关键词：DNC(分布式数字控制)；网络制造；数控；CAD／CAM／CAPP
引言
在计算机技术和网络技术迅猛发展的今天，现代制造业日益体现出智能化(Intelligence)、网络化(Internet)、集成化(Integration)、创新(Innovation)和信息化(Information)的特点。数字化的产品研发设计和网络化制造已成为制造企业在21世纪的重要发展方向，DNC分布式数字控制，是以计算机技术、通讯技术、数控技术等为基础，把数控机床与上层控制计算机集成起来，从而实现数控机床的集中控制、管理以及数控机床与上层控制计算机间的信息交换。它是现代化机械加工企业实现设备集成、信息集成、功能集成的一种新方法，是制造业自动化的重要模式，也是实现MES等系统的重要组成部分。数字化的产品研发设计和网络化制造技术的应用使得企业的生产方式发生了根本性的变化，尤其是网络技术的应用使得企业内部局域网的功能由管理决策层延伸到制造加工层，整体信息化的集成使企业的CAD／CAM／CAPP等数字设计模块和数控加工设备的联系变得更为紧密，企业的信息传输和利用更为有效，从而为实现网络数控的信息集成和设备有效管理奠定了基础。
1网络制造系统的组成及其特点
经过多方面调研论证，南阳理工学院机电工程系选择华中科技大学机械科学与工程学院与北京兰光创新科技有限公司进行合作，引进了CIMCODNC数控机床联网系统，CIMCO1991年创建于丹麦的哥本哈根，是世界的DNC解决方案的领导者，CIMCO在欧洲DNC市场一直处于垄断地位，1999年在美国成立销售中心和研发中心．2001年即成为北美DNC第一品牌。
CIMCO在全球有300多个专业代理商，软件有18种语言版本，CIMCO完全支持FANUC、SIEMENS、MITSUBISHI、HEIDENHAIN、MAZAK及FAGOR等控制系统，具有良好的兼容性，支持标准的RS232、RS422、485、TCP／IP等通讯协议，不论是RS232接口还是可连接到Hub的以太网卡，都可实现通讯；而供管理系统使用的低层数控制造单元的数据采集、处理系统及DNC管理系统与CAD／CAM／CAPP系统的信息集成软件则由华中科技大学机械科学与工程学院开发。经过努力，成功地将制造中心所有数控机床及部分数字化设备连入局域网。
2网络制造系统实现的功能
基于DNC的网络制造系统由管理通讯模块、自动编程及仿真模块、数据管理模块、设计模块、数据查询模块、及数控加工模块构成。具体实现功能如下：
(1)实现了制造系统网络化、远程通信功能：操作者直接在机床控制面板上就可得到服务器上的程序清单，且多台机器可同时上传、下载信息，互不影响并可直接调用。
(2)在网络上可实现动态管理：网络上的任何PC机都可以通过浏览服务器，了解到数控机床运行、通信情况。
(3)提供一个高效的程序编辑、修改和仿真的平台：程序在上机床加工前，利用其轨迹和实体仿真功能对编制的程序进行模拟，及时发现和修改程序，避免在加工中出现错误。
(4)实现了数控加工信自、的数据库管理：能够对数控程序的各种信息，如：程序号、零件号、刀具清单、实验数据、机床和编程信息、相关工艺卡片及图形文件等进行归档管理。并可自定义关键字段。
(5)实现严格的权限管理，不同的人员有不同管理权限：将程序分为编辑、调试、定型三个状态，严格按照编制、审核、现场验证、批准一系列流程操作，保证程序的准确性，避免损坏机床和有利于保护整个网络制造系统的安全。
(6)为实现基于网络制造系统的先进制造技术打下坚实的基础，提高了设备的使用效率:通过华中B型数控仿形铣床生成的加工数据可进行网络传输，使多台联网的数控铣床共享仿形结果，并同时加工出复杂零件，提高了价格昂贵的数控仿形机床使用效率;应用三坐标测量机，对被测量零件进行数据采集，然后通过网络传输到设计中心的大型CAD/CAM系统中，对采集的数据进行加工、优化，在生成加工程序后，再传回到制造中心或快速成形机，加工或试制出与被仿形零件相同或改进的产品。使网络制造系统拥有了从数据采集、产品数字开发、先进制造及综合信息管理能力，从而为操作者、编程者、管理者提供了一个畅通的信息交流平台，同时也为高校进行产、学、研活动打下了良好的基础。
（7）由于企业购置的数控加工设备类型、厂地厂家不同，配置的数控系统不尽相同，其数据传输接口和通信协议也不相同，如何实现异构系统集成化控制是一个值得研究的技术难题。目前世界各国数控系统制造商已在积极寻找一条解决通信协议标准化问题的途径，在通信协议标准化之前，很多数控机床集成控制都只是开发智能硬件设备及接口标准，依靠智能硬件装置实现异构系统的通信，而这些硬件装置开发周期长、费用高、适应性差，其推广应用受到局限。以软件为主要技术手段来实现异构系统的集成化管理的研究尚注意不够。众所周知，在计算机总线槽上插入硬件板卡（称之为硬插件），计算机就能实现相应功能。据此，DNC硬件装置的功能也可通过软件实现，我们采用模块化的思想，针对不同的数控系统协议开发不同的通信协议软件，构成通信协议转换程序库，当不同的数控系统联网时，只需要调用不同的通讯程序设置相对应的通信参数即可实现，此即“软插件技术”，这个通信协议转换程序库即为“软插件库”，该技术为DNC系统通信提供了崭新的体系结构。
3总结
基于DNC的网络制造技术是未来先进制造技术发展的方向之一，利用计算机软、硬件及网络环境，实现产品数字开发全过程的技术，可大大提高企业的产品研发能力，缩短产品开发周期，降低开发成本，极大提高企业的竞争能力;而网络化制造，不仅仅是产品数字化之后的协同设计及制造，而是一个全新的、更广泛、也更能体现现代制造技术发展趋势的一个概念。基于DNC的网络制造技术的研究与应用为提高实验教学水平，加强网络制造信息化建设及实验教学信息化管理打下了坚实的物质基础，对培养21世纪人才具有重要的现实意义。
参考文献
[1]基于数控机床载荷损耗特性的能耗在线监测方法的研究[J].赵平,胡韶华.机床与液压.2013(17)
[2]基于参考功率曲线的大型工件加工进度状态信息的自动采集新方法[J].刘飞,刘军,何彦.机械工程学报.2009(10)
[3]基于网络DNC的车间管理系统的研究与开发[J].韩江,李志鹏,余道洋,夏静霆.制造业自动化.2008(08)
[4]集成DNC在设计制造集成系统中的应用[J].许兴华,马铭辰,陶俐言.制造业自动化.2002(08)
[5]DNC信息采集系统研究与开发[J].王毅栋,楼佩煌,范兴柱.制造业自动化.2002(01)