领先行业的西门子先入先出程序设计,助力企业流程自动化升级 (领先的行业地位)

西门子先入先出程序设计:引领企业流程自动化升级之路 助力企业流程自动化升级
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一、引言

随着信息技术的飞速发展,企业面临着前所未有的竞争压力。
为了在激烈的市场竞争中立于不败之地,企业需要不断进行技术革新和流程优化。
西门子作为一家世界领先的科技企业,其先入先出程序设计(FIFO,即先进先出)的理念和技术,正助力众多企业实现流程自动化升级,提升生产效率,降低成本,增强核心竞争力。
本文将详细介绍西门子先入先出程序设计的优势及其在助力企业流程自动化升级中的应用。

二、西门子先入先出程序设计的优势

1. 高效的生产流程管理
西门子先入先出程序设计理念强调物料在生产线上的有序流动,确保生产流程的高效运行。通过精确控制物料批次,实现产品追溯和生产过程的可视化,从而提高生产效率和产品质量。
2. 灵活的适应性强
西门子先入先出程序设计具有良好的灵活性,可以适应各种生产环境和需求。无论是大规模生产还是个性化定制,都能迅速调整生产流程,满足客户需求。
3. 强大的集成能力
西门子的先入先出程序设计技术可以与企业的现有系统无缝集成,实现数据的实时共享和交换。这不仅简化了操作流程,还提高了数据的准确性和一致性。
4. 优化的库存管理
通过先入先出程序设计,企业可以精准控制库存,减少库存积压和浪费。同时,实时监控库存状况,确保生产线的连续供应,提高库存周转率。

三、西门子助力企业流程自动化升级的应用案例

以某大型制造企业为例,该企业引入西门子的先入先出程序设计技术后,实现了生产流程的自动化升级。具体表现在以下几个方面:

1. 生产效率显著提升
通过精确控制物料批次和生产流程,企业的生产效率得到了显著提高。生产线的自动化程度提高,减少了人工操作环节,降低了生产过程中的错误率。
2. 产品质量得到保障
西门子的先入先出程序设计理念确保了物料批次的可追溯性,一旦发现质量问题,可以迅速定位问题源头,采取有效措施,确保产品质量。
3. 成本控制更加精细
通过实时监控库存状况和生产数据,企业可以更加精细地控制成本。减少库存积压和浪费,降低采购成本和生产成本,提高企业的盈利能力。
4. 响应速度更快
西门子的先入先出程序设计技术具有良好的灵活性,企业可以根据市场需求迅速调整生产策略。无论是扩大生产规模还是调整产品组合,都能迅速响应,满足客户需求。

四、西门子先入先出程序设计在企业流程自动化升级中的关键作用

西门子先入先出程序设计在企业流程自动化升级中扮演着关键角色。
它帮助企业实现生产流程的高效管理,提高生产效率和产品质量。
它具有良好的灵活性和集成能力,适应各种生产环境和需求。
它通过优化库存管理和实时监控生产数据,帮助企业实现成本的精细控制。
最后,它的应用助力企业快速响应市场变化,增强核心竞争力。

五、结论

西门子先入先出程序设计是企业在流程自动化升级过程中的得力助手。
通过引入西门子的先进技术,企业可以实现生产流程的优化和自动化,提高生产效率,保障产品质量,降低成本,增强核心竞争力。
在未来的发展中,随着技术的不断创新和市场的变化,西门子先入先出程序设计将继续助力企业实现流程自动化升级,迎接更大的挑战和机遇。


