設(shè)備間的物料運(yùn)輸次數(shù)及運(yùn)輸方向；按運(yùn)輸次數(shù)越多設(shè)備排列越近的原則設(shè)計2種以上設(shè)備布局方案，計算物料運(yùn)輸距離，選擇距離最短的方案作為精益加工單元的布局方案；編制單元的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)圖以及各工序的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書；繪制精益加工單元布局圖，并按布局圖調(diào)整設(shè)備及相關(guān)工位器具。精益加工單元布局示意圖如圖3所示。
2.2.4 單元運(yùn)行與管理
精益加工單元應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)圖的要求執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，并通過開展計劃管理、生產(chǎn)配送、設(shè)備自主維護(hù)和管理、多能工培養(yǎng)和質(zhì)量管理等逐步形成單元的自主管理體系。
3車間網(wǎng)絡(luò)化
遵循生產(chǎn)過程管理和控制一體化的理念，結(jié)合企業(yè)信息化發(fā)展規(guī)劃，通過分布式數(shù)字控制系統(tǒng)DNC連接數(shù)控機(jī)床，建立程序傳輸、機(jī)床監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，并與制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）集成，實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工程序傳輸和管理，收集現(xiàn)場第一手生產(chǎn)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)車間制造過程實(shí)時監(jiān)控、加工能力分析和生產(chǎn)任務(wù)節(jié)點(diǎn)控制，確保管理者實(shí)時了解和處理生產(chǎn)動態(tài)，為生產(chǎn)決策與生產(chǎn)規(guī)劃提供有效支撐，提高設(shè)備單位時間創(chuàng)造的價值，減少設(shè)備采購與設(shè)備能耗，實(shí)現(xiàn)均衡生產(chǎn)，提高設(shè)備整體有效運(yùn)轉(zhuǎn)率，建設(shè)一個全新的加工流程透明、實(shí)時可視的網(wǎng)絡(luò)化車間（見圖4）。
3.1 DNC系統(tǒng)
廣義DNC系統(tǒng)不僅包含程序傳輸和管理功能，還包括機(jī)床監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集（MDC）功能。MDC已經(jīng)成為DNC系統(tǒng)不可缺少的一部分，MDC功能成為選擇DNC系統(tǒng)的一個最重要的標(biāo)準(zhǔn)。
MDC主要用于采集數(shù)控機(jī)床和其他智能設(shè)備的工作和運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，使相關(guān)部門隨時準(zhǔn)確掌握生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、參數(shù)信息和報警信息，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的監(jiān)視與控制，對設(shè)備應(yīng)用效率指標(biāo)的綜合統(tǒng)計和分析，隨時掌握設(shè)備利用率情況，找出車間生產(chǎn)瓶頸，作為持續(xù)改進(jìn)生產(chǎn)的重要依據(jù)，并為MES提供數(shù)據(jù)支持。
DNC程序傳輸和管理功能主要用于數(shù)控加工程序的傳輸和管理。DNC可實(shí)現(xiàn)計算機(jī)與數(shù)控機(jī)床之間的程序雙向傳輸。DNC服務(wù)器對所連接機(jī)床的通信端口進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，當(dāng)機(jī)床有通信申請時，DNC服務(wù)器就及時做出響應(yīng)。無論是串口通信還是以太網(wǎng)通信，采用DNC交換協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)無人值守的工作方式；同時，DNC通過數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)加工程序文件和全過程數(shù)據(jù)的規(guī)范管理，提供NC程序的入庫、換版、更改審批流程管理功能，以及NC程序存取操作（上傳、下載和版本修改等）的日志記錄及統(tǒng)計查詢功能。
DNC系統(tǒng)采用獨(dú)特的通信協(xié)議，依據(jù)每臺數(shù)控機(jī)床的具體配置，采用相應(yīng)的直接以太網(wǎng)連接、串口服務(wù)器連接和數(shù)據(jù)采集模塊連接等方式接入到DNC網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)機(jī)床通信資源的共享，建立覆蓋車間生產(chǎn)現(xiàn)場開放式和非開放式數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床的監(jiān)控和程序傳輸網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。DNC系統(tǒng)既是MES系統(tǒng)管控一體的底層管理和執(zhí)行平臺，也是MES系統(tǒng)重要的數(shù)據(jù)支撐平臺。
