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1、136航空制造技术2011 年第 16 期 产品聚焦NEW PRODUCTSApplication of CIMCO-Based Machine Tool Monitor and Control System重庆铁马工业集团有限公司 周 春 白 萍 符 平 张良德基于CIMCO机床监控系统的应用随着公司生产任务的快速增加， 生产规模的日益扩大， 生产管理上 的问题日益凸显。重庆铁马工业集 团有限公司在一期 DNC 系统的基础 上， 开始引入 MDC 系统。MDC 系统的作用DNC 系统是企业信息化的重要 组件， 是数字化车间的前提和基础， 在企业信息化中承担重要的角色， 承 担着与底层设备之间
2、的通信， 是 MES 系统与数控设备之间信息沟通的桥 梁。DNC 系统接收来自上层 MES 系 统的计划指令， 并将生产指令、 数控 程序等信息传递给车间现场和设备。 作为 DNC 系统的子模块， MDC 系统 可以实时采集数控设备的生产数据， 并实时监控数控设备的运行状态， 经 过分析、 计算将生产运行状况反馈给 MES 系统， 成为上层信息系统 MES、 PDM、 ERP 决策的依据。MDC 系统 需要采集设备层也就是机床的生产 信息， 还可以将生产信息传递给上层 的管理系统。重庆铁马工业集团有 限公司主要使用了其采集机床生产 信息的功能， 方便获取机床的开机 率、 利用率。从而进一步分析
3、出公司 内数控设备的加工能力， 为公司上层 的决策提供数据支持。MDC 机床数据采集解决方案1 实施内容 公司通过2期DNC项目的实施， 已实现机床联网， 在原 DNC 基础上 可直接扩展 MDC 功能。根据数控设 备现状按照采集方式分类为网卡采集和硬件采集。 网卡采集可直接利用数控机床 内置协议进行机床状态采集， 硬件采 集需要在机床内安装智能采集终端 采集 PLC 输入 / 输出信息进行机床 状态采集。 2 系统总体架构 基于 CIMCO MDC 系统数据采 集系统主要由采集服务器、 数据库服 务器、 WEB 应用服务器、 智能采集终 端、 数控机床组成。 MDC 服务器通过智能采集终端
4、或机床内置通信协议采集到机床的 工作信号 （如机床开关机、 机床运行、 机床停止运行、 机床报警等） ， 通过 SOCKET 协议发送到客户机和数据 库服务器。数据库服务器负责接收 采集服务器的机床数据和写入数据 缓冲区内 , 并对数据 处理后分别存储到各 自的数据表中。 3 机床采集方式（1） 网卡采集。 对高端带网卡的机 床， 如Fanuc / Siemens 840D/Heidenhain 带 网卡机床， 通过内置 协议能采集到数控机 床的信息。 （2） 硬件采集。 针对没有网卡的数控 机床， 通过增加智能 采集终端来采集信 息。 4 MDC 应用 车间现场生产管理人员通过 MDC 报表
5、， 可准确知道 数控机床的机床 24h 状态 （开机、 关 机、 运行、 空闲、 报警） 、 机床利用率， 机床的开机率、 数控程序加工时间、 设备故障时间等。 MDC 机床利用率报表表明， 公 司数控设备的机床利用率平均仅有 37%。对机床空闲原因进行了调研 和分析， 发现导致机床空闲的主要原 因有程序准备、 刀具准备、 更换夹具 等。其中加工中心和数控车的程序 准备时间和刀具准备时间占到了各 种空闲时间的 60% 以上。另外， 导 致机床利用率不高的主要因素还有 因故障关机。管理改善 提升效率以往， 公司管理人员感觉到现有MDC 服务器数据库服务器企业局域网交换机网卡客户机智能采集终端数控
6、机床数控机床数控机床智能采集终端基于CIMCO MDC系统数据采集系统架构图2011 年第 16 期航空制造技术137产品聚焦NEW PRODUCTS机床满足不了生产的需求， 并不断地 决定新增机床， 但通过检查重点机床 1 周的实际开机时间， 看机床的利用 率到底是多少之后， 发现机床的实际 利用率偏低。通过 MDC 系统很快分 析出了问题所在， 其中主要问题是机 床空闲时间过长， 进一步的分析表明 导致空闲时间过长的原因是程序准 备时间、 刀具准备时间、 更换夹具等。 认识到这些问题的存在， 提出了以下 2 条措施， 需要生产车间对车间技术 组、 刀夹具库房的工作岗位职责重新 进行了规范，