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电缆制造厂的参观实习报告 一.实习目的和实习要求 实习目的:了解****电缆制造厂的一般运作过程,熟悉电缆制作的具体流程,学习电缆厂的日常管理工作。 通过实习,了解生产企业的一般运作及管理机制,建立起对企业的感性认识,为将来进入社会工作打下基础、作好准备。 实习要求: 1.听从老师和企业工作人员的安排指导,有秩序,有礼貌,遵守工厂的相关规定。 2.认真听取工作人员的讲解介绍,有问题及时虚心提问,有意见建议要有礼貌地提出。 3.认真学习电缆厂的相关知识,包括电缆生产流程,销售过程,企业的管理工作等,总结出自己的收获和心得体会等,写一篇实习报告。 二.实习过程具体安排 1.通过上网查资料等方式事先了解**电缆厂及一般电缆生产制造的大概流程。 2.在老师的统一带领下到达**电缆厂。 3.集中听取企业工作人员对该电缆厂的简单介绍,了解它的产品,及参观过程的注意事项。 4.在工作人员的带领下,实地参观电缆制造过程,听取工作人员的介绍,更形象地了解电缆制作的具体过程,生产设备,制作要求,注意事项等。 5.集体回校,撰写实习报告。 实习报告正文: 学习的最终目的就是应用,只有将学习的理论知识与生活实践相联系,将学习的理论知识运用到社会实践中,学习才能达到最终目的。 学院一直以来注重实践,提倡实践,也努力创造机会、提供机会给学生们参与到实践中去,因此,学院这次例行为我们组织了到企业参观实习。 感谢学院的领导老师们的“精心安排”,让我们能够提早去了解企业,了解社会。 这次我们参观的是**电缆厂。 参观实习的这天,刚好下起了大雨,但这丝毫没有削减同学们期待的心情。 为了将理论与实际相结合,为了对企业的生产与管理有更具体形象的了解,为了能够更深入地了解和认识社会,大家认真地完成了这天的实习。 很早就出发的我们,也就早早地到达了我们的目的地——**电缆厂。 到达之后,我首先注意到的是该厂到处郁郁葱葱的树木。 环境日益受到重视的今天,该厂的绿化无疑先给我留下了一个深刻印象。 良好的工作环境是非常重要的,那时我就想,为工人们创造一个良好的工作环境应该也是该厂管理的一个重要方面,从而也就可见,该电缆厂有着以人为本的重要管理理念。 稍候片刻之后,厂里的一位热情的工作人员先为我们上了生动的一课。 他精简却又生动地为我们先介绍了工厂的概况,告诉了我们该电缆厂的主要产品,电缆生产制造的主要过程和各项注意事项,产品的市场和销售情况,以及该工厂的一些管理工作和管理理念等。 然后,他还提醒了我们在接下来的参观中应注意的各个方方面面。 在这节别开生面的课上,在这节远离学校课本而融入社会企业的课上,确实让我获益匪浅。 这节课,先让我对生产企业的生产过程,具体到电缆的生产流程,有了一个感性的认知,为我接下来的参观作了一个重要前提,同时,这节课也让我感受到了**电缆厂的严谨风格、力求创新的生产指导、以人为本的管理理念和追求高质量的服务态度。 但是,“眼见为实”,实践出真知,所以,深入到工厂车间参观才是更重要的方面,也是我们这次实习的主要内容。 一节课过后,我们大家都迫不及待地要去参观生产车间的具体情况。 于是接着,我们就被分为了几个小组,每个小组由企业的一个工作人员带领着,按产品生产步骤参观工厂车间,了解电缆制造过程。 在工作人员的带领下,我们终于来到了“真正的工厂”——车间。 首先映入眼帘的,是一个大大的红幅上写着的“安全第一”。 确实,无论什么情况,安全总是最重要的,尤其是电缆这种大设备大机器生产,安全问题更是不容忽视。 “安全来自长期警惕,事故源于瞬间麻痹”,在车间的很多地方我都看到了这句文明标语。 工作人员告诉我们,工厂总是本着以人为本的理念,高度重视安全问题,确保一切生产工作在安全环境下进行。 在管理越来越受重视的今天,对人的管理技巧也倍受关注,企业对工人的安全的关心无疑为企业的生产等方面的管理奠定了重要的基础。 每一个车间还都设有“绿色通道”,确保了我们参观的安全;我也注意到了在每个车间,每隔一段适当的距离就会有灭火器。 工厂的卫生也是值得一叹的。 无论我走到哪里,都看不到有一点废纸、一点不该有的废品,也没有看到杂物堆放。 虽然工厂因为历史较久,显得有点旧,但它干净的环境却让我感觉焕然一新。 在这样一个环境下工作,我想,谁都愿多出几分力,谁都会觉得舒服,谁都会尽心尽力工作。 在参观的过程,我也感受到了该企业对工人的鼓励,对质量的高要求,对产品的不断改进的目标,这些,从到处贴着的文明精神标语就可看出。 “提高自身竞争能力,树立顾客要求意识”,“质量在我手中,顾客在我心中”,“持续改进是一个永恒的目标”。 不难看出,该电缆厂树立了很强的市场观念,力求以高质量的产品来提高市场竞争力,以不断改进生产工艺来扩大市场份额。 工作人员也告诉我们,,把好质量关是企业生产的重要原则,不断改进、力求创新是企业发展的重要战略,赢得市场是他们的最终目的。 在参观过程获知,**电缆在1999年开发的110kV交联电缆通过了由国家机械工业局和国家电力公司联合组织的新产品新技术鉴定(即两部鉴定)和科学技术成果鉴定,得到专家的一致好评;同年110kV交联电缆列入了国家经贸委第二批《全国城农网建设与改造所需主要设备产品及生产企业推荐产品目录》,2000年110kV交联电缆获得了**省优秀新产品奖。 公司开发的220kV交联电缆于2000年5月分别通过了国家电气设备检测中心和国家电线电缆检测中心进行的型式试验,产品主要性能指标高于国家标准和IEC标准要求。 并于2003年11月顺利通过了在武汉高压试验研究所长达一年的预鉴定试验。 220kV交联电缆预鉴定试验的通过,标志着**公司电缆生产技术水平已经跨上一个新的台阶。 这不由得让我想起了一句话:产品质量是企业的生命。 **电缆有限公司的成功不仅与其精良的设备、先进的技术有关,更离不开它一贯秉承的“以顾客为中心、树名牌意识、科学管理、创新改进”的质量管理方针。 **电缆不仅引进投入了精良的设备,拥有了先进的技术,也很好地将设备与技术相结合,加上科学的管理,创新的改进,从而生产出了高质量的产品。 整个参观过程,工作人员都以一种积极的态度耐心详细地向我们介绍每一个生产步骤,对于同学们提出的问题耐心解答。 从他的工作态度,我们也可以窥视到整个企业的工作作风,即积极向上、严谨认真。 