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數(shù)控車間機床管理系統(tǒng)的設(shè)計與研發(fā)

發(fā)布時間:2014-07-11 10:06

     摘要:從數(shù)控車間機床管理系統(tǒng)總體設(shè)計出發(fā),構(gòu)建了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式和系統(tǒng)框架,明確了需求和目標,規(guī)劃了系統(tǒng)的具體功能和任務(wù)。

  關(guān)鍵詞:數(shù)控;網(wǎng)絡(luò);系統(tǒng)規(guī)劃

  
  
  
  數(shù)控車間機床管理系統(tǒng)是制造系統(tǒng)中針對企業(yè)提高設(shè)備生產(chǎn)率而開發(fā)的,它使得企業(yè)管理人員可以可視化的針對廠區(qū)數(shù)控設(shè)備進行整個生命周期的處理。機床管理系統(tǒng)的分析研究是系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)規(guī)劃和準備階段,因此,要從總體上把握系統(tǒng)的目標和具體的功能任務(wù),為系統(tǒng)的實現(xiàn)提供方向性和技術(shù)可行性。

  
  1.系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

  
  1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式

  隨著計算機技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,Internet在全球范圍內(nèi)的發(fā)展越來越迅速,已經(jīng)成為全球規(guī)模最大、信息資源最豐富的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);同時,基于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展起來的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)Intranet技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。本系統(tǒng)就是采用Internet/Intranet結(jié)構(gòu)模式進行系統(tǒng)的開發(fā)和規(guī)劃的,其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式如圖1.1所示。
  該系統(tǒng)采用三層體系結(jié)構(gòu),分別是:表示層;功能層;數(shù)據(jù)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(tǒng)的顯示邏輯,位于客戶端,其任務(wù)是由Web瀏覽器向網(wǎng)絡(luò)上的某一Web服務(wù)器提出服務(wù)要求,Web服務(wù)器對用戶身份進行驗證后用HTTP協(xié)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(yīng)用程序擴展功能的Web服務(wù)器
  該層中包含系統(tǒng)的事務(wù)處理邏輯,位于Web服務(wù)器端,其任務(wù)是接受用戶的請求,首先需要執(zhí)行相應(yīng)的擴展應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫進行連接,通過SQL等方式向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器提出數(shù)據(jù)處理申請,然后等數(shù)據(jù)庫服務(wù)器將數(shù)據(jù)處理的結(jié)果提交給Web服務(wù)器,再由Web服務(wù)器傳送至客戶端。
  第三層數(shù)據(jù)層:數(shù)據(jù)庫服務(wù)器
  該層中包含系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理邏輯,位于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器端,其任務(wù)是接受Web服務(wù)器對數(shù)據(jù)庫操作的請求,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫查詢、修改、更新等功能,負責(zé)把運行處理結(jié)果提交給Web服務(wù)器。
  由于本系統(tǒng)具有較強的專業(yè)性和特殊性,開發(fā)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(tǒng)的操作,同時服務(wù)器端的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器各自進行有效地集成,這樣可大大降低系統(tǒng)代碼調(diào)試、改進以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)維護、更新的難度。

  
  1.2 系統(tǒng)框架組成

  根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式分析,面向車間層的數(shù)控機床管理系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮慕TO(shè)計思想,詳細分析設(shè)備、故障、生產(chǎn)任務(wù)等實際問題,并以此作為應(yīng)用層基礎(chǔ)進行具體操作的求解和實現(xiàn)。其系統(tǒng)框架設(shè)計如圖1.2所示。
  
  系統(tǒng)分為三層:用戶層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層。它們的作用表述如下:
  
  (1)用戶層
  
  各個用戶通過Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)登錄系統(tǒng),并遵循網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對應(yīng)用層進行操作和控制。系統(tǒng)交互界面會將用戶層的服務(wù)請求轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)流,傳送到應(yīng)用層進行處理。
  
  (2)應(yīng)用層
  
  系統(tǒng)主頁可設(shè)置系統(tǒng)的主要概述、信息交流、系統(tǒng)登錄等菜單。登錄系統(tǒng)后可進行操作的功能項分為資源管理、設(shè)備故障信息管理、故障調(diào)度管理、系統(tǒng)權(quán)限管理等。
  
  資源管理主要包括設(shè)備臺帳添加、查詢、購買、報廢以及備品備件的入庫、出庫、調(diào)庫等功能;設(shè)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(guī)則存儲、故障歷史記錄統(tǒng)計分析等功能;故障調(diào)度管理則主要由調(diào)度數(shù)據(jù)管理、靜態(tài)調(diào)度和動態(tài)調(diào)度等三個功能模塊組成,數(shù)據(jù)調(diào)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(tài)調(diào)度是在不考慮設(shè)備故障情況下的資源調(diào)度決策,動態(tài)調(diào)度是考慮設(shè)備故障情況下的資源調(diào)度決策;系統(tǒng)權(quán)限管理則包括用戶資料管理、系統(tǒng)使用者權(quán)限管理等功能。
  
  (3)數(shù)據(jù)層
  
  系統(tǒng)把各車間運作過程中的訂單信息、設(shè)備故障信息、加工單信息、設(shè)備臺帳信息以及用戶信息等轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù),寫入數(shù)據(jù)庫,并進行保存和管理。

  
  結(jié)語
  

  在歐美等先進制造國家,據(jù)統(tǒng)計資料分析,在數(shù)控機床使用、管理經(jīng)驗以及設(shè)備質(zhì)量良好的前提下,機床發(fā)生故障后所需排除時間約占零件加工周期的9%,生產(chǎn)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(shù)控加工等先進制造技術(shù)還是一個新興的領(lǐng)域,生產(chǎn)組織管理水平和使用經(jīng)驗遠不如歐美等先進制造工業(yè)國,大部分還沿用了傳統(tǒng)的組織生產(chǎn)模式,有資料顯示,以這種生產(chǎn)管理模式引起的停工和待工時間,嚴重的有時會達到產(chǎn)品生產(chǎn)周期的95%,即使在強化管理的情況下,機床的生產(chǎn)利用率也只有50%左右。
  
  針對我國數(shù)控加工制造業(yè)的現(xiàn)狀,在對不少企業(yè)進行大量走訪和調(diào)研的基礎(chǔ)上,同時總結(jié)了國內(nèi)外制造企業(yè)成功實施車間管理的經(jīng)驗,本文就一般制造企業(yè)車間作業(yè)生產(chǎn)管理的需要,從數(shù)控機床管理、機床故障信息管理、車間調(diào)度管理及客戶交貨期要求等方面入手,提出了數(shù)控車間機床管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式和總體框架,為系統(tǒng)下一步的實現(xiàn)和開發(fā)做好了準備,體現(xiàn)了系統(tǒng)開發(fā)的可行性和合理性。
  
  
  參考文獻
  [1]王紅軍,周志峰。數(shù)控機床維護及故障分析軟件的研究與開發(fā),北京機械工業(yè)學(xué)院學(xué)報,2001,16(4)



本文編號:1205

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