3.2 MES系統(tǒng)
美國先進(jìn)制造研究機(jī)構(gòu)ARM將MES定義為“位于企業(yè)上層的計劃管理系統(tǒng)和底層工業(yè)控制之間的面向車間層的管理信息系統(tǒng)”。MES是處于計劃層（ERP）和車間層操作控制系統(tǒng)（SFC）之間的執(zhí)行層，主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)現(xiàn)場的生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行。MES系統(tǒng)是以實(shí)時協(xié)同思想為主導(dǎo)，以生產(chǎn)計劃的執(zhí)行及車間動態(tài)調(diào)度為核心，集精益生產(chǎn)理念和方法、約束理論、企業(yè)資源優(yōu)化理論、供應(yīng)鏈管理、外協(xié)管理、人力資源管理和業(yè)務(wù)管理等先進(jìn)管理理念為一體的企業(yè)生產(chǎn)信息化集成管理應(yīng)用系統(tǒng)。
通過MES系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)如下幾方面內(nèi)容。
1）制造數(shù)據(jù)管理。包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝路線和工時定額等管理。
2）生產(chǎn)計劃管理。全面管理企業(yè)制造訂單的整個生產(chǎn)流程，了解每份訂單、每個零件、每道工序、每組工位的計劃節(jié)點(diǎn)、實(shí)際完成節(jié)點(diǎn)、投入數(shù)量、產(chǎn)出數(shù)量等實(shí)時信息。
3）能力平衡分析。通過直觀的數(shù)據(jù)圖表，為企業(yè)提供設(shè)備任務(wù)負(fù)荷分析、部門/班組任務(wù)負(fù)荷分析及工種任務(wù)負(fù)荷分析，有利于均衡生產(chǎn)任務(wù)，優(yōu)化生產(chǎn)計劃排程。
4）任務(wù)派工管理。生產(chǎn)計劃完成后，自動生成任務(wù)派工單，并通過條碼掃描向現(xiàn)場自動輸送加工程序、零件圖樣和工藝指導(dǎo)文件等。
5）現(xiàn)場資源管理。包括成品、在制品、刀具和工裝庫存管理。
6）全面質(zhì)量管理。包括供應(yīng)商管理、數(shù)據(jù)采集、信息傳遞、數(shù)據(jù)分析、實(shí)時監(jiān)控、流程控制、文檔管理和抱怨管理等內(nèi)容。
7）動態(tài)過程監(jiān)控。實(shí)時展示該工位當(dāng)前加工任務(wù)、操作人員、完成數(shù)量和完成進(jìn)度等信息，足不出戶實(shí)時了解車間現(xiàn)場生產(chǎn)狀態(tài)。
3.3 系統(tǒng)集成
DNC與MES集成有助于消除底層設(shè)備的信息孤島，通過獲取數(shù)控設(shè)備的實(shí)時狀態(tài)信息，對控制層設(shè)備進(jìn)行動態(tài)管理，實(shí)現(xiàn)企業(yè)計劃層與控制層之間的信息交換。由DNC向MES提供真實(shí)的設(shè)備情況，如準(zhǔn)確的開機(jī)時間、NC運(yùn)行時間和主軸運(yùn)轉(zhuǎn)時間，應(yīng)用于統(tǒng)計分析。當(dāng)DNC實(shí)時檢測的機(jī)床停機(jī)和停止時間超過一定閾值時，自動向MES發(fā)起問題處理。MES通過DNC實(shí)現(xiàn)向生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行任務(wù)派工管理，MES派工單指定給操作工的NC程序，可方便從DNC快速調(diào)用。通過DNC與MES集成，實(shí)現(xiàn)車間計劃指令與機(jī)床的物理關(guān)聯(lián)，將機(jī)床的生產(chǎn)狀態(tài)及時反饋給MES系統(tǒng)，為MES系統(tǒng)的工序加工計劃提供可靠的依據(jù)，并為車間可視化的現(xiàn)場展示提供準(zhǔn)確、實(shí)時的數(shù)據(jù)。通過MES與ERP、CAPP等系統(tǒng)集成，可實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)現(xiàn)場到企業(yè)計劃管理層的全方位信息化管理。
4結(jié)語
通過數(shù)控加工程序和工藝優(yōu)化、生產(chǎn)配送、在線測量等措施提高單臺數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)效率，通過建立相對柔性的敏捷試制單元、相對剛性的精益加工單元，提高數(shù)控加工單元生產(chǎn)效率，通過實(shí)施DNC系統(tǒng)與MES集成等技術(shù)途徑提高數(shù)控加工車間生產(chǎn)效率，從而從微觀到宏觀，從單機(jī)、單元和車間等3個層次全方位提高生產(chǎn)效率，對增加企業(yè)的效益，增強(qiáng)企業(yè)的綜合競爭力，提高企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，并且可為企業(yè)向數(shù)字化制造、智能化工廠升級轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”的縱向集成奠定良好的基礎(chǔ)。
作者簡介：樂成明（1968-），男，高級工程師，碩士，主要從事機(jī)械加工工藝設(shè)計、數(shù)控編程和數(shù)字化制造技術(shù)等方面的研究。
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