这次实习,虽然看似只是简单的参观,但它对于一个人的认识却起到了很大的作用。 它开阔了我们的视野,让我们对事物有了更加具体的认识。 通过理论知识的学习,我们了解的往往只是一个模糊的概念,很难对事物本身有一个清晰的认识和具体的了解,而实践才能让我们看清事物本身。 通过这次实习,我切实体会了企业生产的流程,认识到了如何将课本学到的理论知识应用于实践。 看着车间的那些大机器,听着工作人员介绍它们的作用,才发觉理论与实际确实还是有很大差距,让我更加清楚实践的重要意义,从而注重实践。 在车间看到工人们严谨细微的工作,虽然辛苦却一直坚持着的精神,我感受到作为一个社会人应具备的基本素质。 通过实习,我们才能更加明白学校与社会的不同,才能为以后进入社会作好一个心理准备。 透过工人们辛苦的工作,我们可以看见,社会的竞争是激烈的,进入社会后的压力可能是在学校学习时无法估计,因此,实习也让我们树立起不断学习,努力学习的信念。 并且,要寻找机会参与社会实践,在社会大学里将理论转化为实际行动,作一个社会接受容纳的人。 通过实践,我们才能更好地培养自己吃苦耐劳的能力,才能更加懂得如何做人,提高交际能力,办事能力。 理论与实践都是发展的双翅,理论脱离不开实践,实践要靠理论指导。 实习是教学的重要环节,是学生理论联系实际的重要课堂。 学院组织这次实习,让我们以一种辩证的观点对待理论与实践。 然而在收获的同时,也有些许遗憾,就是不能真正领会到企业管理经验的精髓,也不能与我们的会计专业很好地对口连接起来。 希望在以后的实习中,能在专业人员的带领指导下,深入专业对口工厂进行参观、学习,联系实际进行专业范围、专业目标、专业思想的教育,为我们学习专业知识打下基础和创造条件,深入车间到一定的工序或岗位上进行见习实习,把所学理论知识同生产、设计、科研等实际活动结合起来,进一步加深、巩固和提高了所学的理论知识,获得从事生产、管理生产的知识和技能,提高了分析问题、解决问题的能力。 通过参观实习,可以进一步巩固和加深所学的理论知识,弥补理论教学的不足,以提高教学质量,也为后续专业课学习和毕业设计打好基础。 通过生产实习也让我们接触认识社会,提高社会交往能力,学习工人师傅和工程技术人员的优秀品质和敬业精神,培养学生的专业素质,明确自己的社会责任。 这次实习给我们提供了一次了解工厂、企业、公司的机会,增强了我们的社会实践能力。 只注重理论知识,只懂得“纸上谈兵”,永远上不了真正的“战场”,即使真上了战场,也会不堪一击。 当今社会,竞争越来越激烈,实践动手能力也受到越来越多的重视。 因此,在学好专业知识的基础上,多参加实习,将所学的理论知识与实际活动联系起来,提高分析、解决实际问题的能力,才能为自己将来在社会中占有一席之地打下基础,才能为自己的进一步发展创造条件。 总之,这次实习,让我认识到了实践的重要性,进一步巩固和加深了所学的理论知识,也让我树立起不断学习,不断实践,不断将理论与实际联系的目标,以后会把握每一次参加实习的机会,自己也会寻找实习的机会。 其他答案根据毕业实习安排在四年级第二学期,一方面是对前三年专业基础知识的复习和巩固,另一方面是为随后的毕业设计做铺垫,让我们自动化专业有一个较全面的认识,因此这次实习相对于前面的认识实习、生产实习更有意义。 2007年3月15日,在杨晓洪、张长胜两位老师的带领下,我们一行十几人参观了昆明电缆股份有限公司(昆明电缆厂)。 这次我们去昆明电缆厂实习,采用讲座及到工厂进行现场参观学习相结合的教学方法,克服了实习时间短,实习经费少的困难,圆满完成了本次实习任务。 通过这次实习,我对自动化专业在工程实践中的工作对象、面临问题及解决办法有了一个较为全面的理解。 巩固专业知识的同时也增加了行业责任感,实习的日子里也加深了同学友谊,锻炼了团队精神。 现将实习的有关专业认识和个人感想分两部分总结报告如下: 一、昆明电缆厂简介 昆明电缆有限责任公司(昆明电缆厂)是中国第一家电线电缆生产企业,始建于1936年,1939年制造出中国第一根导线,素有“中国电线电缆工业摇篮”之美誉。 公司现为国家大型企业,是中国电线电缆行业26家重点骨干企业和10家最大规模、最佳经济效益生产企业之一,同时也是行业首批获进出口自营权和行业军王产品定点生产企业之一,目前被列为云南省首批扶持的太企业(集团)之一。 图一:昆明电缆厂正门 昆缆占地45万平方米,有职工21OO人,拥有总资产3.88亿元,具备年产总导体3万多吨、各类电力电缆一万多公里、产值4.5亿元以上的生产能力,可按GB、IEC、BS及其他先进标准和用户要术设计生产不同类型、品种、规格、型号的电线电缆产品,具有产品品种多、配套能力强和生产大长度、大截面电缆的优势,昆缆1995年在云南首家通过IS国际质量体系认征,并于1998年顺利通过IS复查换证。 昆缆生产的“昆电工”牌产品,不仅应用于航天、航空等特殊领域,并被国内重点工程广泛采用。 近年来依据国际通用标准和国外先进标准致力于耐高温、耐火、耐油、阻燃、阻水、低烟、低卤、防白蚁等电线电缆系列产品的研究和开发,不断推出新的成果和产品。 “昆电工”电线电缆产品有18个品次获省部优称号,1994年被中国质量检验协会推荐为“国产精品”,1995年被中国消费者基金会推荐为“消费者信得过产品”,1997年被确定为云南省首批名牌产品。 二、昆明电缆厂主要产品 1.铝绞线及钢芯绞线 2.交联聚乙烯绝缘电力电缆 3.聚氯乙烯绝缘电力电缆 4.绝缘架空缆 5.尼龙护套电线电缆 6.矿用电缆 7.煤矿用阻燃电缆 8.450/750及以下橡皮绝缘电线电缆 9.450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电线电缆 10.预制分支电缆 11.市内通信电缆 12.航空用聚四氯乙烯绝缘电线 13.航空用氯塑料-46绝缘电线 14.四氯薄膜绕包小截面安装电线 15.氯-46绝缘软电线 16.多芯氯-46绝缘氯塑料护套电缆 17.塑料绝缘控制电缆 18.电动潜油泵电缆 19.耐热硅橡胶绝缘电揽 20.野外用耐拖拽移动电缆 21.150度及以下电机绕组引接电线 三、昆明电缆厂裸线分厂的生产工艺流程 我们这次实习的重点是昆明电缆厂的生产工艺流程。 昆明电缆厂裸线分厂的工程师首先给我们详细地讲解了裸线生产工艺流程的理论知识,然后带着我们到生产车间进行参观。 