數控設備信息化管理系統的建設要點

韓承志

摘要 文章首先對數控設備信息化建設的必要性進行簡要分析，在此基礎上對數控設備信息化管理系統的建設要點進行論述。期望通過本文的研究能夠對數控設備管理效率及企業信息化水平的進一步提升有所幫助。

【關鍵詞】數據設備 信息化 管理系統 建設要點

1 數控設備信息化建設的必要性

數控設備是制造企業生產過程中不可或缺的重要組成部分之一，隨著企業生產規模的不斷擴大，數控設備的數量隨之增多，由此對數控設備的管理提出更高的要求。從目前的整體情況下，大部分數控設備都是以單機的形式獨立運行，其效能無法得到最大限度地發揮。為此，企業應當加快信息化管理系統的建設進程，通過管理系統對生產車間內的數控設備進行全面的信息管理，從而提高數控設備的利用效率，增強企業的生產能效，由此可為企業帶來巨大的經濟效益。

目前，很多企業的數控設備均處于分散管理的狀態，由此導致如下問題：

（1）數控設備種類繁雜，彼此之間的通信協議各不相同，致使無法兼容，不便于集中管理：

（2）大部分數控設備無法進行遠程信息傳輸，當需要進行工藝參數調整時，技術人員必須到現場進行操作，由于生產現場的環境較差，使得工作效率不高，并且用移動硬盤進行程序傳輸很容易出錯，極有可能造成數控設備的通信接口損壞，程序本身的安全性也不無法保證。同時，因程序過多，查找困難，常常出現需要修改程序的情況，不但浪費了時間和資源，還會影響到數控設備的運行狀態;

（3）對數控設備加工出來的產品的指標需要通過人為的方式進行統計，基于這一前提，管理人員必須對設備的生產狀況予以實時掌握，這在一定程度上增加了管理工作量，因無法及時反饋設備信息，致使產品的質量得不到有效保障。綜上，為解決制造企業數控設備現存的問題，企業應當加快信息化管理系統的建設進程，通過管理系統來改變當前數控設備管理效率低的現狀。

2 數控設備信息化管理系統的建設要點

現階段，計算機網絡技術越來越完善，并在多個領域中得到越來越廣泛的應用。對于網絡化的數控系統而言，其與數控設備的信息管理有著密不可分的關聯，數據信息的采集與傳輸則是管理系統應當具備的基本功能，鑒于此，下面重點對數控設備管理系統的建設過程及其要點進行分析。

2.1 系統總體架構

在充分考慮數控設備信息化管理需求的基礎上，對管理系統所應實現的一些具體功能進行總結，如數控程序管理、人員權限管理、加工零件工序的查找，設備維修進度查詢，維修備件采購與庫存查詢等。同時，要求開發出來的管理系統必須具備良好的運行穩定性，并且要易于維護和擴展升級。

2.2 功能模塊設計

2 2.1 數控程序管理

該模塊最為主要的功能是管理數控程序的相關工作流程，具體包括程序的提交、審批以及調用等。同時，該模塊還能夠對零件的信息及相應的加工程序進行查找。

（1）零件工序。在該模塊內，能對零件的具體型號以及與之相對應的機型、工序以及程序等信息進行查詢。如零件的名稱、編號、對應程序、機型、負責部門等等。

（2）零件錄入。在該模塊內，可以例錄入與零件型號及其對應機型有關的信息。

（3）程序查詢、錄入及審批。在該模塊內，可對程序的具體信息進行查詢，并對提交的程序信息進行初步錄入，對程序進行最終審定，若是需要修改程序，則需要重新輸入審批流程，這樣設計的目的是為有效防止對程序進行隨意修改。

2.2.2 人員管理模塊

該模塊的主要功能是對相關工作人員的信息進行錄入和查詢，具體包括：

（1）參編人員查詢與錄入。該模塊可對參與程序編輯人員的信息進行查詢，并對信息進行登記。

（2）參審人人員查詢與錄入。該模塊可對參加程序審批的人員進行查詢，并對其信息進行登記。

（3）工作人員信息錄入。該模塊可對所有工作人員的基本信息進行錄入，如姓名、工號、聯系號碼、所在部門等。

2.2.3 用戶管理模塊

該模塊最為主要的功能是對用戶的權限進行管理，當用戶登錄管理系統進行并進行注冊后，系統將之默認為普通權限的擁有者，此時用戶只可以進行一些基本操作，當用戶填寫好自己的工號之后，系統會對其身份信息進行核定，并按照具體的情況賦予其相應的權限

