数控设备日常运维的重要性与管理措施分析

摘要：数控设备属于典型的机电一体化设备，集成化程度较高，由硬件系统与软件系统组成。主要围绕控制系统，将编程器、操作台、视觉系统、FM-NC数据系统、反馈传感器、安全检测与报警、伺服系统、压缩空气阀组管路、调姿结构等进行全面关联后，对其进行应用。从应用效果看，此类设备运行速度快，使用效率高，对故障的自动化监测、预警、识别、分析，大幅度提高了运维管理效率，在现代机械零部件生产制造中发挥了巨大作用。下面先对数控设备技术特点做出说明。

关键词：数控设备；日常运维；重要性；管理措施；分析

1数控设备技术特点分析

1.1高效化

现代数控设备中，以数控机床技术、电气自动化技术、机电一体化技术等联合应用为主，既降低了加工成本，也在保障零部件表现质量与精度的同时，提高了加工效率。以机床加工中的车铣加工为例，应用数控设备进行控制后，主轴转速、加工速度均有了明显提升。从现阶段的研发设计与实践经验看，在超级精密加工领域，已经较好地促进了主轴旋转速度的改进，尤其在加工件的表面粗糙度处理方面显示了一定程度的优势。虽然从数控设备的生产制造、安装调试方面看，需要投入大量资源，但是，当其投入运行后，其应用效率相对较高。

1.2多轴化

数控设备中应用了编程软件，加上五轴联动技术的日益成熟，较好地提高了自由曲面加工。例如，在工件三维表面铣削加工时，对于切削速度的良好控制与对加工精度的精确分析，以及数值模拟，可以确保工件达到高精度水平。比较三轴联动控制与五轴联动控制可以看出，后者的比较优势十分突出。一方面，能够推动大型数控机床的研发设计；另一方面，可以从整体上推进制造业产业向着高质量发展方向升级，为我国“智能制造”提供技术支持。

1.3智能化

目前，数控设备中对智能化技术的应用相对增多。例如，在原有的数据库技术与大数据技术应用条件下，增加了SQL数据库技术、数字网络技术，建立了数据管理中心，能够更好地对数控设备做深度的智能处理。以当前实践情况看，在连接性能、驱动性能、加工工艺参数自动生成、设备运行状态自动监测、故障智能诊断方面，借助配置的网络模型与专家系统，可以较好地实现数控设备智能化控制。尤其在人机交互过程中，操作界面的简化与音频化发展，为远程控制奠定了坚实基础，有利于真正推进“无人职守”目标的实现。

2数控设备日常运维管理的必要性

2.1从生产角度分析

新时代我国政府提出了总体经济学理论，通过发挥市场在资源配置中的基础性作用，加大了技术要素配置比例，制造业行业的全要素生产率获得了较大提升。在这种背景下，机械设备及其零部件的生产加工中，需要提高生产效率。数控设备作为实现高效生产的重要工具，只有保障其处于良好运行状态，才能达到预期的生产目标。因此，从生产角度看，需要增强对此类设备的运维管理。

2.2从效益角度分析

传统时期，制造业企业将追求经济利益最大化作为根本目标。近年来，经过实施企业治理，落实生态文明思想，此类企业在追求经济利益的同时，增加了对社会效益、生态效益的关注，预期通过生产经营管理，产出综合效益。因而，从效益角度看，企业需要借助日常运维管理，一方面，保障数控设备安全可靠运行，使企业获得经济效益。另一方面，应增强对此类设备的环境影响评价，控制其在运行过程中产生的污染。尤其在安全生产管理与职业卫生环境管理方面，此类企业生产制造过程中，会产生相应的重金属与有机废气，以及生产废水，当其中的挥发性有机污染物、无机污染物、重金属等长期存在于生产环境、排放到自然环境后，会造成一定的危害。此时，企业需要从综合效益产出出发，扩展日常运维管理内容，提升其运维管理水平。