在下图中PLC外接0-10V的电压(模拟量输入),输入的模拟信号在PLC内部转换成数字信号,经过PLC处理后,与标准的设定数据进行相比较后,由PLC输出模拟控制信号,进而对各个直流电动机的速度进行调整。 与控制拉丝机的直流电动机相连的直流调速器向PLC反馈模拟信号,具体来说就是一个PLC控制三个直流调速器,三个直流调速器控制三个直流电动机,直流调速器相当于变送器,直流调速器反馈电压信号回PLC。 该生产线上用的PLC是欧姆龙和西门子的S7-200。 直流调速器通过改变励磁来改变电枢电压,从而控制电动机的转速。 而由直流调速器控制的拉丝机将9mm铜杆拉成4-1.17mm的铜丝,供用户使用。 直流电动机的参数:功 率: 250KW 励磁电压:180V 额定电压: 440V 电枢电流:600A 额定转速:1500r/min 牵引机用旋转编码器测速,其控制参数: 功 率:75KW 励磁电压:180V 额定电压:440V 收线机是用变频器调节鼠笼机的转速。 下图中,左边的是欧姆龙的PLC,从左边开始第一个模块为电源,第二个为CPU,剩下的为I/O模块。 昆明电缆厂的核心控制就是张力控制,而张力控制就是要严格控制电动机的转速,使其既不能过快,也不能过慢,在控制电动机的转速时其所用的是欧陆590直流控制器。 四、欧陆590直流调速器 图二:昆明电缆厂所用欧陆590直流调速器 直流调速器就是调节直流电动机速度的设备,上端和交流电源连接,下端和直流电动机连接,直流调速器将交流电转化成两路输出直流电源,一路输入给直流电机砺磁(定子),一路输入给直流电机电枢(转子),直流调速器通过控制电枢直流电压来调节直流电动机转速。 同时直流电动机给调速器一个反馈电流,调速器根据反馈电流来判断直流电机的转速情况,必要时修正电枢电压输出,以此来再次调节电机的转速。 590系列中所有的控制算法都由最新的高速16位微处理器(单片机)完成,控制软件的结构及微处理器的工作速度可保证所有控制回路的调节作用在主电路六个可控硅桥的转换时间之内完成,以保证电流环的的采样时间小于3.3ms(50Hz电源)或2.67ms(60HZ电源),速度环算法运算也可在此时间内完成,以获得优越的动态性能。 该直流调速器可应用于精密速度控制和张力控制,并广泛应用于机床、线缆、水泥、塑料、造纸、钢铁冶金、金属板材加工等行业,是高性价比的优质产品。 欧陆590直流控制器是全数字控制,直流控制稳定、可靠。 具有以下功能: 先进的PI调节 励磁调节器 通讯能力 再生式和非再生式模式 诊断功能:数字显示整机工作状态,锁存第一故障 内建功能模块:直径模块、锥度模块、转矩模块、速度模块等功能强大的功能模块。 图三:工程师向我们介绍欧陆590直流控制器 昆明电缆厂所用的核心部件除了欧陆590直流控制器以外,其所用的PLC编程器主要是德国的西门子(SIEMENS)公司生产的SIMATIC S7-200。 五、SIMATIC S7-200 德国的西门子(SIEMENS)公司是欧洲最大的电子和电气设备制造商,生产的SIMATIC可编程序控制器在欧洲处于领先地位。 其第一代可编程序控制器是1975年投放市场的SIMATIC S3系列的控制系统。 在1979年,微处理器技术被应用到可编程序控制器中,产生了SIMATIC S5系列,取代了S3系列,之后在20世纪末又推出了S7系列产品。 最新的SIMATIC产品为SIMATIC S7、M7和C7等几大系列。 SIMATIC S7-200系统由硬件和工业软件两大部分构成,如下图所示: SIMATIC S7-200系统CPU 22X系列PLC主机(CPU模块)的外形如下图所示: SIMATIC S7-200系列PLC适用于各行各业,各种场合中的检测、监测及控制的自动化。 S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能。 S7-200系列PLC可提供4个不同的基本型号的8种CPU供您使用。 u CPU 221具有6个输入点和4个输出点 u CPU 222具有8个输入点和6个输出点 u CPU 224具有14个输入点和10个输出点 u CPU 226具有24个输入点和16个输出点 CPU 221/222有4个高速计数器(30KHz),可编程并具有复位输入,2个独立的输入端可同时作加、减计数,可连接两个相位差为90°的A/B相增量编码器。 CPU224/226有6个高速计数器(30KHz),具有CPU221/222相同的功能。 S7-200 CPU为每个主机数字量输入提供了脉冲捕捉功能,它可以使主机能够捕捉小于一个扫描周期的短脉冲,并将其保持到主机读到这个信号,但前提是只有通过滤波器后,脉冲捕捉才有效。 此外,在一个给定的扫描周期内如果有不只一个脉冲,则只有第一个脉冲可以被捕捉到,几种情况下的脉冲捕捉波形如下图所示: SIMATIC S7-200为自动化工程项目的所有阶段提供如下方便使用的功能:硬件和通信的规划、配置和参数的赋值;用户编程;文件编制;系统测试、起动、服务;过程控制;归档。 其的特点有: Ø 采用多种标准 Ø 共享数据管理 Ø 工具系统集成化 Ø 开放化的系统 Ø 可重用的程序段 Ø 集成的诊断功能 图四:昆明电缆厂所用SIMATIC S7-200 图五:工程师正向我们详细介绍设备的构造 六、昆明电缆厂裸线分厂的控制回路和主回路的结构图 图六:昆明电缆厂串联机(连拉连挤) 采用欧陆,SIEMENS公司先进控制技术生产的各种功率容量的全数字直流传动装置,全数字交流变频装置,全数字交流串级调速装置,以上产品通过PC,PLC,DCS等控制方案和现场总线连接可以实现全自动化,智能化控制工程。 产品和工程广泛应用在冶金轧钢,建材水泥,发电配,智能建筑,科研院校,造纸玻璃,通风供水,环境治理等众多领域。 七、结束语 通过这次实习活动,让我真正地领悟到了理论与实践相结合的重要性。 我是学自动化的,在书本上学过很多套经典理论,似乎通俗易懂,但从未付诸实践过,也许等到真正到一个公司的生产线上时,才会体会到难度有多大;我们在老师那里或书本上看到过很多精彩的自动化技术,似乎轻而易举,也许亲临其境或亲自上阵才能意识到自己能力的欠缺和知识的匮乏。 实习期间,我拓宽了视野,增长了见识,体验到社会竞争的残酷,而更多的是希望自己在工作中积累各方面的经验,为将来自己做准备。 毕业实习结束了,接下来是紧张的毕业设计。 相信此次现场实习的经历将在毕业设计和我们以后的工作学习中产生巨大的作用

