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(biāo)，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(jìn)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(zhǔn)備階段，因此，要從總體上把握系統(tǒng)的目標(biāo)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(fù)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(jìn)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(jìn)行有效地集成，這樣可大大降低系統(tǒng)代碼調(diào)試、改進(jìn)以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)維護(hù)、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�模設(shè)計思想，詳細(xì)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行保存和管理。

　　
　　結(jié)語
　　

　　在歐美等先進(jìn)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(jìn)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(yuǎn)不如歐美等先進(jìn)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(yán)重的有時會達(dá)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(jìn)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(zhǔn)備，體現(xiàn)了系統(tǒng)開發(fā)的可行性和合理性。
　　
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]王紅軍，周志峰。數(shù)控機床維護(hù)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)