第一章 引 言
1.1 制造业概述
1.1.1 制造业的概念及作用
21 世纪是一个机遇与挑战并存的时期，抓住机遇勇于挑战就可以在激烈的竞争中立于不败之地。制造业是指对原材料进行加工或再加工，以及对零部件装配的工业的总称。制造业一般有消费品制造业和资本品制造业、轻型制造业和重型制造业、民用制造业和军工制造业、传统制造业和现代制造业之分[1]。制造业作为国民经济的支柱产业，它一方面创造价值和物质财富；另一方面也为国民经济各个行业包括国防建设提供先进的生产手段和装备。同时在这个过程中，不断创造新的技术、新的知识，推动科学技术的进步和发展[1]。从曾经的日不落帝国英国，到当今世界的唯一超级大国美国，从挑起两次世界大战的德国到创造第一个东亚奇迹的日本，无一不是靠制造业崛起的。即使后来者如亚洲四小龙、东盟诸国，也同样是靠制造业的强劲扩张提升自己的国际地位的。而与此相对应，一些经济大国所以未能创造新的辉煌，一个重要的原因，就是制造业的竞争力不再像其强大时那么强大大国的兴衰印证的是制造业的兴衰，没有强大的制造业，就不可能有经济大国和强国[3]。在工业化国家，约有四分之一的人口从事制造业，约 70%～80%的物质财富来自制造业，特别是装备制造业更是国民经济的脊梁，任何一个大国为了自身的发展和安全，都将装备制造业的发展和升级作为国家战略来对待，高度发达的装备制造业是实现工业化的必备条件，也是一个国家综合竞争力的重要标志[2][3]。
1.1.2 制造业的现状及发展
在国外，从上世纪 50 年代开始制造业的发展就已经有了一定规模，先进的制造技术已经展露头脚，有待进一步的发展。特别像美国一类的发达国家更是把先进的制造技术放在了重要的战略地位。90 年代以来先进制造技术的作用日益突出。先进制造技术已成为衡量一个国家制造业实力的重要标志。在政府及企业联合的努力下先后提出了柔性制造、敏捷制造、虚拟制造等一系列先进的制造技术。1994 年，美国政府批准将先进制造技术计划列为国家预算惟一重点支持的科技领域，拨款 14 亿美元重点支持制造技术的发展，优先发展机械制造技术，把制造技术开发的主动权由高校转到企业。这已经引起美国、日本和欧洲一些国家在制造技术上新一轮的竞争[4]。
在 21 世纪的今天随着 Internet 技术的发展，信息化、网络化、集成化促进了制造业的飞速发展。传感技术、工业过程自动化系统、现场总线控制系统等先进制造技术已在国外形成相当的产业规模，发达国家 80%的制造业企业已经基本实现了信息化。先进制造技术将持续不断地融合光电子、计算机、信息等高新技术的研究成果，使得先进制造技术的产业化成为新的经济增长点；同时，对传统制造技术进行系统改造，带来传统制造技术的全面创新[5]。在国内，从上世纪 40 年代制造业开始广泛推广各种专用设备组成的流水线生产方式，很大限度的满足了批量生产的需求。但同时也显示了其中的不足，这种方式在一定程度上限制了制造技术的创新发展，降低了产品的市场竞争力；为了促进制造业的发展，之后的数控技术在生产中被大力使用，使得传统的制造业发生了质的变化，在现代制造业中，CNC（计算机数控）技术起着举足轻重的作用；随着市场需求日益多样化，制造企业的生产模式由过去的大批量、少品种的简单模式向小批量、多品种甚至按用户订单的要求制造的复杂模式方向发展。这就要求现代企业必须具有很强的应变能力．能迅速响应用户提出的各种要求，并能根据科技发展、市场需求的变化及时调整产品的类型和结构。因此新的生产方式柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）和柔性制动线（FML）展现了他的优越性。
今天，伴随中国加入 WTO 和经济全球化，中国正在成为世界制造业的中心。中国已经成为名副其实的制造大国，在彩电。洗衣机、冰箱、空调、微波炉、摩托车等产品中，“中国制造”均已在世界市场占有份额中名列第一。其中，世界彩电的约四成在中国生产，世界上的复印机约六成在中国生产。贴牌生产（OEM）的方式，也使越来越多的中国企业成为境外企业的生产基地[6]，但是从科技含量来说，中国与美国、日本、德国等高科技国家还有一定的距离，仍然没有成为制造强国；在功能、质量、投放市场时间和售后服务等方面均存在较大差距。在网络技术高速发展的 21 世纪，制造不再局限于产品的生产，而是涉及到了产品由生到灭的整个生命周期的所有相关技术及活动。随着网络技术、通信技术、计算机技术等高科技术的发展，制造由单一的产品生产方式逐渐向多元复合的生产方式发展。计算机集成制造（CIMS）技术、敏捷制造、网络制造等先进制造如雨后春笋成为制造业的主流模式。
1.2 我国网络化制造的产生
1.2.1 网络化制造产生的前提
有什么样的生产关系就有什么样的生产力。任何一个行业的发展都不可能脱离时代背景而独立发展。而我们身处网络高速发展的时代，制造业作为国民经济的支柱产业，与网络相结合发展的道路是一种必然的发展方向。
1.3 网络制造的核心技术——网络数控技术 .......................13-14
1.4 基于CAXA 制造工程师的车间级网络化制造技术的提出 ...........14-15
1.5 论文研究的目的和意义 .......................15-16
1.6 论文的主要内容 .......................16
