目前,許多制造型企業都擁有為數眾多的數控機床、數控銑床這類高精度機加工設備。這些價值昂貴的數控設備,由于數控系統的多樣化、通訊方式的不一至導致非加工外的因素(事件)占用了較多的機床加工時間,機床利用率普遍偏低;另一方面,由于生產管理部門缺乏生產實時數據(作為依據)、給加工現場的監控、管理、工時的制定、計劃精細安排等帶來了很大的困難;嚴重制約了數控設備產能的發揮。因此許多企業開始有計劃的實施DNC(Distributed Numerical Control)分布式數字控制系統。
本文根據我公司在數控機床聯網系統部署實施前的準備階段相關事項進行說明,以供相關企業參考。
1、摸清數控設備情況
目前多數企業數控設備存在種類繁雜的現狀,要計劃實施數控機床聯網系統,首先要做的就是摸清這些設備的具體情況。
1.1 對現有數控設備品牌、型號、數控系統進行核實統計
隨著企業的發展,企業在購買數控設備時,可能隨著市場、技術的發展,在不同時期會購買不同種類、品牌的數控機床。那么由于購買數控機床的不同,會導致一個企業內有多種品牌的數控系統。每個數控機床的生產廠商都會有自己的數控機床聯網軟件,但是他們的聯網程序只能針對某一數控系統的機床,通用性較差。所以在實施時,一般都會選擇專門的數控機床聯網系統軟件廠商來進行數控機床聯網。
由于數控機床聯網系統廠商對每個企業的情況的熟悉程度有限,如果企業不提供給數控機床聯網系統廠商準確的數控機床系統信息的話(當然,數控機床聯網系統集成商也有義務對實施企業的情況進行詳細調研),在數控機床聯網系統實施時,就會出現偏差。在系統實施過程中出現偏差,首先會給系統的實施進度帶來影響;再者,由于系統實施過程中對數控機床進行反復調試,會對生產造成一定的影響。所以說,在實施數控機床聯網前,企業必須做好數控系統方面的調研與統計,必要時,還需要聯系數控機床設備廠商尋求技術支持。
1.2 對現有數控設備通訊接口情況進行檢查
數控設備的通訊接口是否完好,是否能正常的進行通訊,數控系統是否支持輸入輸出功能,這些看似最基礎的條件,卻往往被忽視。如果需要進行聯網的數控機床都沒有通訊端口、機床的數控系統不支持輸入、輸出功能,那么數控機床聯網系統實施起來是非常困難的。一個好的系統軟件是需要一些硬件進程支持的,就像WINDOWS系統需要大于1G的內存才能運行一樣,沒有硬件設備的支持,一切系統實施都會造成軟件資源的浪費。
1.3對現在數控設備功能、技術手冊進行整理
數控機床聯網系統方案的制定、系統的實施、后期維護需要隨時了解、查閱機床的參數手冊或相關技術文獻,在系統準備階段最好能夠將其整理,對于年代久遠相關數據缺失的設備,更需及時聯系廠商,獲取必須的資料。
1.4對機床(數控系統)廠商參與實施的可能性進行評估
數控機床聯網系統部分個性化功能的開發(如程序一鍵下載)需要對機床進行部分改造,而由于大部分機床廠商都有各自的數控機床聯網系統出售,如果企業準備使用第三方軟件商的DNC產品,就需要事先了解機床(數控系統)廠商的態度,對其后期參與的可能性進行評估,作為相關個性化需求能否應用的前提。
2、了解企業生產現狀
同樣的系統,在不同的企業運用的情況可能會截然不同。這是因為企業間的生產、經營、管理情況各不相同造成。實施數控機床聯網系統,需要正確的了解企業的實際情況,掌握企業自身的特點,因地制宜、因企而異的制定實施策略,是系統成功于否的關鍵。
2.1生產特點
制造業從大的角度來看可分成兩類,即:離散制造和流程工業。離散制造是指不同的物料經過非連續的移動,通過不同路徑,生產出不同的物料和產品。流程工業是指物料經過混合、分離、成型或者化學反應,物料大多連續地通過相同路徑,生產出有價值的產品。這兩種類型的企業具備不同的生產模式,所以在針對數控機床聯網系統進行業務流、信息流設計時,必須貼合企業自身的特點。
2.2管理水平
