豪頓華工程有限公司是由英國豪頓集團控股的生產大型風機、回轉再生式空氣預熱器的中外合資企業。年產100臺風機、24臺空氣預熱器，產值2億多元人民幣。豪頓集團已有140多年生產風機的歷史，在國際上享有很高的聲譽。豪頓華工程有限公司作為豪頓集團成員之一，擁有先進的設計和制造技術，并于1998年11月獲得了由勞氏質量認證服務頒發的ISO9002質量認證證書。產品不僅暢銷國內市場，還有40%的產品出口到國外。

一、公司面臨的挑戰

    隨著企業的快速發展，車間信息化現狀成為企業發展的瓶頸。

    1)加工代碼由編程員在編程室編制，編制完成后通過CF卡或磁盤將程序拷貝到機床里或通過計算機傳輸到機床，這種方式占用人力，又耽誤加工，而且還容易出錯，造成設備的利用率不高。

    2)數控設備類型多，有加工中心、數控車床、數控銑等；數控控制系統也多，有FANUC、HEIDENHAIN等，但各系統互不通用，編制的加工程序不能互換。

    3)使用現場RS232連接方式，線路距離有限制，如果用筆記本來傳輸程序，粉塵、油污對計算機性能有影響，也不符合標準化管理要求。

    4)如果RS-232口受經常插拔的影響，會導致傳輸過程受干擾丟包及串口故障，結果導致錯誤代碼加工出廢品，一旦硬件接口被損壞，不僅維修代價昂貴，更重要的是會耽誤寶貴的生產時間。

二、攜手CAXA全面實施網絡DNC項目

    1.網絡DNC選型

    鑒于公司的現狀和具體需求，豪頓華公司在DNC軟件的選型過程中考慮了以下原則：

    1、選擇能為制造業企業提供全面信息化解決方案和擁有自主知識產權的供應商，并且具有較強的服務能力和實施經驗。因為選擇一個供應商不光是要完成當前的項目更要能提供長期深層次的服務和技術支持。

    2、選擇經過市場千錘百煉，有較高本地市場占有率并得到用戶認可的成熟軟件。

    3、選擇供貨周期能得到保障并不存在安全隱患的配套硬件。

    4、選擇能提供本地化、專業化、個性化服務的廠商。

    為了公司的長遠發展，公司領導制定了具有前瞻性的發展戰略，決定攜手CAXA,全面實施CAXA 網略DNC項目，搭建數字化車間。CAXA作為中國領先的PLM方案和服務提供商，專為制造業企業提供從設計到制造信息化解決方案并擁有自主知識產權，其完善的產品方案、豐富的網絡DNC實施經驗以及強大的實施服務能力，贏得了豪頓華公司的認可。CAXA公司進行了前期需求訪談，與公司項目人員溝通交流，針對威海豪頓華工程有限公司現階段及未來的發展需要，CAXA提出首先以CAXA網絡DNC為平臺，解決數控機床通信問題，為車間搭建數字化制造平臺，進而可與企業現有工藝管理信息系統集成，形成全廠級暢通的協同工作，提高工作效能。

    2.全面實施網絡DNC項目

    針對豪頓華公司現狀，結合實際情況，我們提出依托現有網絡系統為支撐，建設數控機床網絡環境，通過網絡DNC系統的應用實現所有數控設備的程序可靠傳輸。搭建企業網絡DNC平臺，還要做到與豪頓華公司現有或未來管理信息系統進行集成，因此，系統還要有靈活、方便的擴展性，應和其他系統兼容。

    2.1 通信接入方式

    CAXA可以提供以下機床接入方式，分別是多串口卡接入，多串口服務器接入，有線局域網接入，無線局域網絡接入，超遠程無線接入，電力接入及混合接入方式等。

    2.1.1 接入方式的特點

    每臺數控機床前放置一臺微縮型智能終端，它具有獨立的IP地址，并具有RS232功能，能夠按照一定的協議和數控機床及網絡上的服務器計算機進行數據交換，這樣可以將RS232線路縮短到最短。另一方面，由于服務器不直接和數控機床的RS232接口通信，而是以10/100M的速度與各終端微縮計算機進行網絡通信，因此單臺服務器可控制的機床數量將比單純的多串口通信大的多。這個微縮計算機我們稱它為微型智能終端，它內部具有獨立的CPU和內存，外部具有兩個接口：以太網絡的RJ45接口和RS232接口，如下圖。
 