专访西门子数字化工业软件:以领先解决方案赋能数字经济

面对迅速迭代的数字化趋势,如何赋能企业进行数字化转型是一个棘手的课题,而西门子的实践或许更具有代表性。 2020年11月11日-12日,西门子数字化工业软件“2020大中华区 Realize LIVE 用户大会”于线上召开。 大会以“数智今日 同塑未来”为主题,聚焦中国经济新常态下的数字化转型新特征,解密工业数字化的未来图景。 同期的媒体沟通会上,西门子数字化工业软件高级副总裁兼亚太区董事总经理Bas Kuper和西门子数字化工业软件高级副总裁兼大中华区董事总经理梁乃明共同出席,与我们分享了Xcelerator解决方案和数字化双胞胎技术(Digital Twins)的产品逻辑与应用。 Xcelerator是西门子于2019年推出的解决方案产品组合,它模糊了电气、机械和软件等传统独立工程领域之间的界限,提供了一个集成的软件、服务和应用程序开发组合。 Xcelerator是企业数字化转型的催化剂,Bas Kuper这样评价到。 他表示,西门子能为行业提供完整的端对端的数字主线解决方案,涵盖从设计、生产再到交付的产品全生命周期,而这恰恰是企业实现数字化的关键。 另外,由于每个垂直行业的特点不同,企业之间的特点也不同,所以Xcelerator产品组合具有定制化、高弹性的特性。 而开放性的生态系统则打通了与供应链分享数据的通路,使得供应商、客户、合作伙伴以及分销商都能够在一个生态系统内进行协作。 西门子数字化工业软件引以为傲的Mendix低代码平台是Xcelerator解决方案组合的前端,它以低廉的成本,实现了十倍速的软件开发周期,大大提升了效率。 一家半导体公司的案例表明,在购买了Mendix低代码开发平台1000名用户的许可证一年之后,这家公司为全部名员工都购买了使用许可,因为仅仅开发一个应用他们就收回了全部投资成本。 Bas Kuper十分看好中国市场,他认为中国数字化市场将在未来的五年翻一番,而西门子数字化工业软件将致力于和客户合作,提供完整的数字化解决方案。 我们刚刚提到,Xcelerator解决方案涵盖了产品全生命周期,而数字化双胞胎正是确保产品全生命周期实现的底层逻辑。 “它是企业在平台化道路上实现互联和信息交互的关键所在”,梁乃明表示。 所谓数字化双胞胎,简单来理解就是重塑和映射出一个和物理实体具有一模一样特征的数字虚拟化模型。 由此,对实体进行研发或设计时,可以同步甚至提前在虚拟出来的模型中进行仿真测试,相当于开展可行性研究,先行发现问题和总结经验,这样就避免了盲目性和摸着石头过河,避免了时间和成本的浪费。 以自动驾驶来说,在数字系统中模拟和仿真各种复杂路况和驾驶行为的模型,要比搭建实景和实际测试更经济,效率更高。 这就是数字化双胞胎的流程,也是它的独到价值。 目前,数字化双胞胎已经形成了行业共识并已逐渐成为热门趋势。 梁乃明强调,作为工业4.0和智能制造的世界领军企业,西门子不断强化其数字化工业软件对数字经济的引领作用,而数字化双胞胎正是西门子 数字化工业软件核心价值的体现,它把平台企业的用户、产品、创客、互联工厂和数字服务这五大要素有效连接了起来。 接下来,梁乃明重点介绍了西门子数字化工业软件在中国市场的战略布局,共有五大举措。 分别是赋能中国头部企业的核心技术开发、赋能地方创新中心、人才培训、加强云服务以及建立开放的合作伙伴生态。 目前,西门子数字化工业软件已经和国家电投、京东方、红旗以及恒驰等大型头部企业有良好的合作,帮助他们顺畅地进行数字化转型。 创新中心的建设则是通过和地方政府合作,且已培训了八千多个在线企业员工以及合作伙伴,致力于把数字经济和智能制造领域达成网络化。 人才培训方面,西门子数字化工业软件主要侧重于和高校以及教育部的合作。 梁乃明表示,西门子最近与北大光华管理学院一起合作开展了EMBA项目,针对智能制造的高管来做联合培训。 和教育部则是签订了新一轮的教育合作备忘录,在中德合作框架下为中国工业转型升级培养新的人才。 说到云服务,梁乃明表示,西门子基于云的开放式物联网操作系统MindSphere一直广受欢迎,并且架构在阿里云上。 而最新的举措则是推出了私有云,形成了公有云和私有云并存的局面,给客户提供了多样化的选择。 西门子的开放策略,是通过与合作伙伴互相开放、互相支持、互相研究,最终在整个数字化转型过程当中达到最快、最有效的结果。 虽然数字化已经倡导了多年,但实际情况是,数字化在中国还是相对迟缓的。 作为企业数字化转型的推动者,西门子数字化工业软件根据外界环境和趋势的变化持续强化能力,旨在能够为客户提供更与时俱进的解决方案。 正如Bas Kuper所言,Xcelerator 集成了西门子数字化工业软件的全部软件与服务,以全面的数字化双胞胎,个性化、适应性强的现代化平台以及灵活开放的生态系统三个关键点为依托,帮助企业化复杂为动力,加快数字转型周期,并释放强大的工业网络效应。 而西门子 数字化工业软件领先的数字化双胞胎技术、低代码开发平台 Mendix 与开放式物联网操作系统 MindSphere 相结合,也形成了良性的西门子软件生态,并且将更广泛的用户纳入到了 IT/OT 融合进程。 “未来,我们将继续在中国不断深化合作,加强研发,助力推动中国的数字经济的高质量发展,”梁乃明表示。

