数字化网络化制造技术及应用
21世纪初期的制造业,正在从以机器为特征的传统技术时代,向数字化、智能化和系统化技术时代迈进,数字化、智能化设计、制造和管理技术是以信息化带动工业化的突破口,是提高产品质量、生产效率,降低消耗,带动产品设计方法和工具创新的重要手段,是推动产业发展的核心技术。
设计及制造过程的数字化、信息化与智能化的最终目标是要快速开发出产品或装备、努力实现大型复杂产品一次开发成功。
信息技术的应用将大大提高制造装备的精度与效率,并实现自动化与智能化。
在经济全球化的格局下,基于网络的制造技术将得到广泛应用,制造装备和制造系统的柔性与可重组将成为2 1世纪先进制造技术的显著特点。
基于全球网络化制造的虚拟企业生产方式促进了现代管理理论的发展和创新,全球正在兴起“管理信息化” 的浪潮。
网络化制造是指企业内部的网络化(Intranet),以实现制造过程及制造过程与企业中工程设计、管理信息系统等子系统的集成,或者通过计算机网络(Internet)远程操纵异地的机器设备进行制造。
制造业信息化是当今世界制造业发展的大趋势,是以信息化带动工业化战略的重要组成部分。
从制造业的角度看,就是要实现产品设计数字化、制造装备数字化、生产过程数字化、管理数字化、企业数字化。
一、分厂数控设备现状分析
1、分厂现有的数控设备种类较多,数控系统比较繁杂。
但具备国际水平的
数控设备不足十台,不利于实现设备的统一联网通信、集中管理。
2、现有工艺技术水平比较落后,不能完全指导先进数控设备的加工,更提
不上改进、优化先进工艺方法。
3、数控设备程序的编制,大部分靠机床操作者个人计算,手工编程,少部
分复杂零部件应用UG建摸技术,完成CAM转换和后处理程序,通过
网线或RS232接口传输到数控设备,效率低下且容易出错。
4、依靠笔记本电脑来传输程序,机床及PC的端口频繁的热插拔,很容易被
损坏。
5、控制器存储空间小的设备在加工大型程序时,不得不将整个程序删减成
多个小程序,再送到控制器运行,严重阻碍了生产的顺利进行。
6、机床操作者在机床上编制的代码,由于机床存储空间有限,往往难以长
期保存,且同一台机床由于存在多个操作工,机床操作人员经常对程序
进行修改编辑,所以同一程序会有多个版本,这些代码无法与被加工零
件、编程人员挂钩,没有可追溯性,加工文档和代码的安全、有效性没
有保障。
7、生产过程管理仍采用传统的生产管理模式和作业流程,已远远滞后于生
产过程自动化的需求。
8、数控设备使用的刀具、夹具、检测器具等均需由机床操作者自己准备,
并对刀、调整、检定,造成生产准备辅助时间过长,难以发挥数控设备
的优势,生产效率低,有效生产能力资源被浪费。
9、军工制造工艺难以实现均衡生产,柔型差,工艺落后,技术储备不足,
难以适应现代化武器发展需要的快速响应能力和批量生产能力。
二、提升数字化网络化制造技术的措施和方案
以制造业信息化的五个数字化:产品设计数字化、制造装备数字化、生产过程数字化、管理数字化、企业数字化为最终目标,分步骤实施制造业信息化工程,
1、实施网络化制造技术,实现数控设备联网通讯、数控程序编辑与仿真、
数控程序数据库管理,实现刀具管理系统,机床监控与数据采集系统。
数控设备联网通讯采用CIMCO 系统软件DNC-Max,数控程序编辑与仿真,数控程序数据库管理,Smart Crib刀具管理系统,MDC-Max机床监控与数据采集系统. 刀具管理由工具组负责刃磨,对刀,专用刀具由革新组成员确定方案后实施。
2、实施网络化制造技术,实现网络化CAD技术,实现产品虚拟开发,动态
模拟、工程分析,自动绘图。
3、实施网络化制造技术,实现网络化CAPP技术,实现工艺规程的自动化设
计和管理,用户与产品制造工艺资源的管理。
4、实施网络化制造技术,实现网络化CAM技术,实现数控程序的自动化编
制,数控程序的网络传输,生产过程的远程监控与数据采集。
对批量生产和复杂零部件由编程组技术人员来完成,先在计算机上进行加工过程仿真,并进行优化,经校对审批后方可下传使用。
对临时加工的简单零件可由数控设备操作人员自己编程完成。
5、实施网络化制造技术,实现产品数据管理PDM技术,实现产品结构和数
据管理。
6、实施网络化制造技术,实现计算机辅助工程CAE技术。
实现产品设计方
案阶段起的仿真和结构分析,动态分析。
7、实施网络化制造技术,实现生产过程数字化,实现生产作业计划的自动
化编制,物流过程的运行控制、生产控制、质量控制等的自动化。
8、实施网络化制造技术,实现企业现有的ERP系统与底层的生产数据实现
共享,公司计划层与控制层之间紧密联系,ERP系统运行稳定可靠。
9、实施网络化制造技术,实现先进制造技术的推广应用,提高工艺系统的
柔型,增加技术储备,适应军工科研发展需要的快速响应能力和批量生产能力。