3数控设备日常运维管理措施分析

3.1结合标准化管理需求，完善运维管理方案

从表面上看，数控设备标准化属于此类设备产品设计与生产制造中方面的问题。深入一步看，发现在新时期数控设备改造翻新、智能升级、运维管理中，由于对标准化的重视度不足，造成了一系列质量隐患。当前阶段，多数数控设备已经基本完成了改造，重点集中到了对新型数控设备的研发设计、生产应用、运维管理方面。建议将按照现代数控设备生产制造产业链条，将设计→采购→制造→订单→营销→售后→运维全面关联起来，建立标准化运维管理理念，然后围绕该理念，完善现有运维管理方案。具体如下：

（1）应梳理标准化方面存在的一些不足，包括乱接中线到PE、非单一电源设置、电气柜防护等级不足、数控设备欠保护、控制线路隐患、安全操作保护功能不完备、警示标志不完善等。然后，根据标准化运维管理需求，对其中的问题进行针对性解决。操作时，一方面，应从文件及软件出发，将其作为其中的重要组成部分，整理出与数控设备相关的资料与应用技术。另一方面，需要在标准化管理认知明确的情况下，根据标准规定设置器件标识，尽可能对其进行编码与分类。

（2）应该根据数控设备控制系统散热、电池定期更换、数据备份、定人定机使用，做好相关的日常运维管理工作安排。例如，在FANUC数控系统中，数据种类繁多，具体包括宏程序数据、系统参数数据、系统配置数据、螺距误差补偿数据、刀具补偿数据、主轴与伺服维护数据、PLC编程控制数据、FLASHROM存储数据等。此时，需要先做好分类设置，再选择合适的软件或数据库进行备份，确保后续检查、测定、维保、故障诊断及处理时的有序性与精准性。另外，在配套制度方面，应结合数控设备标准化使用程序，设置运维管理监督流程。为了保障运维管理方案的有效运行，应利用权责机制，对各岗位中的职能与责任进行对等设置，通过责任追究方式，约束运维管理人员的行为。尤其需要结合当前数控设备更新换代与智能化发展现状，配套开展专项培训工作，确保运维管理人员综合素质与实际工作需求相符合。

3.2利用指标化管理方法，开展检查测定工作

（1）应结合数控设备的初始资料，对数控设备种类、数量、规格、型号进行分类，如新购设备、普通机床数控改造设备、数控系统升级改造设备等，需要分门别类进行列举，并在此基础上对各项参数资料进行检查。操作时应遵循规定，配套做好防尘、防潮、防高温，以及运行环境等检查，确保数控设备始终处于良好状态。

（2）应对以往维修数据进行整理，并制定数据系统FMECA报告。例如，当前普遍采用FMECA分析计算方法，进行故障模式影响及危害分析，明显优于传统时期的RPN分析法。建议根据该分析计算方法，根据F1～F7，分别对系统无法启动、系统电源输入异常、系统电池电量低、误操作、操作不规范、干扰信号、用户程序出错等故障模式，开展故障原因分析，追溯故障影响，划分出严酷度等级，再制定配套的检修方法。以误操作为例，其故障原因多由操作误删除或更改软件参数所致，当发生误操作后，系统会进行自动报警并显示部分功能无法使用，按照严酷度等将其设置为III级后，可以选择人工检测方法进行检查。以此类推，结合数据设备系统FMECA报告，可以保障检查与测定工作的指标化，从而达到日常检查与定期测定时的有效性。

现用数控设备运维管理系统，主要按照数据采集→数据清洗→数据存储→数据提取→数据分析→生成报表→利用报表的基本流程运行，重点集中在数据采集系统、数据分析系统、数据记录系统。在这种情况下，应充分发挥数字化技术优势增强故障智能诊断水平。

4结语

总之，数控设备在制造业企业中发挥着重大作用，在新时期高质量发展阶段，应持续增强对此类设备的日常运维管理工作。结合上述分析可以看出，数控设备技术特点主要集中在高效化、多轴化、智能化方面，为其赋予了更多功能，扩大了其作用及其应用范围。另外，当前制造业企业在追求生产效率、追求综合效益方面迈出了较大步伐，需要进一步深化日常运维管理内容，制定综合举措。建议吸收前期实践经验，一方面，增加人、机、技、材、钱等要素配置；另一方面，则结合数控设备常见故障，制定行之有效的检查、监测、诊断、处理措施，全面提升数控设备的使用效果。