数控机床的历史

数控机床发展史

【摘要】

“科学技术是第一生产力”已成为当今社会发展中至高无上的真理,谁能够掌握最前沿、最先进的科学技术,谁就能够在发展中取得主动权,取得巨大的突破与成就。

而以数控技术为核心的先进制造技术更是反映一个国家综合国力的重要标志之一。

本文主要介绍了数控机床的定义、发展阶段及历史、世界机床强国及我国的机床发展情况,并对数控机床的未来发展方向作了简要描述,说明数控机床在当今社会发展中的重要性。

通过搜查相关资料,加深了我对机械专业尤其是数控机床的了解,同时明确了当今社会机电一体化的发展潮流和未来的深造方向。

【关键字】 发展史 机床强国 发展趋势

一、 名词说明

数控,即数字控制(Numerial Control,简写为NC)。

数控技术,即NC技术,是指用数字化信息(数字量及字符)发出指令并实现自动控制的技术。

是近代发展起来的一种自动控制技术。

目前,数控技术已经成为现代制造技术的基础支撑,数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。

这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,关系到一个国家的战略地位。

因此,世界上个工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。

数控机床(Numerial Control Machine Tools)是指采用数字控制技术对机床加工过程进行自动控制的一类机床。

国际信息处理联盟第五次技术委员会对数控机床作的定义是:“数控机床是一个装有程序控制系统的机床,该系统能够逻辑地处理具有使用代码或其他编码指令规定的程序。 ”它是集现代机械制造技术、自动控制技术及计算机信息技术于一体,采用数控装置或计算机来部分或全部地取代一般通用机床在加工零件时的各种动作(如启动、加工顺序、改变切削量、主轴变速、选择刀具、冷却液开停以及停车等)的人工控制,是高效率、高精度、高柔性和高自动化的光、机、电一体化的数控设备。

二、 数控系统发展阶段

1946年诞生了世界上第一台电子计算机,这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。

它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比,起了质的飞跃,为人类进入信息社会奠定了基础。

6年后,即在1952年,计算机技术应用到了机床上,在美国诞生了第一台数控机床。

从此,传统机床产生了质的变化。

近半个世纪以来,数控系统经历了两个阶段和六代的发展。

1、数控(NC)阶段(1952~1970年)

早期计算机的运算速度低,对当时的科学计算和数据处理影响还不大,但不能适应机床实时控制的要求。

人们不得不采用数字逻辑电路“搭”成一台机床专用计算机作为数控系统,被称为硬件连接数控(HARD-WIRED NC),简称为数控(NC)。

随着元器件的发展,这个阶段历经了三代,即1952年的第一代--电子管;1959年的第二代--晶体管;1965年的第三代--小规模集成电路。

2、计算机数控(CNC)阶段(1970年~现在)

到1970年,通用小型计算机业已出现并成批生产。

于是将它移植过来作为数控系统的核心部件,从此进入了计算机数控(CNC)阶段(把计算机前面应有的“通用”两个字省略了)。

到1971年,美国INTEL公司在世界上第一次将计算机的两个最核心的部件--运算器和控制器,采用大规模集成电路技术集成在一块芯片上,称之为微处理器(MICROPROCESSOR),又可称为中央处理单元(简称CPU)。

到1974年微处理器被应用于数控系统。

这是因为小型计算机功能太强,控制一台机床能力有富裕(故当时曾用于控制多台机床,称之为群控),不如采用微处理器经济合理。

而且当时的小型机可靠性也不理想。

早期的微处理器速度和功能虽还不够高,但可以通过多处理器结构来解决。

由于微处理器是通用计算机的核心部件,故仍称为计算机数控。

到了1990年,PC机(个人计算机,国内习惯称微机)的性能已发展到很高的阶段,可以满足作为数控系统核心部件的要求。

数控系统从此进入了基于PC的阶段。

总之,计算机数控阶段也经历了三代。

即1970年的第四代--小型计算机;1974年的第五代--微处理器和1990年的第六代--基于PC(国外称为PC-BASED)。

还要指出的是,虽然国外早已改称为计算机数控(即CNC)了,而我国仍习惯称数控(NC)。

所以我们日常讲的数控,实质上已是指“计算机数控”了。

三、数控机床发展史

20世纪中期,随着电子技术的发展,自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出现,给自动化技术带来了新的概念,用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制,推动了机床自动化的发展。

