面向中小企業由多種控制系統數控機床叢集構成的混合加工環境的車間，建立基於《數控機床可重構DNC通訊網路》軟體的車間現場資料綜合交換平臺，並採用具有一定自主規劃和管理功能的《車間生產管理系統》軟體，可對目前國內多種生產方式和管理方式並存的數控機床叢集進行優化管理。
數控機床應用的主要模式
隨著數控機床日漸廣泛的應用，企業中數控裝置的型別和品種多、年代跨度大。為了能對使用者的需求做出快速反應，就迫切地需要對車間的數控機床進行全面資訊管理，加強生產組織，提高機床的利用率和柔性生產能力。
多制式數控機床叢集控制與管理系統全面解決了混合加工環境中，實時跟蹤裝置狀態以及生產進度，並可用當前的準確資料對它們進行指導和處理。系統主要由JCS-DNC、刀具管理系統和JCS-MES三部分組成。
其中，JCS-DNC作為綜合資料交換平臺，不但可以覆蓋不同型別的通訊介面(RS232/422、Ethernet)，而且對底層裝置的狀態監控進行了全面解決，承擔了有效聯接底層裝置和上層控制計算機的橋樑作用，並且使刀具管理系統和JCS-MES緊密的結合起來。JCS-MES則注重整個生產過程的優化，它需要收集生產過程中大量的實時資料，並對實時事件及時處理。同時又與計劃層和控制層保持雙向通訊能力，從上下兩層接收相應資料並反餽處理結果和生產指令。因此，JCS-MES不同於以派工單形式為主的生產管理和輔助的物料流為特徵的傳統車間控制器，也不同於偏重於作業與裝置排程為主的單元控制器，而是將MES作為一種生產模式，統籌考慮製造系統的計劃和進度安排、追蹤、監視和控制、物料流動、質量管理、裝置的控制和計算機整合製造介面(CIM)等，以最終實施製造自動化。
車間現場綜合資料交換平臺
目前國內在車間生產中使用的數控裝置的數控系統種類繁多，其通訊介面和協議也存在較大差異。傳統的DNC通訊網路系統是根據RS232串列埠的共同特點開發的，雖然可以完成CNC資料的雙向傳輸功能，減少了程式傳輸時間，一定程度上起到減少輔助時間、提高機床利用率的作用，但是這種型別的DNC網路不能採集生產現場的機床狀態和工況資料，是生產管理系統中底層裝置監控的瓶頸所在。
綜合資料交換平臺中的資料分類
在綜合資料交換平臺JCS-DNC中交換的資料可分為以下幾類：
1. CNC指令類資料，如NC程式(上、下傳輸，刪除)、刀具資料(刀具表)、CNC引數等;
2. 機床狀態類資料，如機床報警資訊、PMC診斷、以及主軸位置、主軸轉速等;
3. 工況類資料，如正在執行的程式名稱、正在加工的零件名稱、機床開始加工時間、機床結束加工時間、當前刀具等。
綜合資料交換平臺中的資料流向
有一部分機床的巨集程式具有向串列埠輸出資料的功能，如FANUC數控系統。JCS-DNC中含有NC程式巨集功能後置處理模組。在通過本網路向機床傳送加工程式時，自動在程式的相應位置新增巨集指令，使得機床在執行過程中自動向串列埠送出工況資料，從而實現自動採集當前執行程式號、零件名稱、加工開始時間、結束時間等加工資訊。
用機床聯網整合伺服器MDNC05實現機床工況資料採集
機床聯網整合伺服器MDNC05是一種安裝在數控機床上的.現場資料終端，具有全字元鍵盤、4x16字元液晶顯示器。
MDNC05的基本功能是實現機床側的程式傳送請求和通訊狀態監視，通過鍵盤和自定義的F01~F99功能，現場操作人員人工輸入(採集)並彙報現場工況。MDNC05的F功能可以解決某些數控系統不具備巨集程式資料輸出功能造成的工況資料無法採集的困難。它的使用可以簡化和統一CNC資料的輸入/輸出的操作，適用於所有的數控裝置，並且同樣可以解決非數控機床工況資料的採集。
利用數控系統乙太網功能實現機床工況資料採集
對於具有乙太網功能的數控裝置，利用FANUC FA功能包開發的Ethernet軟體模組能夠自動實現裝置狀態的完全監控。適用於數控系統為FANUC Series 0i-B/15i /18i/21i，Power Mate i-D/H的數控機床。
綜合資料交換平臺JCS-DNC的特點
JCS-DNC是一個涵蓋了傳統通訊功能的新一代DNC通訊網路，將傳統意義上的DNC網路發展成為一個生產現場的綜合資料交換平臺。其特點是：
1. 覆蓋生產中所有的不同品牌不同時期的數控裝置
2. 覆蓋不同型別的通訊介面(RS232/422、Ethernet)
3. 完整的資料內容
4. 快捷可靠的網路系統重構
5. 開放的資料介面
由於具有上述特點，JCS-DNC的使用就可以準確提供製造過程中的大量資料，使生產管理有了較充分的資料反饋，形成一個閉環系統，準確制定、調整、更新作業計劃。
刀具管理系統
刀具作為參與制造活動的重要輔助工具，對製造系統的柔性、生產率起著舉足輕重的作用;同時，刀具又是較昂貴的消耗性資源，在車間生產中它數量巨大、資訊繁多。由於加工的需要，大量的刀具頻繁地在系統中流動和交換，當系統需要重組時，刀具配置和容量等都需要修改，因此，大量的刀具資訊也隨之不斷變化，這就迫切需要功能強大的刀具管理系統對車間生產中的刀具進行排程、管理，以實現數控用刀具的管理和預調。刀具綜合管理和預調製度的建立可以實現刀具引數和刀具壽命管理以及刀具的統一調配，縮短生產準備時間，降低刀具庫存量，提高刀具利用率。
車間生產管理系統JCS-MES
JCS-MES是一種基於製造執行系統的生產管理系統。該系統重點在於提高生產管理系統的操作性(有限能力計劃)和協作性(虛擬的整合)，是一種適合於多品種小批量生產的數控機床叢集生產管理系統。
JCS-MES功能模型
JCS-MES主要負責車間生產管理和排程執行，通過控制包括物料、裝置、人員、流程指令和設施在內的所有車間資源來提高製造競爭力，提供一種系統地在統一平臺上整合諸如質量控制、文件管理、生產排程等功能的方式。
JCS-MES本身也是各種生產管理的功能軟體集合，共包含11個主要的功能模組，其主要功能包括：基礎生產資料管理(包括工廠部門結構、工作中心、產品結構、工藝等大量資訊)、人力資源管理、裝置管理、庫存管理、主生產計劃、物料需求計劃、有限能力計劃與排程、車間作業任務管理、工夾量具管理、質量管理、系統許可權管理等。它與機床網路DNC管理系統、刀具管理系統、CAD/CAM系統等存在大量實時的資訊交流。
