计算机数控 (CNC) 设备是无数制造业应用不可或缺的组成部分。CNC 设备可以处理金属、塑料等多种原材料，按需铸造成各类形状。先进技术提高了 CNC 设备的精准度和运行效率，助其展现出更强大的功能。随着 CNC 设备不断发展，设备组件愈发复杂，运行速度日益加快，为避免系统故障必须时刻关注设备的运行状况。
工厂的 CNC 设备一旦闲置、离线或因维修关闭，就会造成大量损失。因此，CNC 设备效率决定了 CNC 自动化工厂的盈亏。为提高生产效率，工厂管理人员需要掌握 CNC 设备的实时状态。若想打造高效的机器数据收集 (MDC) 策略，下列三种方法可助您一臂之力：为 CNC 设备部署分布式数控 (DNC) 通讯系统，远程调整生产流程；采用基础 MDC，衡量综合设备效率 (OEE)；采用高级 MDC，开展预防性维护。
DNC 通讯
许多工厂还在使用传统串口 CNC 设备。为适应现代生产程序，工厂运维人员需要通过 CAD/CAM 软件生成 G 代码，再将代码手动上传至本地控制器（前端 PC），这样才能启动生产流程。整个过程耗时耗力，十分不便。DNC 软件能将生产流程信息（G 代码）传输至工厂网络中的多个 CNC 设备，从而提高效率和生产率。
机器数据收集
加工设备需要大量资本投入，只有投入生产才能产生效益。机器监控可以记录各机器设备生产效率较低的时段，帮助运维人员改善机器利用率。过去，机器数据都是由运维人员每天结束工作前手动抄录，可能存在错误数据，因此很难提供有效信息。而 MDC 软件能快速精准读取所需的机器数据，有助于提高工厂的综合设备效率。如果 CNC 设备配有串口或以太网接口，还可以通过 DNC 软件获取机器数据。
无论是提高运行效率还是综合设备效率，保障 DNC/MDC 软件和 CNC 设备之间的通讯都至关重要。以下设备连接建议供您参考。
多种连接需求
厂房中未接入网络的 CNC 设备通常是老旧传统设备，需要多个通讯接口来实现 CNC 设备与 DNC/MDC 软件的互联。如需通过安装在以太网系统中的 DNC 软件更新串口 CNC 设备的 G 代码，应在现场和控制中心之间部署串口转以太网解决方案。此外，越来越多的工程师开始借助串口转无线解决方案远程控制 CNC 设备，这显著减少了布线和维护成本。为监控机器状态，您可能需要从堆叠塔灯、循环启动/停止按钮等传统设备中收集信息，这种情况可以选择数字 I/O 解决方案。
通讯表现同样重要
DNC 和 CNC 之间如发生通讯数据丢失，将造成巨大损失。许多老旧的 CNC 串口设备仍在使用 UART 芯片，内存空间极小，无法储存一组完整的指令，只能将指令切分成小份缓存数据，以先进先出 (FIFO) 的方式读取。针对这些设备，需要分阶段为单个或复杂组件上传 CAM 指令。小份 FIFO 数据和缓慢的串口连接大大增加了数据传输的时间，若能省下这些时间，DNC 便能向更多设备发送数据。在大型工厂中，DNC 要不断向 CNC 设备发送新的 G 代码文件，数据传输时间因此格外重要。每一台缓慢的 CNC 设备都有可能成为网络瓶颈，DNC 只能等待一台 CNC 设备完成数据传输后才能进行下一步。数据传输的可靠性对生产车间而言也至关重要。理想中的连接解决方案应具备流控功能，管理串口和以太网的双向数据传输，以极小的延迟实现串口至以太网通讯，从而在规定的时间范围内上传 G 代码文件。
关注网络安全
在工业应用领域，网络安全越来越受到人们重视。CNC 应用通常安装在封闭的网络环境中，但随着越来越多的制造网络接入互联网，新的网络安全威胁接踵而至。因此，有必要借助密码、账号管理等手段建立一定程度的网络防护，限制未授权访问，防止网络系统遭遇随机或蓄意入侵。这类安全防护能确保设备运行不中断。对航空航天器组件、医疗器械零部件等特殊制造业而言，生产数据属于敏感或机密信息。在这种情况下，必须将用于数据通讯的边缘设备视为安全节点，谨慎管理。建立不同类型的用户访问账号管理系统，借助数据加密技术保护敏感数据等措施同样重要。
将 CNC 设备接入网络，工厂运维人员就能识别生产过程中的关键问题，并采取必要解决办法，尽可能减少故障停机、设备维护和其他成本。数十年来，Moxa 致力于提供高度可靠、易于部署的连接解决方案，助力系统集成商和机器制造商开发机器数据收集应用。