Spectra-Physics公司（位于美国加州的Mountain View）是一家激光发射系统的全球OEM，该激光发射系统在电讯业、图象记录、工业制造、微电子制造、医疗以及研究领域应用很广。该公司是激光科技领域的先行者,于1961年作为首家商业激光公司进入这一领域。
虽然该公司的拳头产品是激光技术设备，加工产品的制造设备也有很大改进。Spectra-Physics一直进行技术革新，所以一直是激光设备行业的成功厂家。
性制造的目的，这些装
置紧挨单元控制器。
有一个例子可以很好说明公司将其制造技术与产品保持在同一水平线上的动力，使用单元制造技术制造铝质机架，此类机架用来支撑带动激光装置工作的机械装置。
Spectra-Physics公司使用的控制单元有一个很独特的好处，用一台CNC可以同时操纵三台卧式加工中心和一个多夹具储存系统。由于控制单元可以作为一个加工中心产品数据收集中心，它可以管理整个工厂的生产。
这种功能，可以使工厂更好的控制计划安排、设备使用、工具监控和生产能力利用系数。工厂可以在关键时期运作顺畅。
参观了Spectra-Physics公司的制造设备，与其高级制造工程师Scott Brogden及其合作者Mihai Galev进行了交谈，想了解他们是如何将控制系统作为一个多机CNC和一个数据收集控制设备的。
漂亮的车间
公司除了在加州的工厂外，还有两个专门的制造厂，分别在亚利桑那州的图森和奥拉维尔。
成立于1991年的奥拉维尔的制造厂主要生产无源元件，一种光学附属产品，可提高激光可靠性，即减少缺陷。
择并装载切削刀
具，其中的两台
加工中心可分容
纳刀具240把和
120把。
该厂占地6万平方英尺，员工400人。另有6万平方英尺的厂房在建设中。这个厂主要进行以下业务：
◆ 光学仪器制造和喷涂
◆ 精密金属加工
◆ 光纤装配
在奥拉维尔的精密金属加工业务起到了总公司的一个加工车间的作用。作为生产车间，应该保持灵活性，能够应对不可预测的生产计划调整。这就是电脑控制柔性制造系统的来历。
多品种小批量
很多厂家认为柔性制造系统非常适用于中等批量的生产。但Spectra-Physics不是这样。
该公司的Toyoda加工中心每次可加工5-10件，"我们需要灵活性"Brogden.说"有效的使用这套系统的关键在于控制中心的动力。没有它，我们要用一个储存和检测系统将三台加工中心连在一起。"
基于Windows2000的控制器，保留了系统当前分配给的486程序。"它就象一个CNC的文件服务器" Galev.说"在升级控制系统以前，部分文件储存在工程文件服务器中，现在储存在单元控制器中。唯一的变化就是下载存储时间为每个程序15-20分钟，因为品种多这种变化显得重要加工同类产品也可显示该系统的灵活性。在使用该单元控制器以前，Spectra-Physics的编程人员要为五个类似产品80%的相同工艺编一个共同的程序，再为余下的20%不一样的加工分别编写子程序。 nextpage
“然后我们下载主程序和子程序进行加工，” Brogden说，“结果相当于每个工件要下载两个程序。现在，由于单元控制器储存了有独立特征工件数目的加工程序，每一个数字描述一个同类工件。我们根据工件的数目规划主程序，控制器自动下载主程序，然后引用主程序中包含子程序，这样节约了存盘时间。当我们要修改加工程序时，节约了大量时间。”
因为工件的加工程序是储存在控制器内的，加工中心的CNC每次只要存储两个程序：一个是正在运行的程序，另外一个是紧接着要加工的程序。
加工时间安排
Spectra-Physics公司想尽量提高该系统的灵活性，以缩短不同加工之间的转换时间。要加工的基本类型是将铝坯加工成铝制机架。Galev说 ："在典型加工中，160磅的材料，加工成产品后只剩下35磅"为使工艺转换更加顺捷，都采用标准夹具，系统拥有两套装卸装置。当产量计划好以后，设备按产量开始运行。其中的两台加工中心每台可带刀具240把，另一台为120把。
加工中心分成两组安装，第一台机器刀库容量为120，配备可容纳24把刀具的存储器，第二、三台配备附加装置，共可容纳48个刀爪。Brogden先生说："我们的目标是用拥有240把刀具的新型FA 550加工中心有计划的进行任何加工。我们的带120把刀具的旧机器就可以单独规划所有的设备的加工任务安排都是基于预测的。Brogden先生说：“有一些工作要提前做一些，主要是为了保证用户及时供货和维修的需要，但绝大部分工作必须按计划执行。”
Spectra-Physics的单元控制器将3台机床的CNC功能集成到一个工作站。操作员可以监控机床的状况、加工进程、待加工工件和加工周期。
Galev先生说：“可能我们唯一单独使用CNC的时候就是维护保养时试机。为了安全性起见，新的工作任务作为未测试程序存入控制器。在测试模式中，控制器每次都将任务作为未测试任务设置，当第一个任务完成后，将其转换为已测试文件。然后我们按控制器菜单运行一次。这样就能知道整个系统的数据，更重要的是，制造工程师和产品控制师可以从远处终端检查所有工作的数据。”
另外控制器还有一些智能设置。如：该轮到2号机工作了，程序提前对将要使用的刀具爪盘进行扫描。如果该刀具有问题，工件将被送至刀具良好的另一台机床工。或者由于报警信号，返回储存区，不用停机和待机。
Galev先生说：“这种功能对于无人看守或半看守加工非常重要。我们宁愿选择让一个加工去代替另一个加工，而不愿停机或等人来换刀。”
跟踪监测刀具
控制器可以自动跟踪每台机床的240把刀具。当下一个加工程序加载到加工中心的CNC时，设备开始自动进行刀具检测。
系统将程序所需要的刀具与刀库中的刀具比较。如果不相符，爪盘不会进入机床。该软件还有刀具爪盘转换功能，编程员不必知道每把刀在机器中的确切位置。刀具的位置参数、补偿数据、以及预计寿命都由控制软件进行独立管理。
过程中通过这些导向装置可
形成形状各异的产品。
实时报告
一个小型工厂，使用一台现代的柔性制造系统可以实现计划、工作流、和CNC程序选择的自动化。控制单元将详细的产品报告、刀具数据、和每台CNC上的运行自动数据集成为一个信息源。
工厂需要这些数据来分析工作效率、历史记录和成本。这种PC控制器、实时信息获取装置对厂家来说无疑是一个福音。
未来的趋势
Spectra-Physics公司的Toyoda柔性制造系统代表了业界追求生产力和效率的方向。在系统中主轴利用率达到了80-85%。更重要的是，可以为工厂进行生产计划提供系统数据。
在这种系统的应用中，控制中心的作用突出，而单台CNC的作用降低。按照这种趋势来看，CNC最终将会只用于控制机床运动的单向终端。
对Spectra-Physics来说，信息的扩张和网络联系是非常重要的。他将通过进一步提升产品功能来扩大业务。生产线的灵活性是工厂多品种、小批量生产需求的关键。
开放式PC控制系统构架设计，可以进一步提升硬件功能、机床和爪盘存储能力，保证了工厂在长时间内凭借其产品而保持强劲的竞争力。
Increasingly the PC is finding its way into numerous roles in metalworking. Integrating PCs into cell controllers that coordinate inpidual machines CNC is giving shops access to valuable data about how well or poorly a shop is performing. Heres a look at how one captive job shop takes advantage of the data collection potential of its cell controller.
