基于机械智能制造的DNC,与MES,集成化系统模型
时间：2023-02-28 15:25:06 来源：千叶帆 本文已影响人
蒋爱荣，黄 杏，韦 敏
（百色职业学院，广西百色 533000）
随着数控设备内部功能的升级优化，MES（Manufacturing Execution System，制造执行系统）与DNC（Distributed Numeric Control，分布式控制网络）系统的应用优势则愈加明显，技术人员应借助该系统搭设出较专业的集成化系统模型中，通过对该模型的科学使用来增进机械智能制造的发展效果，也无形中丰富该系统模型内的各项功能。
在当前的集成化系统中，MES 多负责执行层的制造类内容，该系统内的核心功能为车间中的生产资源管控与生产计划管理等，对车间可能出现的生产任务进行有效传达，并合理追踪生产调度内容；
而DNC 系统则主要处在控制层的作业过程内，其核心功能为生产数据输送与数控程序管控等。在确认MES 与DNC 系统内的核心功能后，技术人员需适时分析两项系统在集成系统模型应用中的关联性。为了科学集成两项系统的内部功能，DNC 系统应精准发挥出该体系内的技术价值，有效衔接系统中的底层设备。有机融合MES 与DNC 系统期间，前者可巧妙地结合后者的数控程序，将融合后的系统当作对应的软件管理体系。发现两项系统存在的内在关联后，可以在集成化体系内完成DNC 现场设备与MES 的相互连接、通信，提升集成化系统应用的准确性、安全性。
2.1 确认模块内部功能
在开展MES 与DNC 系统集成化模型设计前，技术人员应适时明确各系统模块中的对应性功能。一般来讲，集成化模型内的MES 在实际应用中需带有历史查询、在线监控、设备管理、品质管控、文档管理、仓库管理与生产管理等模块，生产管理模块中还需包含生产追踪与生产调度等内容，通过对该类模块的了解，应及时掌握其内部存有的各项功能，并借用良好的功能设计来提升EMS 应用效果。对于DNC 系统来说，其内部模块主要有数据传输、程序管控与数据通信等，传达指令与信息采集等内容则会包含在数据通信模块中，在完成各模块内部功能的确认后，技术人员应在合理遵循该模块功能内容的基础上，架构出MES 与DNC 系统模型业务，为此后机械智能制造工作的开展打下坚实基础[1]。
2.2 优化MES 业务内容
在优化MES 业务内容期间，技术人员需精准明确各模块内部的各项业务，确认系统业务的重点管理内容，利用对系统业务内容的合理控制来提升MES 的应用水准。
首先，生产管理、文档管理与仓库管理为MES 业务管控中的重点内容：技术人员会将生产管理的内部功能划分为追踪与调度两大部分，合理控制生产计划进而掌握现场的生产情况；
文档管理内则蕴含着检测报告、人员信息、工艺与产品等多项数据，可以通过业务计划层来得到该类信息数据；
仓库管理的内部功能大部分为成品管理与原料管控等，借用生产管控功能可以获取项目的生产结果，并将该信息数据纳入业务计划层内。
其次，MES 内还存有设备管理与品质管理，前者通常储存车间内各项设备的基础数据，而后者则保存与产品质量检测相关的信息数据，利用工艺信息来完成产品质量的评估，通过对该统计结果的分析来明确MES 业务的开展效果。
最后，技术人员可以在MES 内导出历史查询与在线监控内容，系统生产管理功能在实际应用时会生成各项历史生产数据信息，通过对其的记录与保存可将相关信息汇入历史查询模块，而且在完成数据信息采集之后，也可以利用该信息来掌控车间的具体形态，再通过一定的集成化处理，利用在线监督功能适时检查出该车间的生产形态，根据其形态效果生成相应的告警信号。
2.3 设计DNC 系统业务
为增进业务数据的传输效果，技术人员应借助ERP（Enterprise Resource Planning，企业资源计划）软件来更新集成化系统模型中的各项业务任务。例如，在高效衔接系统模型与数据接口时，可以利用ERP 软件来传输各项信息数据，如工艺信息、生产计划与来料信息等，将该类信息数据传输到DNC 系统。在探究与打造DNC 系统时，技术人员会借用信息技术探索出该模块内带有的数据传输、数据通信与程序管控等功能，将该功能与各项信息软件进行精准结合，利用该项举措增进业务数据的保存与使用，提升集成化系统模型应用的安全性[2]。此外，技术人员在设计数据存入方式时，还可灵活使用数据导入形式，即挑选文件导入法或手动录入法，利用对该项方式的灵活应用来提升数据使用与储存效果。在当前的系统应用中还可要采取响应、指令操作、生产规则等环节的数据交换来完成对应的数据信息传输，保障DNC 系统业务的执行效果。
2.4 强化MES 与DNC 系统数据交换
技术人员应在集成化系统模型的数据层内完成MES 与DNC 系统的数据交换，为确保数据信息的精准性，在实际开展的数据交换中应精准确认该数据交换流程。比如，针对集成化模型的数据库而言，要借助DNC 系统的内部功能来设计出适宜的通信请求，获取对应的信息结果表，再通过网络客户端来换取MES 服务数据并执行对应业务，使用数据库表格前要详细输入与通信信息数据，再利用客户端来调整DNC 服务内容，在请求表格内查询出对应性的数据记录，继而完成控制层与数据层内的联通通信，在具体的结果表格内输出通信信息数据。如果想在客户端内调整MES 服务，则要及时查询该结果表格内的通信记录，在完成数据处理分析之后，将页面返回到系统首页，将MES以DNC 系统的数据交换方式展现出来，提升数据信息应用的安全性、科学性。