采用数字技术进行机械加工,最早是在40年代初,由美国北密支安的一个小型飞机工业承包商派尔逊斯公司(ParsonsCorporation)实现的。

他们在制造飞机的框架及直升飞机的转动机翼时,利用全数字电子计算机对机翼加工路径进行数据处理,并考虑到刀具直径对加工路线的影响,使得加工精度达到±0.0381mm(±0.0015in),达到了当时的最高水平。

1952年,麻省理工学院在一台立式铣床上,装上了一套试验性的数控系统,成功地实现了同时控制三轴的运动。

这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床。

这台机床是一台试验性机床,到了1954年11月,在派尔逊斯专利的基础上,第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司(Bendix-Cooperation)正式生产出来。

在此以后,从1960年开始,其他一些工业国家,如德国、日本都陆续开发、生产及使用了数控机床。

数控机床中最初出现并获得使用的是数控铣床,因为数控机床能够解决普通机床难于胜任的、需要进行轮廓加工的曲线或曲面零件。

然而,由于当时的数控系统采用的是电子管,体积庞大,功耗高,因此除了在军事部门使用外,在其他行业没有得到推广使用。

到了1960年以后,点位控制的数控机床得到了迅速的发展。

因为点位控制的数控系统比起轮廓控制的数控系统要简单得多。

因此,数控铣床、冲床、坐标镗床大量发展,据统计资料表明,到1966年实际使用的约6000台数控机床中,85%是点位控制的机床。

数控机床的发展中,值得一提的是加工中心。

这是一种具有自动换刀装置的数控机床,它能实现工件一次装卡而进行多工序的加工。

这种产品最初是在1959年3月,由美国卡耐&特雷克公司(Keaney&TreckerCorp.)开发出来的。

这种机床在刀库中装有丝锥、钻头、铰刀、铣刀等刀具,根据穿孔带的指令自动选择刀具,并通过机械手将刀具装在主轴上,对工件进行加工。

它可缩短机床上零件的装卸时间和更换刀具的时间。

加工中心现在已经成为数控机床中一种非常重要的品种,不仅有立式、卧式等用于箱体零件加工的镗铣类加工中心,还有用于回转整体零件加工的车削中心、磨削中心等。

1967年,英国首先把几台数控机床连接成具有柔性的加工系统,这就是所谓的柔性制造系统(Flexible Manufacturing System&mdash——FMS)之后,美、欧、日等也相继进行开发及应用。

1974年以后,随着微电子技术的迅速发展,微处理器直接用于数控机床,使数控的软件功能加强,发展成计算机数字控制机床(简称为CNC机床),进一步推动了数控机床的普及应用和大力发展。

80年代,国际上出现了1~4台加工中心或车削中心为主体,再配上工件自动装卸和监控检验装置的柔性制造单元(FlexibleManufacturingCell——FMC)。

这种单元投资少,见效快,既可单独长时间少人看管运行,也可集成到FMS或更高级的集成制造系统中使用。

目前,FMS也从切削加工向板材冷作、焊接、装配等领域扩展,从中小批量加工向大批量加工发展。

所以机床数控技术,被认为是现代机械自动化的基础技术。

四、世界强国及我国的数控机床发展状况

美、德、日三国是当今世上在数控机床科研、设计、制造和使用上,技术最先进、经验最多的国家。

因其社会条件不同,各有特点。

美国:机床开发以基础科研为主

美国的特点是, *** 重视机床工业,美国国防部等部门因其军事方面的需求而不断提出机床的发展方向、科研任务,并且提供充足的经费,且网罗世界人才,特别讲究效率和创新,注重基础科研。

因而在机床技术上不断创新,如1952年研制出世界第一台数控机床、1958年创制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首创开放式数控系统等。

由于美国首先结合汽车、轴承生产需求,充分发展了大量大批生产自动化所需的自动线,而且电子、计算机技术在世界上领先,因此其数控机床的主机设计、制造及数控系统基础扎实,且一贯重视科研和创新,故其高性能数控机床技术在世界也一直领先。

当今美国不仅生产宇航等使用的高性能数控机床,也为中小企业生产廉价实用的数控机床。

如Haas、Fadal公司等。

美国在发展数控机床上存在的教训是,偏重于基础科研,忽视应用技术,且在上世纪80代 *** 一度放松了引导,致使数控机床产量增加缓慢,于1982年被后进的日本超过,并大量进口。

从90年代起,纠正过去偏向,数控机床技术上转向实用,产量又逐渐上升。

德国:机床开发注重实用

德国 *** 一贯重视机床工业的重要战略地位,特别讲究实际与实效,坚持以人为本,师徒相传,不断提高人员素质。

在发展大量大批生产自动化的基础上,于1956年研制出第一台数控机床后一直坚持实事求是的精神,不断稳步前进。

德国特别注重科学试验,理论与实际相结合,基础科研与应用技术科研并重。

企业与大学科研部门紧密合作,对用户产品、加工工艺、机床布局结构、数控机床的共性与特性问题进行深入的研究,在质量上精益求精。

德国的数控机床质量及性能良好、先进实用、货真价实,出口遍及世界,尤其是大型、重型、精密数控机床。

德国特别重视数控机床主机及配套件之先进实用,其机、电、液、气、光、刀具、测量、数控系统、各种功能部件,在质量、性能上居世界前列。

如西门子公司之数控系统和Heidenhain公司之精密光栅均为世界闻名,竞相采用。

日本:机床开发先仿后创

日本 *** 对机床工业之发展异常重视,通过规划、法规(如机振法、机电法、机信法等)提出日本数控机床行业的发展方向,并提供充足的研发经费,鼓励科研机构和企业大力发展数控机床。