智能終端與接口

    每臺機床使用一個智能終端，這樣相當于每臺機床具有一個獨立的IP地址。真正做到將機床聯機到以太網絡中，布線時不需要布置成本昂貴的串口線路，只要布置通用以太網就可以。

    另外，此種通信方式真正做到將串口線路縮短到最短，增強了串口通信的穩定性。當一臺智能終端發生故障，只影響一臺數控設備，其它設備不受影響。并且計算機服務器的并行處理能力大大提高。

    2.1.2 網絡DNC接入示意圖

    豪頓華公司9臺機床接入示意圖如下：

    CAXA網絡DNC中使用的核心設備——串口服務器（又名智能終端），其實就是網絡節點上的微型嵌入式計算機，這是一種在安全上非常敏感的網絡硬件，僅有香煙盒大小。CAXA推薦國內軍工企業在實施網絡DNC系統時使用國內制造的智能終端，它是中國電信網絡控制中大量使用的信得過產品。其產品內核系統為Linux，應用部分軟件由CAXA編寫，硬件內的全部源碼為CAXA掌握。另外因在國內生產制造，可為用戶提供非常可靠的安全保障。

    2.2 通信方案

    1）采用非虛擬串口方式，而使用計算機端通信軟件直接和以太網TCP/IP協議用10-100兆速度串口服務器通信的方式，在傳輸過程中數據傳輸穩定快捷，準確無誤，具有多重校驗機制。

    2）采用一套DNC系統，具有網口的機床采用網口接入，其余全部采用無線智能終端方式接入，整個系統實現用一臺服務器控制所有接入網絡的機床通訊與程序管理。

    3）完全支持豪頓華公司使用的Fanuc、Heidenhain等各種控制系統。

    4）本項目采用無線接入方式，完全支持網口、標準RS232口數控機床的混合通信。能夠提供有線、無線、電力及混合等多種接入方式，以適應豪頓華公司后續發展。

    5）對于較大程序加工時，支持在線加工及斷點續傳，支持斷電、手工、自動應答三種斷點續傳功能，并支持跨網段傳輸。

    6）單臺服務器可支持超過256臺數控機床之間的通訊，且互不干擾，具有極高的安全傳輸保障，確保24小時/365天系統無故障傳輸。

    7）DNC系統網絡，支持線路受干擾后數據丟包、缺損的自動補齊，字符自動校驗功能，以保證數據傳輸的可靠性。

    8）服務器端無人職守，通過遠程控制功能，操作人員在機床端就能完成程序的發送與接收。

    9）數據傳輸穩定快捷，準確無誤，無誤碼、掉段現象。

    10）支持在機床收/發通信參數不一致條件下的自動傳輸；

    11）遠程加工程序列表瀏覽；

    12）具有加工代碼的仿真功能，可以實現對加工代碼仿真校驗；

    13）支持RS232軟/硬協議及特殊協議；

三、項目實施效果

    通過本項目的實施，解決了豪頓華公司數控設備的通訊傳輸問題，顯著提高了數控車間的生產效率。由于采用統一快捷的網絡傳輸，實現了所有數控設備與計算機網絡的通信，尤其是使用RS232串口傳輸的數控機床的通信，減少了編程員的現場操作，減少了操作工在獲取代碼及工藝文檔上的損耗時間。網絡DNC系統的網絡傳輸解決了代碼傳輸的問題，也為企業的信息化提供了幫助，對以前ERP所不能觸及的車間部分進行了彌補，為其提供了有力的數據，同時CAXA的此次項目的實施也為該企業以后建設數字化制造打下了扎實的基礎。

    CAXA網絡DNC是一個功能強大的多層次多模塊的企業數控設備管理系統，它在豪頓華公司的項目中起到了促進生產、提高數控設備使用效率的作用。采用數控機床聯網系統將充分發揮現有數控設備的功能，提高車間的生產效率，為企業創造更多的經濟效益，做到低投入，高回報的預期目的。采用CAXA網絡DNC的信息化解決方案可以從底層的聯網開始，逐漸擴展到應用層的數據采集與統計分析，進而給企業的生產優化提供實際數字依據，成為企業信息化的好助手。