直接数値制御

直接数値制御( DNC ) は、分散数値制御( DNC )とも呼ばれ、CNC工作機械のネットワーク化を表す一般的な製造用語です。一部の CNC マシンコントローラでは、使用可能なメモリが小さすぎて加工プログラム (複雑な表面の加工など) を保存できないため、この場合、プログラムは別のコンピュータに保存され、一度に 1 ブロックずつマシンに直接送信されます。コンピュータが複数のマシンに接続されている場合は、必要に応じてプログラムをさまざまなマシンに配布できます。通常、コントローラの製造元が適切な DNC ソフトウェアを提供します。ただし、この提供が不可能な場合は、一部のソフトウェア会社が目的を満たす DNC アプリケーションを提供しています。CAM プログラムを CNC マシン コントロールで実行する場合は、常に DNC ネットワークまたは DNC 通信が必要です。

DNC タイタン、マイクロ DNC、DNC USB

ワイヤレス DNC は、有線バージョンの代わりにも使用されます。このタイプの制御は、自動車、家電、航空宇宙産業など、重要な板金加工を行う業界で広く使用されています。MICRO DNC 2 現在、CNC マシンの DNC 機能をサポートするように設計されたデバイスがいくつかあります。市場で人気のある DNC デバイスについては、https://dncdevice.com をご覧ください。

プログラムは、通常、紙テープでNC制御装置に渡される必要がありました。NC制御装置には、まさにこの目的のために紙テープリーダーが付いていました。^[1]多くの企業は、コンピュータ業界で紙テープが廃止されてから25年以上経った1980年代になっても、プログラムを紙テープに打ち込んでいました。

1980 年代には、ホスト コンピュータと制御装置の間で NC プログラムを確実に転送することに主眼が置かれました。ホスト コンピュータは多くの場合、さまざまな CAD/CAM ソフトウェアを実行するSun Microsystems、HP、Prime、DECまたはIBMタイプのコンピュータでした。DNC 企業は、堅牢な専用端末とネットワークを使用した工作機械リンクを提供しました。たとえば、DLog は x86 ベースの端末を提供し、NCPC は 6809 ベースの端末を持っていました。 ^{[説明が必要]} ホスト ソフトウェアは、NC プログラムの変更を追跡および承認する役割を担います。プログラムのサイズに応じて、初めてオペレーターは DNC 端末でプログラムを変更できるようになりました。テープが壊れて時間が失われることはなく、ソフトウェアが正しく使用されていれば、オペレーターが間違ったプログラムや古いプログラムを実行することは過去のものとなりました。

古いコントロールには、RS-232やRS-422コネクタなどのプログラムを受信できるポートがないことがよくありました。このような場合、Behind The Reader または BTR カードと呼ばれるデバイスが使用されました。コントロールのテープ リーダーと内部プロセッサ間の接続は、紙テープ リーダーの信号をエミュレートするマイクロプロセッサ ベースのデバイスによって中断されましたが、このデバイスには DNC システムに接続されたシリアル ポートがありました。コントロールに関する限り、これまでどおり紙テープ ユニットから受信していましたが、実際には BTR またはリーダー エミュレーション カードが送信していました。紙テープ リーダーをバックアップとして使用できるようにするために、スイッチが頻繁に追加されました。

1980 年代後半から 1990 年代前半にかけての PC の爆発的な普及は、独自仕様の DNC 端末の終焉を告げるものでした。一部の例外を除き、CNC メーカーは、標準プロトコルを使用して既存のネットワークにリンクできる、DOS、Windows、またはOS/2 を実行する PCベースのコントロールに移行し始めました。顧客は、高価なミニコンピュータやワークステーション ベースの CAD/CAM から、よりコスト効率の高い PC ベースのソリューションに移行し始めました。ユーザーは、DNC システムに、安全なアップロード/ダウンロードや編集以上のものを求めるようになりました。標準ネットワークに基づいてこれらのタスクを実行できる PC ベースのシステムは、最小限のコストまたは無料で利用できるようになり始めました。場合によっては、ユーザーは工場のネットワークを実装するために DNC の「専門家」を必要とせず、自分で実行できるようになりました。ただし、CNC コントロールの配線要件、パラメーター、および NC プログラム形式によっては、タスクが依然として困難になることがあります。

したがって、競争力を維持するために、DNC 企業は、その提供内容を DNC ネットワーキング、ショップフロア制御 (SFC)、製造実行システム( MES)へと高級市場へと移行しました。これらの用語には、リアルタイムの機械監視、グラフィックス、ツール管理、トラベラー管理、スケジューリングなどの概念が含まれます。DNC システムは、単にプログラムのリポジトリとして機能するのではなく、機械のオペレータに製造操作を実行するために必要なすべての情報 (テキストとグラフィックの両方) の統合ビューを提供し、各ステップの進行状況に関するタイムリーな情報を管理者に提供することを目的としています。DNC システムは、企業の CAD/CAM、ERP、およびコンピューター支援プロセス計画(CAPP) システムと直接統合されることがよくあります。

工作機械へのインターフェイス接続の課題は、特殊なプロトコルが使用される場合があることです。よく知られている例としては、マザックのMazatrol とハイデンハインの LSV2 プロトコルがあります。多くの DNC システムがこれらのプロトコルをサポートしています。もう 1 つのプロトコルは、Fanuc の制御装置に搭載されている DNC2 です。DNC2 を使用すると、ツール オフセット、ツール寿命情報、機械の状態などの高度なデータ交換や、オペレーターの介入なしの自動転送を制御装置と行うことができます。

機械監視に関する問題の 1 つは、実際に自動的に実行できるかどうかです。1980 年代の監視は、通常、DNC 端末のメニューを使用して行われ、オペレーターはメニューから選択して実行内容を示す必要がありましたが、これには明らかな欠点がありました。機械の状態は、機械の操作を妨げないように (保証が無効になる可能性もある) 取り付けられたハードウェアによって判断できるパッシブ監視システムが進歩しました。多くの最新の制御では、外部アプリケーションが特別なプロトコルを使用して状態を照会できます。MTConnectは、XML スキーマを使用したオープン ソースの業界標準プロトコルで既存の独自システムの世界を拡張する 1 つの顕著な試みです。最終目標は、製造ビジネス インテリジェンスとワークフロー自動化のレベルを高めることです。

小規模な施設では、通常、完全にネットワーク化された DNC システムの費用を回避するために、ポータブル PC またはラップトップを使用します。過去には、Facit Walk Disk や Mazak の同様のデバイスが非常に人気がありました。