網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床故障診斷中的應(yīng)用與發(fā)展前景

梁春鴻

（棗莊職業(yè)學(xué)院,山東 棗莊 277800）

1 數(shù)控機(jī)床故障處理的現(xiàn)狀分析

目前，機(jī)床故障診斷和排除系統(tǒng)的開發(fā)研究主要在機(jī)床系統(tǒng)的開發(fā)企業(yè)，故障代碼更為關(guān)注CNC系統(tǒng)本身的故障排除，國(guó)際知名企業(yè)在機(jī)床系統(tǒng)的銷售模式中更是頻頻設(shè)置技術(shù)壁壘，技術(shù)壟斷成為機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)銷售模式之一。例如，魯南機(jī)床在全國(guó)品牌效應(yīng)明顯，銷售規(guī)模在全國(guó)具有非常重要的地位，但是中小機(jī)床型號(hào)多、系列多，后期維護(hù)成本高，現(xiàn)場(chǎng)售后技術(shù)服務(wù)紛繁復(fù)雜，故障診斷機(jī)制往往固定于某種型號(hào)，以單機(jī)版為主，實(shí)質(zhì)上就是一種簡(jiǎn)單的故障查詢和輔助排除軟件，企業(yè)需要投入大量的人力、物力、財(cái)力。我國(guó)在機(jī)床外圍機(jī)電控制系統(tǒng)故障碼的設(shè)置中，企業(yè)自身也是各自為政，代碼的編制沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，這樣就為故障的排除增加了難度，往往是每個(gè)企業(yè)、每個(gè)型號(hào)都有一定的售后維護(hù)人員，為企業(yè)的維護(hù)成本增加的不小的投入，如何能迅速找出故障、隱患，并及時(shí)排除，這是數(shù)控機(jī)床維修人員所面臨的最現(xiàn)實(shí)、最直接的問題。所以通用型、代碼庫(kù)全面的故障碼查詢系統(tǒng)成為一種發(fā)展趨勢(shì)。

2 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床故障處理應(yīng)用的必要性及其前景分析

計(jì)針對(duì)故障診斷機(jī)制固定于某種型號(hào)，以單機(jī)版為主，的現(xiàn)狀本著節(jié)約時(shí)間、人力的原則，提出海量代碼融合，著力于通用性、網(wǎng)絡(luò)化，對(duì)故障代碼進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，采用開放式數(shù)控系統(tǒng)和市場(chǎng)常見數(shù)控系統(tǒng)自身的檢測(cè)和故障診斷功能，通過機(jī)床端口讀取相應(yīng)故障代碼，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，借助互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸，也可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)數(shù)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，或?qū)F(xiàn)場(chǎng)工作人員難以解決的數(shù)控設(shè)備的故障信息通過網(wǎng)絡(luò)傳遞來進(jìn)行遠(yuǎn)程分析診斷，獲得故障原因和診斷方案，達(dá)到故障診斷領(lǐng)域?qū)＜姨摂M到場(chǎng)的目的，可以快速分析故障原因，提出修正方案，并反饋至機(jī)床，進(jìn)行故障排除，從而有效地解決維修人員在地域間的奔波、提高設(shè)備利用率和生產(chǎn)率的問題，因而大大縮短故障排除時(shí)間，降低機(jī)床企業(yè)的維護(hù)服務(wù)成本，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。其優(yōu)勢(shì)顯而易見：

（1）實(shí)現(xiàn)故障查詢的通用性。不同結(jié)構(gòu)類型的機(jī)床有不同的外部故障的錯(cuò)誤代碼和報(bào)警信息，由數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)部件所能預(yù)見的異常情況匯總后，所編寫的錯(cuò)誤代碼和報(bào)警信息，這類故障稱為系統(tǒng)報(bào)警（數(shù)控系統(tǒng)故障）。數(shù)控系統(tǒng)故障的錯(cuò)誤代碼和報(bào)警信息不會(huì)因不同結(jié)構(gòu)類型的機(jī)床而改變，不同型號(hào)的數(shù)控系統(tǒng)的系統(tǒng)報(bào)警可能會(huì)有所不同。在大規(guī)模融合機(jī)床故障代碼的同時(shí)，增加實(shí)時(shí)更新故障代碼分析與處理方案功能，實(shí)現(xiàn)故障查詢的通用性。

