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应用XML与Web.pdf

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應用XML與WebService於螺槳加工監控之研究 1234 胡博期邵揮洲楊義成譚瑋 1.國立成功大學系統及船舶機電工程研究所研究生 2.國立成功大學系統及船舶機電工程研究所教授 3.台灣亞力士電腦機械股份有限公司總經理 4.中國造船公司設計處管理課工程師 摘要 近年來螺槳製造技術因數控機械之引進已趨向成熟，但對於加工人員而言，操作介 面缺乏彈性。當部件加工的同時，面臨著處理其他事務而離開加工機台，且又需掌握機 台運作情形，在人力資源的掌控上就容易發生分配不均情形。若能建構一行動化的機械 操作環境，提供使用者隨時掌握加工的各項資訊，並改善傳統緊密耦合（TightlyCoupled） 之監控架構，此一課題值得深入探討與研究。 本文提出基於WebService對於其嵌入式系統進行遠程監控之解決方案，將此一架構 與嵌入式控制系統（EmbeddedControlSystem）進行整合。機械單元監控採取主從式架 構（Client-Server）連接至系統平台，運用XML（ExtensibleMarkupLanguage）作為系 統開發之媒介語言，以達成系統客制化要求。針對於嵌入式CE平台的特性，在資訊傳 輸分別運用遠端服務存取技術（Microsoft.NETSocketClass）與XMLWebService建立 跨平台架構與資訊傳輸標準，有效改善傳統緊密耦合架構之缺點。為了驗證系統架構之 可行性，吾人以螺槳加工作為驗證領域，採取IDEF0進行系統流程分析與架構規劃進而 達成系統實現。本研究為網路化製造（E-Manufacture）具體實施奠定一定的基礎，使整 體螺槳製造效能大為提升。並加速船舶部件製造自動化工作的推動。 一、緒論 目前CNC螺槳製造（PropellerManufacturing）的模式，採取著傳統操作人員在場監 工與操作，包含機械的各項設定、加工條件的規劃、磨耗刀具的更換與機械運轉的監視 等項目。由於螺槳工件加工相當耗時，在機台加工時段，操作人員仍有其他工作事務需 要處理，但離開加工現場，即無法掌握機台加工狀態，若發生加工警報，操作人員若無 法立即做出適當處置，對於機台工件與製造品質將是一大傷害。 目前國內外已有產業與研究單位引進嶄新嵌入式平台（WindowsCE、Embedded Linux），利用新式視窗平台所提供的資源，作為未來機械單元控制的發展方向。控制系 統領導品牌SIEMENSCorp發表siemensAGAutomationandDrivesMontionControl 1 Systems，內部呈現出嶄新視窗化之人機介面【14】。遠程機械設備監控隨著網路技術發 達而更為蓬勃發展，Suk-Hwan等六人提出了應用Java技術平台，開發網路式虛擬CNC 銑床系統進行研究與設計【15】，LucaTarrini等四人提出應用X10通訊技術與行動化裝 置（MobilePanel），進行網路化監控家庭自動化系統的研究，透過行動化裝置監控家庭 內部的電器運作狀態，當發生緊急狀態，立即發送訊息通知使用者進行處置【9】，可見 遠端診斷監控存在與探討的重要性。網路IT技術、開放式物件架構【1】與高速加工為 目前CNC控制器的發展趨勢。傳統遠程監控，採取著緊密耦合之設計概念，此架構特性 是以「硬性連接」為主要重點，因此當發生錯誤狀況時能迅速暸解其軟硬體互動，並加 以修復，但若需達成跨區域、平台時，需花費龐大時間進行修改與測試。 針對以上課題，本文研究即時遠端監控方法，應用XMLWebService、Microsoft.NET SocketClass與XML相關方法技術進行遠端監控系統發展，採取主從式架構 （Client-Server），運用開放式元件（OpenComponent），整合舊有DOS與新式Windows CE.NET4.2為平台之嵌入式系統，利用VisualStudio.NET與ARIXActiveX建構跨平台 整合人機介面，最後並以五軸加工中心為應用對象，於實際加工中進行系統實現與驗證。 本研究之完成建構智能化CNC遠程監控系統，使操作人員更能掌握實際機械狀態，並在 機械發生異常時做出適當的處置，可大幅縮減機械設備停工期，提升整體製造競爭力並 達成船舶網絡化製造（E-Manufacture）目的。 二、螺槳製造探討 2.1CNC於螺槳製造之比重分析 目前螺槳製造主要可細分為十大步驟，如圖1所示【4】。其中在Step5（Machining） 製程階段是相當費時的，從螺槳粗胚（Moulding）的粗加工更進一步至精加工，需耗費 數十小時。因此對於機械加工狀態的掌握就顯得格外的重要，此一階段的品質優劣也深 刻地影響往後精度控管（QualityControl）。 一般在Machinin