中国南车集团戚墅堰机车车辆厂是我国铁路干线内燃机车、货车、大功率柴油机和铁路配件的重要生产基地，是以制造 “ 重载高速 ” 大功率内燃机车为主体全力构筑多元化规模经营的现代化企业。由于产品技术含量高、工艺复杂，所以引进了大量的数控设备进行机械加工、火焰切割、管路弯制、焊接机器人等。但是，如何对上述加工过程进行有效的管理，充分发挥数控设备的优势成为工厂急需解决的问题。通过数控机床联网，把工厂数控设备与控制计算机集成起来，实现数控设备的集中控制管理以及数控设备之间、数控设备与 CAM 工作站之间的信息交换。通过设备集成、信息集成、功能集成，逐步实现制造车间网络化制造和无纸化加工。
工厂根据企业的实际情况和主流数控加工软件的现状，经过多方面调研和考察，最后选用了C－IMNET 公司的DNC机床联网产品DNC Professional。
工厂对数控加工管理制定的目标是以数控加工管理系统为平台，通过全厂DNC数控机床联网，逐步实现数控加工程序管理及传输，数控设备和试验设备的在线监控，车间MES的建立。实现企业数控加工信息、资源的充分交流，并对之进行有效的计算机网络化管理，真正实现数控加工数据共享，资源共享，实现在正确的时间，把正确的加工信息，以正确的方式，传递给正确的机床，完成正确的任务，使企业获得高额的经济效益回报。网络化制造是一种高投入高风险的项目，因此不可能在短期内就能实现所有的预定功能，获得全部的回报，想通过一次性解决所有问题的想法是不切实际的，因此必须是长短结合，分阶段，分步骤的进行实施，不可操之过急。 1、数控加工管理规划 通过调研，我们采用统一的DNC服务器（放置在计算机中心的主机房），通过工厂现有局域网，以车间为单位，对各个车间的数控设备进行联网，以车间和角色进行授权，各车间只能对本车间数控加工进行管理，分厂用户可以浏览分厂及下属车间的数控加工，并可进行分厂数控加工的BOM汇总，工厂用户可以浏览全厂的数控加工，并进行全厂的数控加工BOM汇总。将数控加工管理系统与工厂的PDM、CAPP、ERP系统进行集成，进行工厂数控加工有效管理，提升工厂机车车辆的数控加工能力；将制造车间的数控设备网络化，逐步实现关键零部件的无纸化加工。
图1 全厂网络拓扑图
2、车间数控机床联网在车间现场进行网络布线，根据需要在现场布置HUB，在每台数控设备的电气控制柜内安装MOXA的单串口服务器将超五类屏蔽网线转换为RS232、RS-485、RS-422、RS511等于数控设备连接。在车间工艺组、分厂工艺组的CAM工作站，数控设备维修人员计算机上安装客户端进行数控加工程序管理和数控设备在线监控。
图 2 具体车间的数控设备联网示意图 3、数控加工文档管理CAM工艺师运用Pro/Engineer、EdgeCAM等CAM软件生成数控加工程序，利用DNC Professional的文件夹管理器将数控加工程序及其相关信息加载到数控加工管理系统，实现数控程序的数据库管理，以数控程序为主线，把与数控程序相关的程序备注、刀具清单、工艺卡片、三维模型、毛坯图、工装图纸等信息进行关联管理；实行严格的权限管理和日志管理，不同角色的人员赋予不同的权限，并且对系统中的每一步操作提供详细的日志，符合ISO9000标准，任何人对系统的操作都留有记录，具有可追溯性。
图 3 数控加工文档管理模型 4、数控加工审批流程在系统DNC Professional中，启动数控加工审批流程对数控加工代码进行校对、审核、批准，在校对、审核、批准时利用CNCez Pro仿真软件直接对G代码进行实体仿真，应用CIMNedit程序编辑器进行程序编辑、比较。数控加工程序在通过数控加工审批流程后自动归档。只有归档后的数控加工程序才能传输到数控设备进行加工。为CAM工艺师、审批人员、管理者、操作工人提供了一个畅通的信息交流平台，方便得进行数控加工程序的编制、修改、审核、验证、仿真、批准、下载、上传、备份等工作。
图 4 数控加工审批流程 5、数控加工程序传输通过管理系统，操作工人可直接在机床的控制面板上列出该台机床控加工的数控程序列表，选择需加工零件的数控加工程序下载到机床，进行加工。系统还可根据生产需要设置加工队列来控制加工零件的先后顺序。对于重要的零部件，设置加工完成后加工程序的强制上传，并自动进行上传程序与原程序的比较，如有改变则提示操作工人对加工代码进行了修改，以便及时进行处理。 对于数控机床上的加工程序、机床参数等信息可根据需要上传到DNC服务器，DNC服务器能够自动接收，并自动进行数控程序的命名、保存和备份。 工厂局域网内的任何计算机都可通过用户认证后，浏览车间现场数控机床的通信、加工情况以及机床的运行状态。 系统提供强大的传输日志，记录每次程序参数的情况，方便及时了解车间现场的生产信息。每次传输产生成功/失败报告，并及时向操作者反馈传输状况。
通过数控机床联网，建立工厂的数控加工管理系统，彻底改变了工厂原来的数控管理模式，使工厂的数控加工管理逐步系统化、流程化、标准化，大大提高了数控设备的通信效率。G代码实体仿真软件CNCez Pro解决了数控加工程序无法进行校核的问题，有效的避免了原来出现质量问题后推诿扯皮的现象。通过系统实施，整合了工厂数控加工的资源配置，提高了员工的工作积极性，大大提高了数控加工程序的设计速度。数控加工程序传输高效、准确，大大较少了数控机床的待机时间、程序的验证时间和试切削时间，提高了产品质量，最大的发挥了经济效益。 以工厂新开发试制的高速货运机车为例，该产品试制的数控加工原来需要3个月才能完成，如今40天的时间便能完成，综合工作效率提高近50%。高效率尤其表现在数控加工审批、数据传输、加工代码调试上。 数控加工管理系统为以后工厂实施MES (Manufacturing Execution System)制造执行系统打下坚实的基础。通过与工厂PDM、CAPP、ERP等系统的集成，成为了工厂信息化建设的重要组成部分。
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