數控車間機床監管體制探究

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數控車間機床管理系統是制造系統中針對企業提高設備生產率而開發的，它使得企業管理人員可以可視化的針對廠區數控設備進行整個生命周期的處理。機床管理系統的分析研究是系統開發的基礎規劃和準備階段，因此，要從總體上把握系統的目標和具體的功能任務，為系統的實現提供方向性和技術可行性。

1.系統體系結構

1.1系統結構模式

隨著計算機技術與網絡技術的迅速發展，Internet在全球范圍內的發展越來越迅速，已經成為全球規模最大、信息資源最豐富的計算機網絡系統；同時，基于局域網和廣域網技術發展起來的企業網絡Intranet技術也得到了迅速發展。本系統就是采用Internet／Intranet結構模式進行系統的開發和規劃的，其系統結構模式如圖1.1所示。

該系統采用三層體系結構，分別是：表示層；功能層；數據層，它們被分割成三個相對獨立的單元：

第一層表示層：Web瀏覽器

該層中包含系統的顯示邏輯，位于客戶端，其任務是由Web瀏覽器向網絡上的某一Web服務器提出服務要求，Web服務器對用戶身份進行驗證后用HTTP協議把所需的主頁傳送給客戶端，客戶機接受傳來的主頁文件，并把它顯示在Web瀏覽器上。

第二層功能層：具有應用程序擴展功能的Web服務器

該層中包含系統的事務處理邏輯，位于Web服務器端，其任務是接受用戶的請求，首先需要執行相應的擴展應用程序與數據庫進行連接，通過SQL等方式向數據庫服務器提出數據處理申請，然后等數據庫服務器將數據處理的結果提交給Web服務器，再由Web服務器傳送至客戶端。

第三層數據層：數據庫服務器

該層中包含系統的數據處理邏輯，位于數據庫服務器端，其任務是接受Web服務器對數據庫操作的請求，實現對數據庫查詢、修改、更新等功能，負責把運行處理結果提交給Web服務器。

由于本系統具有較強的專業性和特殊性，開發時可考慮：客戶端不需要過于龐大，只要滿足瀏覽器的簡單要求即可進行系統的操作，同時服務器端的應用程序和數據庫服務器各自進行有效地集成，這樣可大大降低系統代碼調試、改進以及系統數據維護、更新的難度。

1.2系統框架組成

根據系統的結構模式分析，面向車間層的數控機床管理系統采用面向對象的建模設計思想，詳細分析設備、故障、生產任務等實際問題，并以此作為應用層基礎進行具體操作的求解和實現。其系統框架設計如圖1.2所示。

系統分為三層：用戶層、應用層、數據層。它們的作用表述如下：

(1)用戶層

各個用戶通過Internet／Intranet網絡登錄系統，并遵循網絡協議對應用層進行操作和控制。系統交互界面會將用戶層的服務請求轉化為數據流，傳送到應用層進行處理。

(2)應用層

系統主頁可設置系統的主要概述、信息交流、系統登錄等菜單。登錄系統后可進行操作的功能項分為資源管理、設備故障信息管理、故障調度管理、系統權限管理等。資源管理主要包括設備臺帳添加、查詢、購買、報廢以及備品備件的入庫、出庫、調庫等功能；設備故障信息管理包括機床故障報修、查詢、診斷，故障知識庫添加、查詢、顯示，故障實例、故障規則存儲、故障歷史記錄統計分析等功能；故障調度管理則主要由調度數據管理、靜態調度和動態調度等三個功能模塊組成，數據調度管理主要是基本信息管理，如加工工序、物資材料、加工單生成、訂單評價等，靜態調度是在不考慮設備故障情況下的資源調度決策，動態調度是考慮設備故障情況下的資源調度決策；系統權限管理則包括用戶資料管理、系統使用者權限管理等功能。

(3)數據層

系統把各車間運作過程中的訂單信息、設備故障信息、加工單信息、設備臺帳信息以及用戶信息等轉化為數據，寫入數據庫，并進行保存和管理。

結語

在歐美等先進制造國家，據統計資料分析，在數控機床使用、管理經驗以及設備質量良好的前提下，機床發生故障后所需排除時間約占零件加工周期的9％，生產組織管理不完善造成的待加工時間約占11％，兩者相加即停工和待工的時間總計20％。

在我國，數控加工等先進制造技術還是一個新興的領域，生產組織管理水平和使用經驗遠不如歐美等先進制造工業國，大部分還沿用了傳統的組織生產模式，有資料顯示，以這種生產管理模式引起的停工和待工時間，嚴重的有時會達到產品生產周期的95％，即使在強化管理的情況下，機床的生產利用率也只有50％左右。