数控机床故障维修中PMC的应用研究

李强

摘 要：随着制造业的快速发展，自动化制造及其制造技术正逐渐成为制造行业新宠，人们在追求生产速度的同时也对生产质量提出了新的要求。机器替代了人力，将人们从繁重而辛苦的机械作业中解放了出来，人力成本开始降低，节省下来的成本可以用来支付设备购买和设备维修的费用。但是机器永远无法替代人力的生产活动中的随机性、灵活性和可自我调整性，人力在生产活动中可以根据实际的生产情况调整自己的行为来达到快速生产的目的，但是现如今多数工厂采用的数控机床及其生产线只能按照其自身设定好的程序走下去，只能在误差范围内进行细微的调整，当遇到大的干扰时数控机床就有可能由于内部或者外部的原因出现故障。数控机床的故障维修是非常繁琐且低效的工作，利用PMC（Production material control）可以大大降低故障维修的难度，本文重点研究了PMC技术在数控机床故障维修中的若干问题，为数控机床的故障维修提供了新思路。

关键词：数控机床；PMC；故障维修与诊断

PMC是Production material control的缩写，是指厂家按照年度的生产计划与生产进度，以及物料的供应情况、供应计划等影响生产的因素进行总的监督和管理。PMC主要包括两方面的内容，首先是PC，即Production control，也就是生产控制，其次是MC即Material control，也就是物料的计划、采购、跟踪等方面的监督与控制。本文重点研究PMC在数控机床故障维修中的应用，所以本文将从两个大的方面进行论述，首先是数控机床常见故障的分类和处理，然后根据数控机床的常见问题，结合PMC技术提出具体的解决方法和解决步骤。

1 数控机床的常见故障的分类和处理

数控机床与传统机械机床最大的区别在于数控机床用较大的自动处理功能，同样的数控机床结构也更为复杂，当数控机床出故障时进行维修必须要快速地找到问题所在，才能以最快的速度排除故障恢复生产。因此在进行维修之前对故障的类型进行分类十分有必要。根据实际生产经验，常见的数控机床故障分类主要有如下几种分类方法。

（1）按故障发生的部位分类。

数控机床是由一系列电子元件和控制系统单元组成的，根据系统的结构可大致分为软件部分和硬件部分。所以在进行故障排除时先按照这两个大的方面进行

排查，如果是软件部分，也就是程序算法或者时系统的问题，这时只需要对程序进行更改即可。如果是硬件部分的问题，则大多数情况下是控制电子元件、电路板、插线、电容电阻等不见由于过大的电流导致的烧毁或者损坏，这时只需要进行简单的元器件更换就行。

（2）按故障发生时的指示有无分类。

这类情况是数控机床进行故障分类时最常见的分类方法。数控机床是一个自运行的完整系统，因此具备一定的自我故障分析與排查能力。现在世界上主流的生产厂家生产的机床，像西门子、ABB、三菱等公司，其生产的数控机床上都自带CNC诊断程序。所以在每台数控机床的操作手册上都有按照不同的错误指示列举好的故障原因。这是针对有指示的情况，还有一类情况是无指示的故障情况。通常这种情况的发生是两种原因导致的，一种是数控机床非系统内部的原因导致，这包括外部的撞击、机床供电系统等原因。还有一个原因是系统CNC自诊断系统的缺陷所导致的。这就要求设备生产公司必须及时地改进系统，对其进行系统优化升级，才能比避免类似的情况发生。

（3）按照数控机床故障发生的几率分类。

这种分类方法是基于实际生产经验而得出来的，其本质还是经验。一台稳定运行数控机床必定会有其常发生或者不常发生的故障，通过对机床发生故障的类型和频次的统计，总结出其常发生和不常发生分故障类型，对于常发生的故障分析其出发条件以及解决办法，对于不常发生的故障，进行数据统计和故障分析。这种分类方法是非常实用的一种故障排除方法。

2 数控机床PMC相关故障的诊断方法

PMC技术是目前相对来讲比较成熟的一种生产监督管理技术，在实际生产中运用PMC技术来排除数控机床的故障是非常具有现实意义的，所以下面分步骤对PMC技术在数控机床故障维修中的应用进行详细的论述。

（1）找出故障点所在位置。

就像医生在对病人进行诊断之前，首先要做的就是弄清楚究竟是什么部分出了问题。对数控机床进行故障维修也是同样的道理。在进行故障维修之前先找到故障点，分析其属于硬件硬件问题还是软件问题，按照上述三种常见的故障维修分类方法进行分类，这样才能有一个故障维修处理的方向。

（2）利用PMC诊断数控机床的电气故障。

利用PMC对数控机床进行故障维修的诊断有很多方法，这些方法不同于上述数控机床的常见的故障类型分类。因为PMC是系统根据具体的生产计划和物料监督等生产因素而总结出的一套生产管理监督办法，所以在用PMC进行诊断时必须要根据具体生产情况而定，下面对其具体诊断方法进行论述。

①根据PMC报警信号进行故障诊断。

数控机床系统自身的诊断程序CNC是设备生产厂家根据数控机床的内部结构及其工作原理而设定的仅仅适用于特定机床的一套程序，CNC能解决数控机床绝不的小问题，却不能解决具体生产系统的问题。而PMC就是针对整个系统而设计的一套生产解决方案，相应的，在系统内部也会给出相应的报警设定和解决办法。这些解决办法和报警设定是快速解决生产中出现的问题非常快的方法。所以最常用的办法是根据PMC系统的报警设定来判断故障出现的原因，再根据具体的报警设定采取相应的解决办法。

②根据PMC系统输入输出状态诊断故障 。

PMC是作为一个完整系统的控制中心而设定的，对于控制新而言，判断故障最直接方式是判断每个小环节、每个子系统的输入输出是否符合先前设定的生产值。这些数据时刻以通过PMC控制中心端直接观察到的。所以一旦某个数控机床处理问题，就应该立马查看相应的输入输出是否正常，如果不正常，就要找到不正常的环节，再从中分析具体原因。

③根据被控对象的工作过程进行诊断。

每一个数控机床都可以当作一个控制对象，每个控制对象有不同的被控量，所以再进行诊诊断前需要明确被控对象的被控变量是什么。根据这个具体的被控变量找出其影响因素，这样就能从这个被控变量的整个变化流程上去了解数控机床的运行情况，并从中找出解决方法。

3 总结

PMC技术在数控机床故障诊断中的应用是一个新兴起解决方案，它是从整体上去把握、整体上去控制整个生产流程的一个实行办法，对于提高生产效率具有积极的作用。

参考文献：

[1]王侃夫.数控机床故障诊断及维护[M].北京：械工业出版社，2002.

[2]李传军.数控机床及应用[M].北京：机械工业出版社，2005.

[3]朱仕学.数控机床系统故障诊断与维修[M].北京：清华大学出版社，2007.

[4]娄锐.数控机床[M].北京：清华大学出版社，2007.

[5]FANUC.FANC维修手册[M].