信息系統按模式大致可劃分成管理、技術兩大類。我們知道,技術型系統(如PDM、PLM、CAPP)特點是“人服從軟件”,相對規范,易實施;管理型系統(如ERP)特點是“軟件服從人”,需要實現規范、業務流程的變化,相對實施難度大。而數控機床聯網系統,我認為是介于兩者之間的,即:“既要服從規則,也要適應人”,所以企業需從管理水平、人員素質兩方面進行自我評估,制定階段性目標,切不能過于理想化。
2.3高管決心
決定信息系統應用成敗的是企業高層領導人,而不是其它人。對這一點人們似乎沒有反對的,這也就不難解釋為什么大多數跨部門應用系統(如ERP)往往都是企業一把手親自掛帥。信息系統的立項、實施、攻關都離不開企業高管的參與決策,有了高管的參與,也就有了執行力的保證。數控機床聯網系統作為一個跨部門、實時性(數據收集)要求較高的信息系統,企業高管的決心、參與程度顯得尤為重要。
3、需求調研與可行性分析
3.1需求調研
企業實施數控機床的目的是什么,是需要解決數控機床較多時的程序傳輸的瓶頸問題,還是需要對數控機床設備進行集中式的管理,或者是需要實時采集一些生產數據反饋給各個生產部門繼續考核。這些問題,都是建立在需求調研上的。
作為系統實施開題性的工作,也可以說需求調研是數控機床聯網系統規劃、實施過程中最基礎、最重要的工作,調研的好壞將直接影響到數控機床聯網系統實施乃至應用的效果(必要時還需要對企業上、下游供應鏈進行調研)。
3.2可行性分析
獲取了不同來源(應用部門)的需求后,企業需要結合前面提到的設備狀況、企業生產特點等因素做出全面的分析判斷,進行可行性分析。如果是需要實施到生產現場管理這一步,僅僅依靠目前的數控系統本身的硬件條件是很難做到的,需要利用其他一些外部的設備進行支持,例如,需要采集數控機床的主軸轉速信息,某些先進的數控系統可能就可以隨時采集并通過工業以太網反饋這些信息到數控機床聯網系統中,但是對于大多數數控設備來說,需要安裝傳感器進行信息的采集;如果現在需要對數控設備加工的物品進行物料信息的實時上報、跟蹤,這個就需要安裝條碼掃描儀等設備進行支持。所以說,如果企業不需要采集這些實時的信息,那么就可以在系統規劃時,不需要考慮這些因素,而一旦準備利用數控機床聯網系統這一平臺實行一些車間現場管理的需求,那么這個系統的預算將會有一定程序的提高。
4、實施策略
最好是按階段制定目標,優先應用企業最迫切的,同時具備實施條件的功能(模塊)。對于暫不具備條件的部分,制定對應的中期、遠期目標,并對實現的充分必要條件進行說明。一旦時機成熟,馬上按照計劃實施。
5、后期規劃(充分考慮系統集成問題)
數控機床聯網系統如果僅僅是解決程序傳輸的問題,那么系統集成的問題就基本上不用太多的考慮。但是,一旦提到車間管理需求,那么在選擇系統集成商時,一定要要考慮系統集成的問題。
目前有不少制造企業正在考慮或已經在實施MES系統(Manufacturing Execution Systems,制造執行系統),數控機床聯網系統就可以做為MES其中的一個數據采集平臺,為MES或其他生產管理系統提供實時的數據。如果在軟件設計時,未充分考慮集成,那么后期在進行數據交換時,可能就出現各種意想不到的問題。
如果注意到以上五點,企業在實施數控機床聯網系統時基本上不會偏離正確的軌道。但是數控機床聯網系統做為生產制造企業中一個最底層的系統,如果實施不當,就會造成企業信息流的不暢,形成一個新的信息孤島,造成軟件資源的浪費。因此在實施前,要充分分析企業最需要解決的一些問題,充分進行系統集成商的考察,必要時,選擇一些有經驗的機構來協助完成系統以及系統功能的選擇,只有這樣企業才能真正的避免一些實施過程中潛在的一些問題。
(審核編輯: 智匯小新)
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