面向区域性网络化制造的数控设备共享研究

    1数控设备网络化服务平台模型的建立
   
    数控设备网络化服务平台的目的是平衡各种数控设备的分布不均，而数控设备的利用是与企业的技术资源和人力资源分不开的。一些企业拥有大量设计资源、制造资源、技术资源和人力资源，但却因生产任务不足而导致资源利用率低，许多中小企业产品和市场发展势头好却缺少开发新产品、提高产品质量和扩大生产规模所需的各种资源，它们对资源共享的愿望也很强烈。为了实现设备资源更好的共享，平台在功能上划分为：企业信息、机床信息管理、数控程序管理、机床任务管理和网上交流模块，如图1所示。
   

    1．1企业信息
   
    主要有公司名称、公司地址、联系电话以及企业简介等内容。
   
    1．2机床信息管理
   
    主要实现联盟内各企业数控机床信息管理，包括各种数控加工设备的信息提交、修改、删除和查询等功能。主要包括数控设备的所属企业，机床名称、机床参数(台面尺寸、定位精度和重复定位精度等)和数控系统等基本信息，主要为联盟内用户提供选择数控设备的初始信息，并为数控编程提供必要的信息。管理员对机床进行分类管理，包括添加、修改、删除机床的信息。每个注册企业只能对自己的机床信息进行编辑，普通用户只能对机床信息进行浏览。
   
    1．3数控程序管理
   
    数控程序管理主要内容有数控程序上传和下载；数控程序信息上传、下载和查询功能。数控程序模拟可以在线查看数控加工的几何仿真。数控程序的信息主要包括机床型号、所属企业、工件材料、工件材料硬度、刀具信息、加工精度、加工余量、三维实体造型及完成时限等，管理员可以对所有内容进行编辑和修改。
   
    1．4机床任务信息管理
   
    机床的任务信息内容有任务名称、所属企业、机床名称、数控程序、刀具信息、工件坐标系、设备运行情况等内容，用户可以根据所选用设备的任务表，提前预约相应设备，设备拥有者将机床任务情况及时进行发布，形成任务时间表，以便于客户了解机床是否在使用时间上满足要求。
   
    1．5网上交流
   
    网上交流主要是便于盟员间相互沟通和技术经验交流，主要是以论坛的形式来实现。也可以集成WebEX，采用视频会议形式效果更好。
   
    1．6用户管理
   
    对盟员信息进行管理，这部分工作由系统管理员完成。
   
    2数控设备网络共享平台的体系结构
   
    数控设备网络共享平台采用基于Browser／Server模式的典型三层分布式体系结构，这种结构继承了Client／Server机构的多用户分布处理的优点，又能充分利用因特网作为跨地域范围内的信息传递与共享主要载体的特点，既可以满足企业内部对数控设备管理的需要，又能满足企业间对数控设备管理的需要。
   
    它的实施结构分为三个层次，如图2所示。
   

    第一层是客户层。用户可以在线了解其它企业的概况、数控设备、加工任务等情况，从而寻找到适当的合作伙伴。还可以对自己企业的信息进行管理并上传至网上，实现资源共享的同时还能为自己谋求更多的机遇。
   
    第二层为服务器层。系统设置了三个web服务器，一是数据Web服务器，在它上面构建了数控设备网络共享平台，用于存放各功能实现模块，它作为中问层响应客户的需求并反馈从数据库中查询的结果和统计数据，实现服务器端程序和第三层的数据交流。另一个是DNC服务器，通过DNC通信可以实现与数控机床的数据传输及机床状态信息采集。在数据Web服务器和DNC服务器间存在着双向的信息流动。最后一个是Web视频服务器。
   
    第三层是数据库层。用于存储数控程序、机床信息和作业计划等的资源数据。
   
    3数控设备网络共享平台实现的关键技术
   
    数控设备网络共享平台中的大部分功能需要客户端和服务器端动态交互，因此需要能实现动态交互功能的Web编程技术，选用ASP开发服务器端应用程序。通过它可以结合HTML网页、ASP指令和ActiveX控件建立动态的、交互的、高效的Web服务器应用程序，且能较容易实现复杂的Web扩展功能。
   
    ASP对服务器端ActiveX组件的支持提供了web与数据库互连的基础，数据库访问组件为其中之一。ADO(ActiveX data objects)为ActiveX组件中数据库访问组件，ASP就是通过它实现对数据库的访问。使用ADO的对象可以建立和管理数据库的连接。从数据库服务器要求和获取数据，执行更新、删除、添加数据、获取数据库的错误信息等。ADO为用户提供了连接任何兼容ODBC的数据库以及创建全功能数据库应用程序的能力。
   
    4系统部分运行实例
   
    4.1机床信息模块
   
    企业注册后，进入机床信息页面，如图3所示。一方面可以浏览联盟内其它企业的机床设备，以寻找合适的数控加工设备，另外还可以对企业自己的数控加工设备进行管理，如图4所示，为企业提交设备的页面。
   

    4．2机床任务模块
   
    进入机床任务页面后，企业一方面可以浏览联盟内其它企业的机床任务情况，根据企业加工任务的时间要求，选择合适的机床。另一方面，可以对企业自己的机床任务进行管理，管理包括对机床任务的提交和删除。
   
    4．3数控程序的管理模块
   
    该模块主要实现数控程序的上传和下载，数控程序的加工几何仿真等，主要是为了解决中小企业高级编程人员的缺乏，实现高级编程人员的共享，盟员可以把NC代码下载到本地并进行数控加工。数控程序管理页面图略。数控程序管理页面，分别点击程序下载和程序模拟，可以实现数控程序的下载和数控程序的在线模拟。
   
    5结论
   
    网络化制造模式下，企业可以通过web服务器上构建的数控设备网络共享平台发布本企业的资源信息，并寻找到与自己资源互补的企业结成一种网络动态联盟。在不需要投入大量金的情况下，从其它企业获得所需要的数控加工资源，使合作各方的资源得到充分的利用，扩大企业的数控加工能力和多样化加工的能力，使企业能快速响应市场，降低生产成本，争取在局部最优的基础上取得全局最优。