1.7 本章小结 .......................16-17
第二章 基于CAXA 工程师的网络化数控产品设计 ...............17-27
2.1 车间级网络资源共享平台的功能结构 ...................17-18
2.2 网络化数控产品协同设计的实现流程 .....................18-19
2.3 车间级网络资源共享平台开发的关键技术 ...................19-26
2.4 本章小结 .......................26-27
第三章 基于CAXA 制造工程师的网络化数控产品设计 ..............27-37
3.1 CAXA 相关技术概述 .......................27
3.2 CAXA 制造工程师的优越性 .......................27-28
3.3 基于CAXA 制造工程师的产品网络化设计的实现 ............28-36
3.4 本章小结 .......................36-37
第四章 网络化制造环境下的车间级信息管理技术 ...............37-49
4.1 网络化制造环境下的车间级信息管理功能需求 ...........37-38
4.2 基于JAVA 的管理模块的开发 .......................38-43
4.2.1 基于JAVA 的数据库开发技术JDBC ...............38-41
4.2.2 基于JDBC 的数据库访问 .......................41-43
4.3 数控加工程序的管理和编辑 .......................43-45
4.4 车间资源与任务管理 .......................45-48
4.5 本章小结 .......................48-49
第五章 车间级网络制造中的通信技术 .......................49-61
5.1 网络化制造环境下的DNC 系统 .......................49
5.2 面向网络化制造的DNC 通信 .......................49-50
5.3 DNC 的通信技术涉及的主要通信技术 .......................50-59
5.4 车间级网络化制造现场监控 .......................59-60
5.5 本章总结 .......................60-61
第六章 系统运行实况 .......................61-73
6.1 实例验证 .......................61-72
6.1.1 车间级网络资源共享平台首页介绍 ................61-62
6.1.2 车间级网络资源共享平台人员权限实现 .................62-68
6.1.3 DNC 系统的实现 .......................68-72
6.2 本章总结 .......................72-73
总结
经过对国内外相关资料的查询、阅读和理解，并结合国内网络制造的发展现状，本文重点研究了车间级的网络化制造技术。对本文工作总结如下:总结国内外网络制造的发展及其现状，分析了网络制造的发展趋势，提出了本论文的研究方向和研究目的，同时搭建了一个车间级网络资源共享平台的原型系统，实现了基于CAXA的产品网络化设计以及数控代码的生成；为了使企业人力资源、设备资源能够适应生产任务的需求，开发了车间级网络制造资源管理模块，实现了以生产任务为中心的资源配置方式；通过分析网络化制造环境下对DNC系统的要求和现有数控系统的通信功能，采用合理的硬件配置及其布局方式实现了DNC网络制造单元与CAD/CAM服务器之间的信息集成，选取串行通信方式利用智能终端完成了数据传输协议的转化实现了DNC网络制造单元与数控机床之间的设备集成；通过对第二届数控大赛test模具的网络化协作设计和异地加工，验证了本文所做工作的正确性和有效性。
参考文献
[1] 朱高峰.新世纪如何提高和发展我国制造业[J] ：机电产品开发与创新.2003，2：1-3
[2] 徐匡迪.中国制造业的现状与面临的挑战.，2006.9.12
[3] 陈敏贤,谈仁年.机械制造技术基础[M] .上海：上海大学山版社,2002. 7
[4] 庞贝.中国经济重化工业化，2004.2.26
[5] 周衍鲁,王文华.基于自主创新先进制造技术的中国制造业发展策略[J] ：现代企业教育.2006，(5)：10-13
[6] 陈锦华.抓住机遇全面推进中国制造业发展. ，2006.12
[7] 范玉顺,刘飞,祁国宁.网络化制造系统及其应用实践[M] .北京：机械工业出版社，2003.10
[8] 杨文通,王 蕾,刘志峰.数字化网络化制造技术[M] .北京：电子工业出版社 2004.5
[9] 杨叔子,吴波等.网络化制造与企业集成[J] ：中国机械工程. 2000，11：01-02
[10] 程涛,胡春华，杨叔子等.分布式网络化制造系统构想[J] ：中国机械工程. 1999，(10)：1234-1238