3.1 开展现场加工
为增强机械智能制造产业的发展效果，技术人员可将以MES 与DNC 系统为主的集成化系统模型引入具体的机械生产制造活动，检测其应用效果。
进行数控机床建设时，工作人员应依照该机械制造的实际发展状况来设计集成化系统模型，将MES 与DNC 系统应用在数控机床生产制造内，提升该机械制造管理的科学性。例如，在实行现场加工前，管理人员应联合技术人员为该现场加工设计一套合适的集成化模型应用流程，其加工流程主要包含选择原料、原料放入原料区、安装机械手装夹、开展数控机床加工、设计机械手装夹、检测尺寸、使用机械手装夹与包装成品等，在确认该加工流程后，要将该加工内容放入到具体的集成化模型系统内，精准提升该模型应用的科学性。需要注意的是，在确认现场加工流程期间，技术人员应明确各项加工步骤的难易程度，通过控制各步骤的质量来提升系统应用水平，保障软件检测效果。例如，在完成产品加工之后，应借助机器人将其传输到成品区域，并实行严格的质量检测，只有质量达到此前设定的标准后才能确认完工，否则应依照产品具体状态开展重新加工。
3.2 完备应用软件设计
从MES 与DNC 系统的内部软件构成来看，该软件设有客户端程序与服务器，前者多存在于计算机设备与车间智能终端，生产过程中可放置于相应的软件内（图1）：技术人员可以在MES 与DNC 系统内发送相应的生产订单，根据订单产出的信息数据制定合适的生产计划；
将生产计划的信息录入生产调度中，利用良好的调度管理来生成、派送工单，引导工作人员进行科学的生产准备；
将相应的数控程序传输到相应的指令系统，在完成指令下达后利用网络通信技术开展与数控机床相关的设备生产；
完成合适的数据采集后，运用MES 与DNC 系统内的数据分析、整合来管理产品品种；
再经过合适的设备检查后，精准确认该产品的生产加工制造情况，在保证生产质量的前提下提升设备生产的科学性、安全性[3]。
图1 系统软件运行流程
另外，在使用集成化系统模型软件前，技术人员应及时检测该内部软件的运行状况，通过对软件内部各项功能的精准检查来审视其应用质量，只有在质量达标的前提下才能引导MES 与DNC 系统软件顺利运行，在完成对该软件的运行控制后，增强软件使用效果。
3.3 加强应用过程控制
在确认MES 与DNC 系统软件设计后，技术人员应开展数控机床的生产制造加工，通过对该加工过程的确定来增强系统软件应用水平。
首先，在进行正式的生产加工前，相关人员需确认机械加工制造系统的应用位置，如车间或办公室等。工作人员会将集成类系统模型应用在数控机床的车间内，具体工单要与各零部件的生产状况相对应，在计划业务层内应为生产计划与传输订单等信息数据，利用合适的生产调度工作来完成工单打印，并将该纸张发送到对应的车间工人手中[4]。工人要借助扫描枪来完成工单条形码的扫描工作，将其获取到的扫描信息数据放入到对应的客户端服务器内，利用该项举措来明确工单，相关用户可依照该具体的工单号来追踪各项设备的所有生产过程，且客户端在得到适宜的信息数据后，可对系统发出一定的指令，在该指令的引导下开启所有生产设备。表1 详细展现了工单的具体情况。
表1 工单项目结构
其次，在确认机械制造设备内的工单数据后，技术人员可在办公室应用以MES 与DNC 系统为主的集成化模型，利用对该模型的使用来及时查询相关零部件具体的生产情况，利用系统内部软件的各项功能来记录、整理其收集到的信息数据，并借助对该项信息数据的控制来提升系统应用水平。表2 为当前集成化模型中生产的产品结构质量表，相关人员应利用其来合理检测产品质量。
表2 产品结构质量
最后，在完成数控机床产品的机械制造生产后，技术人员还可以采用适宜的检测方式检查产品质量，将其检测出的信息数据放入MES 与DNC 系统，利用其对数据信息进行仔细分析，确保产品的制造质量。
3.4 检测使用结果
在完成MES 与DNC 集成化系统模型的应用后，技术人员应对制造出的产品进行试运行，在运行使用过程中来控制其产品的应用质量与效果，如果在使用时出现问题，不仅要及时找出该问题形成的原因，还要利用针对性举措解决该问题，提升产品生产加工制造的科学性。
技术人员在确认数控机床内产品应用的科学性后，要及时检测MES 与DNC 集成化系统模型的内部功能，如果在使用过程中产生些许磨损或不良现象后，要对其内部软件进行合理修复，以增强集成化系统模型的应用质量。
值得注意的是，在当前的MES 与DNC 集成化系统模型内，技术人员应定期检测系统模型软件中的使用质量，利用科学仪器严格监测该设备的运行情况，适时找出MES 与DNC 系统间关系，在保证两项系统合理应用的前提下优化系统内部软件，增进该集成化系统模型在机械智能制造中的应用安全。
综上所述，在当前的机械智能制造中，为了提升机械制造的科学性、准确性，相关企业应适时搭建以MES 与DNC 系统为主的集成化模型，通过对该模型的合理设计，及时消减其内部的安全隐患，以增强对机械智能制造的过程控制，并扩展内部软件的使用范围来增强系统模型应用效果，促进机械制造行业发展。
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