網絡技術在數控機床故障診斷中的應用與發展前景

梁春鴻

（棗莊職業學院,山東 棗莊 277800）

1 數控機床故障處理的現狀分析

目前，機床故障診斷和排除系統的開發研究主要在機床系統的開發企業，故障代碼更為關注CNC系統本身的故障排除，國際知名企業在機床系統的銷售模式中更是頻頻設置技術壁壘，技術壟斷成為機床生產企業銷售模式之一。例如，魯南機床在全國品牌效應明顯，銷售規模在全國具有非常重要的地位，但是中小機床型號多、系列多，后期維護成本高，現場售后技術服務紛繁復雜，故障診斷機制往往固定于某種型號，以單機版為主，實質上就是一種簡單的故障查詢和輔助排除軟件，企業需要投入大量的人力、物力、財力。我國在機床外圍機電控制系統故障碼的設置中，企業自身也是各自為政，代碼的編制沒有統一標準，這樣就為故障的排除增加了難度，往往是每個企業、每個型號都有一定的售后維護人員，為企業的維護成本增加的不小的投入，如何能迅速找出故障、隱患，并及時排除，這是數控機床維修人員所面臨的最現實、最直接的問題。所以通用型、代碼庫全面的故障碼查詢系統成為一種發展趨勢。

2 網絡技術在數控機床故障處理應用的必要性及其前景分析

計針對故障診斷機制固定于某種型號，以單機版為主，的現狀本著節約時間、人力的原則，提出海量代碼融合，著力于通用性、網絡化，對故障代碼進行實時更新，采用開放式數控系統和市場常見數控系統自身的檢測和故障診斷功能，通過機床端口讀取相應故障代碼，運用網絡通訊模塊，借助互聯網進行傳輸，也可以通過網絡遠程監控現場數控設備的運行狀態，或將現場工作人員難以解決的數控設備的故障信息通過網絡傳遞來進行遠程分析診斷，獲得故障原因和診斷方案，達到故障診斷領域專家虛擬到場的目的，可以快速分析故障原因，提出修正方案，并反饋至機床，進行故障排除，從而有效地解決維修人員在地域間的奔波、提高設備利用率和生產率的問題，因而大大縮短故障排除時間，降低機床企業的維護服務成本，具有很高的經濟效益和社會效益。其優勢顯而易見：

（1）實現故障查詢的通用性。不同結構類型的機床有不同的外部故障的錯誤代碼和報警信息，由數控系統生產廠家根據數控系統部件所能預見的異常情況匯總后，所編寫的錯誤代碼和報警信息，這類故障稱為系統報警（數控系統故障）。數控系統故障的錯誤代碼和報警信息不會因不同結構類型的機床而改變，不同型號的數控系統的系統報警可能會有所不同。在大規模融合機床故障代碼的同時，增加實時更新故障代碼分析與處理方案功能，實現故障查詢的通用性。

（2）故障碼的網絡化傳輸。基于現代網絡的便捷功能和機床自身診斷系統，利用現代通訊功能，借助串口服務器，將故障代碼進行通過互聯網傳輸，給故障診斷注入了強大的活力，也進一步增加了設備維護的方法。數據處理更方便、快捷、功能強大，可跨平臺，通過網絡遠程監控現場數控設備的運行狀態，可以將現場工作人員難以解決的數控設備的故障信息通過網絡傳遞給遠程故障診斷專家系統來進行分析診斷，獲得故障原因和診斷方案，達到故障診斷領域專家虛擬到場的目的，可實現數據遠距離傳輸，并逐步建立強大代碼，逐步實現智能處理等功能。從而有效地解決維修人員在地域間的奔波、提高設備利用率和生產率的問題，為企業創造一定的經濟效益。

（3）降低成本。較之現場查找并解決故障，網絡技術硬件上只需投資線纜、串口服務器和相應網絡建設，軟件開發方面僅僅是平臺建設，一旦成熟運營，將提供無上限故障數據采集、分享、支持服務，建設成中小機床服務中心，提供跨地域遠程服務，可大大降低成本。因此，該系統的應用具有十分廣泛的推廣前景。

（4）增加效益。可建立中小機床企業售后服務中心，將售后服務的故障診斷與排除服務進行規模化銷售，形成中小企業售后服務支撐系統，實現生產商、銷售商、用戶三方受益，降低企業運營成本，提高機床故障處理響應效率，增加企業核心競爭力，達到社會效益和經濟效益雙豐收的良好態勢。

（5）對技術人員提出的素質要求。網絡技術是計算機技術和通信技術發展結合的產物，數控機床的通訊技術是以計算機網絡技術為基礎的，是計算機網絡物理層的具體體現，要較好地發揮網絡技術在數控機床故障處理應用的應用，其關鍵因素在于人，其開發研究或使用操作人員的技術素質高低直接影響到網絡技術在數控機床故障處理應用的應用效益。從其特點來看技術人員應該具備良好的計算機、網絡技術、數控機床操作及故障處理的理論知識和良好處理的能力以及良好的數學運算基礎作為技術支撐。

3 結論與討論

在產業應用中，數控機床故障診斷的網絡化應用，除大大提高機床維修過程中的故障分析效率外，還可進一步實現生產企業的互聯互通，利用機床本身的數據通訊功能，借助互聯網的遠程傳輸優勢，將機床狀態信息發送至遠端支持機構。借助互聯網輻射廣、用戶多的特點，建立機床信息采集、分享平臺，實現“云功能”。期待該技術能盡快得到更高水平科研院所、廠商機構的參與，使其功能盡快強大起來，成為機床產業的一個新的經濟增長點。