日本在重视人才及机床元部件配套上学习德国,在质量管理及数控机床技术上学习美国,并改进和发展了两国的成果,并取得了很好的效果,甚至青出于蓝而胜于蓝。

日本也和美、德两国相似,充分发展大量大批生产自动化,继而全力发展中小批柔性生产自动化的数控机床。

自1958年研制出第一台数控机床后,1978年产量(7342台)超过美国(5688台),至今产量、出口量一直居世界首位(2001年产量台,出口台,占59%)。

战略上先仿后创,先生产量大而广的中档数控机床,大量出口,占去世界广大市场。

在上世纪80年代开始进一步加强科研,向高性能数控机床发展。

在策略上,首先通过学习美国全面质量管理变为职工自觉全体活动,保产品质量,进而加速发展电子、计算机技术进入世界前列,为发展机电一体化的数控机床开道。

日本在发展数控机床的过程中,狠抓关键,突出发展数控系统。

日本FANUC公司战略正确,仿创结合,针对性地发展市场所需各种低中高档数控系统,在技术上领先,在产量上居世界第一。

该公司现有职工3,674人,科研人员超过600人,月产能力7,000套,销售额在世界市场上占50%,在国内约占70%,对加速日本和世界数控机床的发展起了重大促进作用。

我国的发展现状

我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代, 中国于1958年研制出第一台数控机床,发展过程大致可分为两大阶段。

在1958~1979年间为第一阶段,从1979年至今为第二阶段。

第一阶段中对数控机床特点、发展条件缺乏认识,在人员素质差、基础薄弱、配套件不过关的情况下,一哄而上又一哄而下,曾三起三落、终因表现欠佳,无法用于生产而停顿。

主要存在的问题是盲目性大,缺乏实事求是的科学精神。

在第二阶段从日、德、美、西班牙先后引进数控系统技术,从日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奥、韩国、台湾省共11国(地区)引进数控机床先进技术和合作、合资生产,解决了可靠性、稳定性问题,数控机床开始正式生产和使用,并逐步向前发展。

通过“六五”期间引进数控技术,“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”,我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。

特别是最近几年,我国数控产业发展迅速,1998~2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%和34.9%。

尽管如此,进口机床的发展势头依然强劲,从2002年开始,中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国,2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元,国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显,70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。

由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力,究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控,系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。

我们应看清形势,充分认识国产数控机床的不足,努力发展先进技术,加大技术创新与培训服务力度,以缩短与发达国家之问的差距。

在20余年间,数控机床的设计和制造技术有较大提高,主要表现在三大方面:培训一批设计、制造、使用和维护的人才;通过合作生产先进数控机床,使设计、制造、使用水平大大提高,缩小了与世界先进技术的差距;通过利用国外先进元部件、数控系统配套,开始能自行设计及制造高速、高性能、五面或五轴联动加工的数控机床,供应国内市场的需求,但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。

至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑,不能独立发展,基本上处于从仿制走向自行开发阶段,与日本数控机床的水平差距很大。

存在的主要问题包括:缺乏象日本机电法、机信法那样的指引;严重缺乏各方面专家人才和熟练技术工人;缺少深入系统的科研工作;元部件和数控系统不配套;企业和专业间缺乏合作,基本上孤军作战,虽然厂多人众,但形成不了合力。

2003年开始,中国就成了全球最大的机床消费国,也是世界上最大的数控机床进口国。

目前正在提高机械加工设备的数控化率,1999年,我们国家机械加工设备数控化率是5-8%,目前预计是15-20%之间。

目前,国家制定了一些政策,鼓励国民使用国产数控机床,各厂家也在努力追赶。

国内买机床最多的是军工企业,一个购买计划里,80%是进口,国产机床满足不了需要。

今后五年内,这个趋势不会改变。

不过就目前国内的需要来讲,我国的数控机床目前能满足中低档产品的订货。

五、数控未来发展的趋势

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。

从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面。

1、 高速、高精加工技术及装备的新趋势

效率、质量是先进制造技术的主体。

高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。

为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。

在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。

近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。

这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

从EMO2001展会情况来看,高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高,空运行速度可达100m/min左右。

目前世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。

美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达r/min。

加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。

在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。

在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上,伺服系统的MTBF值达到h以上,表现出非常高的可靠性。

2、轴联动加工和复合加工机床快速发展

采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。

一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。

但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。

当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。

因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。

在EMO2001展会上,新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。

德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。

3、 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。

为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。

目前许多国家

对开放式系统进行研究。

数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。

所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。

目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。

网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。

数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。

国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,如在EMO2001展中,日本山崎马扎克(Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”(智能生产控制中心,简称CPC);日本大隈(Okuma)机床公司展出“IT plaza”(信息技术广场,简称IT广场);德国西门子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment(开放制造环境,简称OME)等,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

4、 重视新技术标准、规范的建立

(1) 关于数控系统设计开发规范

如前所述,开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。

我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。

(2) 关于数控标准

数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。

数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于ISO6983标准,即采用G,M代码描述如何(how)加工,其本质特征是面向加工过程,显然,他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。

为此,国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO(STEP-NC),其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制,能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造过程,乃至各个工业领域产品信息的标准化。

STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命,对于数控技术的发展乃至整个制造业,将产生深远的影响。

首先,STEP-NC提出一种崭新的制造理念,传统的制造理念中,NC加工程序都集中在单个计算机上。

而在新标准下,NC程序可以分散在互联网上,这正是数控技术开放式、网络化发展的方向。

其次,STEP-NC数控系统还可大大减少加工图纸(约75%)、加工程序编制时间(约35%)和加工时间(约50%)。

目前,欧美国家非常重视STEP-NC的研究,欧洲发起了STEP-NC的IMS计划(1999.1.1~2001.12.31)。

参加这项计划的有来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术机构。

美国的STEP Tools公司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者,他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型(Super Model),其目标是用统一的规范描述所有加工过程。

目前这种新的数据交换格式已经在配备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控系统的原型样机上进行了验证。

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