（2）故障碼的網(wǎng)絡(luò)化傳輸。基于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的便捷功能和機(jī)床自身診斷系統(tǒng)，利用現(xiàn)代通訊功能，借助串口服務(wù)器，將故障代碼進(jìn)行通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸，給故障診斷注入了強(qiáng)大的活力，也進(jìn)一步增加了設(shè)備維護(hù)的方法。數(shù)據(jù)處理更方便、快捷、功能強(qiáng)大，可跨平臺(tái)，通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)數(shù)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，可以將現(xiàn)場(chǎng)工作人員難以解決的數(shù)控設(shè)備的故障信息通過網(wǎng)絡(luò)傳遞給遠(yuǎn)程故障診斷專家系統(tǒng)來進(jìn)行分析診斷，獲得故障原因和診斷方案，達(dá)到故障診斷領(lǐng)域?qū)＜姨摂M到場(chǎng)的目的，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離傳輸，并逐步建立強(qiáng)大代碼，逐步實(shí)現(xiàn)智能處理等功能。從而有效地解決維修人員在地域間的奔波、提高設(shè)備利用率和生產(chǎn)率的問題，為企業(yè)創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益。

（3）降低成本。較之現(xiàn)場(chǎng)查找并解決故障，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)硬件上只需投資線纜、串口服務(wù)器和相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，軟件開發(fā)方面僅僅是平臺(tái)建設(shè)，一旦成熟運(yùn)營(yíng)，將提供無上限故障數(shù)據(jù)采集、分享、支持服務(wù)，建設(shè)成中小機(jī)床服務(wù)中心，提供跨地域遠(yuǎn)程服務(wù)，可大大降低成本。因此，該系統(tǒng)的應(yīng)用具有十分廣泛的推廣前景。

（4）增加效益。可建立中小機(jī)床企業(yè)售后服務(wù)中心，將售后服務(wù)的故障診斷與排除服務(wù)進(jìn)行規(guī)模化銷售，形成中小企業(yè)售后服務(wù)支撐系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)商、銷售商、用戶三方受益，降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本，提高機(jī)床故障處理響應(yīng)效率，增加企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，達(dá)到社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益雙豐收的良好態(tài)勢(shì)。

（5）對(duì)技術(shù)人員提出的素質(zhì)要求。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展結(jié)合的產(chǎn)物，數(shù)控機(jī)床的通訊技術(shù)是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)物理層的具體體現(xiàn)，要較好地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床故障處理應(yīng)用的應(yīng)用，其關(guān)鍵因素在于人，其開發(fā)研究或使用操作人員的技術(shù)素質(zhì)高低直接影響到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床故障處理應(yīng)用的應(yīng)用效益。從其特點(diǎn)來看技術(shù)人員應(yīng)該具備良好的計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)控機(jī)床操作及故障處理的理論知識(shí)和良好處理的能力以及良好的數(shù)學(xué)運(yùn)算基礎(chǔ)作為技術(shù)支撐。

3 結(jié)論與討論

在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中，數(shù)控機(jī)床故障診斷的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用，除大大提高機(jī)床維修過程中的故障分析效率外，還可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)企業(yè)的互聯(lián)互通，利用機(jī)床本身的數(shù)據(jù)通訊功能，借助互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程傳輸優(yōu)勢(shì)，將機(jī)床狀態(tài)信息發(fā)送至遠(yuǎn)端支持機(jī)構(gòu)。借助互聯(lián)網(wǎng)輻射廣、用戶多的特點(diǎn)，建立機(jī)床信息采集、分享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)“云功能”。期待該技術(shù)能盡快得到更高水平科研院所、廠商機(jī)構(gòu)的參與，使其功能盡快強(qiáng)大起來，成為機(jī)床產(chǎn)業(yè)的一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。