2.2.4 查詢模塊

該模塊主要針對設備故障維修進度及設備備件的采購和庫存情況進行查詢，使管理者和生產組織者能對設備運行現狀有一個清晰的了解，便于生產組織和調配。

2.2.5 維護模塊

該模塊主要是針對系統的運行，是確保系統安全性和穩定性的重要基礎，主要的功能包括編碼和數據庫維護。

2.3 數據庫設計

本文設計的管理系統是以生產車間數控設備信息化管理為目標，皆在為了提高企業的信息化水平，使數控設備從原本的分散管理模式，變為網絡集中管理模式，由于整個過程會產生出大量的數據信息，所以該管理系統的數據庫設計是一個比較重要的環節，經過比選之后，決定采用PB作為開發工具。

2.3.1 選擇數據庫

對于管理系統而言，數據庫與所有應用程序均有直接的關聯，每個應用程序均需要與數據庫的結構對應，所以數據庫的選擇與構建就顯得非常重要。目前，在管理系統開發中，應用較為廣泛的數據庫為基于關系模型的數據庫，與其它類型的數據庫相比.其具有如下優越性：結構更加簡單、數據模型的靈活性更高、數據本身的獨立性更強、可提供友好的界面等等。正是因為這些優點，使得此類數據庫備受系統開發人員的青睞。不僅如此，關系數據庫中包含一系列的數據表，每個數據表之間都存在關聯性，從而可以使數據輸入實現零差錯，并且還能有效地節省磁盤空間。通過比選，本系統采用Oracle數據庫，該數據庫最為突出的特點是強大的數據管理功能，開放性、可移植性等等，其歸屬于對象關系型的范疇。

2.3.2 數據庫構建

該管理系統是以數控設備的相關信息管理為主要目的，故此可將數據庫細分為三個層次，即用戶層、邏輯層和數據層。其中用戶層的作用是為用戶與系統之間提供交流的平臺，在該平臺上，用戶可以對數據進行操作，如輸入、修改、刪除等等。用戶對數據進行的這些操作均是在授權范圍的基礎上才可以實現，換言之，只有擁有權限的用戶，才可以對數據進行具體操作，由此不但為用戶提供了方便，而且也使數據庫的安全性得到保障;邏輯層的作用是為用戶與數據層的交互提供通道，實現數據的雙向互通;數據層會對邏輯層傳送過來的相關請求做出響應，返回正確的結果。在對數據庫表進行構建時，應按照管理系統的功能要求，建立表語表之間的聯系，具體包括以下數據庫表：用戶信息表、程序信息表、操作人員信息表、加工零件信息表、編程及審批人員表等。

2.4 系統數據管理

對于數控設備而言，其所傳輸的數據中涵蓋以下信息，來自于外部信息向設備內部傳遞和設備內部的信息向外發送，前者包括與生產相關的程序，后者主要是設備的故障代碼，也包括刀具在加工時所處的位置信息等。對數據進行管理最為有效且易于實現的方法為搭建管理平臺，借助數據庫對采集到的數據進行管理，如編輯、調度、傳輸等。在搭建管理平臺的過程中，需要將數據庫中存儲的數據以可視化的界面顯示出來，并進行加工和管理。數據管理平臺有以下幾個部分組成：編輯區，該部分主要負責相關程序的編寫和完善，并直接發送給數控系統，若是無代表可以編輯，可完成自動切換，對整個網絡中所有數控系統的運行狀況進行顯示;查詢區，可對零件的生產細節進行查詢;功能區，數據管理平臺的全部功能均集中在這部分當中。該平臺可以實現如下功能：

2.4.1 數據輸入

可利用通信網絡將預先編輯好的程序傳給數控設備，而現場的生產人員，則可借助通過上位機向數控設備直接傳輸相關的生產信息，或是以遠程的方式接入網絡，將生產信息傳給加工企業。

2.4.2 數據保存

可對與生產過程相關的數據進行保存，主要包括數控設備的生產信息，這部分信息可傳給上位PC機和服務器，而設備的故障信息則會傳給管理服務器，由數據庫負責對這些信息進行采集和分類，并保存相應的目錄當中，并在保存數據的同時，生成相關的標識，以便于信息的查詢。

2.4.3 數據查詢

可利用上位PC機對管理服務器中的數據庫進行查詢，如果其中有所需的文件，可直接進行調用，若是無需要的數據，服務器會向上位PC機發出重新編輯的請求，并將數控設備請求的指標一并發送給PC機，提供給編程人員。

3 結論

綜上所述，本文對數控設備信息化管理系統進行了詳細的分析和設計。目前數控設備信息化管理系統有很多類型，但在原理功能方面與本文的分析和設計大同小異，并在很多企業進行了應用。自系統投入運行以來，都使得數控設備的管理效率獲得大幅度提升，生產能效得到進一步增強，同時數控設備的管理成本隨之下降，給企業帶來一定的經濟效益，最為重要的是，該系統的應用，使企業的信息化水平顯著提高，由此可見，該系統具有良好的推廣使用價值。

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