7、 希望从管理制度上为提 高数控设备机床利用率提供便利。 1 增加车间技术组数控编程工作 在此之前， 车间技术组对仅承担 少量数控编程任务， 大量数控编程工 作由现场工人承担。公司计划在 1 年时间内， 通过培训车间技术组合和 调配车间熟练编程工人到技术组工作 2 个途径， 完善和提高车间技术组 的数控编程能力， 使车间技术组承担 所有的数控编程工作。并且按照公 司固化在 DNC 系统内的流程， 提前 准备数控程序， 减少甚至消除数控机 床程序准备时间。 2 增加刀夹具库房刀具准备任务 此前， 刀夹具库房仅是纯粹的库 房管理， 没有起到生产准备的职能。 公司规范了生产准备流程， 让车间调 度组在
8、生产任务下发到生产班组之 前也抄送 1 份到刀夹具库房。另外， 增加 1 名有丰富经验的工人到库房 进行选刀、 测量工作。刀具库房在收 到生产准备任务时按照 DNC 系统提 供的刀具清单进行刀具准备， 并且将 刀具参数测量好写在纸条上， 需要时 提前配送到现场机床处。现场工人 借刀后直接安装到机床， 将刀具参数 输入数控系统后即可使用， 减少了工人准备刀具的时间。 接下来， 将按照该设想推动车间 管理的改进， 并且检验实施效果。结束语通过 CIMCO MDC 系统在重庆 铁马工业集团有限公司的成功实施， 认识到数控设备的利用率有巨大的 提升空间。CIMCO MDC 系统的实施 为将来实施生产管
9、理系统、 推进车间 的精益生产打下了必要的基础。更 为重要的是， 管理制度的革新保障了 信息化系统的有效运行， 反过来， 信 息化系统的有效运行又指出了管理 制度的缺陷， 促使管理制度进一步革 新， 从而形成相互促进的局面。 在完成了本阶段的提升机床利 用率之后， 公司计划在提升数控程序 的有效切削率、 降低刀具的使用成本上进一步探索。 （责编 良辰）凌华科技推出ASD固态硬盘凌华科技公司ASD of ADLINKTECH凌华科技最近推出领先业界的 工业级 ASD 固态硬盘产品， 该系列 产品融合了高可靠度、 低功耗、 强 固与工业级宽温等特性， 接口速度 达到目前世界最高的 SATA 6 G
10、b/s （SATA ） 。该产品仅需不到 1ms 的读取时间以及约 2W 的极低功 耗。由于固态硬盘采用 flash （闪存） 作为储存介质， 避免了传统硬盘受 到的物理极限限制， 因此抗振特性 比传统硬盘更优异， 可靠度更佳。 凌华科技 ASD 固态硬盘产品非常 适合对防震、 耐摔或倾斜等要求严 格的工业环境应用。同时 , 该系列 SSD 可完整支持 TRIM 优化指令与 RAID 磁盘阵列功能， 更有效提升 整体性能。完整支持 RAID 组态， 打破系统性能瓶颈凌华科技 ASD 固态硬盘产品连 续读写速度比目前的传统硬盘快至 少 3 倍， 可缩短开机及数据访问时 间；若使用 2 个或 2
11、个以上的固态 硬盘组成 RAID 磁盘阵列， 更可充分 利用芯片组提供的数据传输通道带 宽， 通过直接加快访问速度来提升系 统整体性能；或于阵列中同时备份 数据提升数据安全可靠性。实测结 果显示：搭配上凌华科技搭载英特 尔第二代 CoreTM i7 处理器的工业主 板 （M-342） ， 由 2 个凌华科技 SLC 固 态硬盘组成的 RAID 0 数组可达到持 续读取速率 900MB/s； 持续写入速率600MB/s。支持 TRIM 优化指令， 确保恒 定高速， 提供最佳性价比 凌华科技 ASD 固态硬盘产品 除了具有高速传输速度的特色以 外， 也支持 TRIM 优化指令， 执行 garbage collection 机制， 对 flash 做 有效管理， 发挥预期性能， 能避免因 使用时间过久导致的性能退化。也 就是说本产品能维持系统写入速度 的恒定。对于可能长时间不关机的 服务器应用， 凌华科技 ASD 固态硬 盘产品除能维持高速性能稳定不变 之外， 更在无形中协助降低整体系 统维护成本。 高性价比的凌华科技 ASD 固 态硬盘产品为目前少数能支持工业 级宽温的固态硬盘之一， 以合理价 格提供 SATA 6 Gb/s 的高速传输速 率， 同时整合工业级质量， 完整支持 各种组态并维持恒定高速， 提供给 需要工业级高速宽温固态硬盘的客户绝佳的选择。 （责编 良辰）
