ダイレクト数値制御（DNC）とは？定義、機能、主要タイプを徹底解説

ダイレクト数値制御（DNC）とは

ダイレクト数値制御（DNC）は、分散数値制御とも呼ばれ、CNC工作機械をネットワーク接続するための一般的な製造用語です。一部のCNC制御装置ではメモリ容量が小さく、複雑な曲面加工などのプログラムを格納できない場合があります。その際、プログラムを別のコンピュータに保存し、1ブロックずつ直接機械へ送信します。

コンピュータが複数の機械と接続されている場合、必要に応じて各機械へプログラムを分配できます。通常、制御装置メーカーが適切なDNCソフトウェアを提供しますが、それが難しい場合はソフトウェアベンダーがDNCアプリケーションを供給しています。

CAMプログラムをCNC制御装置で実行する際には、DNCネットワークまたはDNC通信が必須となります。

有線に代わってワイヤレスDNCも採用されています。このタイプの制御は、自動車、家電、航空宇宙など、板金加工が盛んな業界で広く利用されています。

DNC加工の理解

直接数値制御（DNC）は、製造現場において複数の工作機械をプログラムされたコンピュータが直接接続して制御する仕組みです。

これらの機械はコンピュータ数値制御（CNC）を採用しており、リアルタイムデータに基づいて機械からデータを収集し、定期的にメインフレームへ送信します。オペレータはリモートアクセスでメインフレームコンピュータを操作します。

DNCにはテープリーダーがなく、代わりに複数のパートプログラムをコンピュータメモリから機械へ転送します。

機械制御装置のメモリ不足でプログラム全体を格納できない場合、プログラムを別コンピュータに置き、そこから直接指令を送ります。

DNCはシステム上の各機械へ個別の指示を出す設計になっており、機械が即座にコマンドを制御する場合は即座に送信されます。

ダイレクト数値制御（DNC）システムの機能

• 中央コンピュータで接続された全工作機械のプログラムを格納・編集
• 要求に応じて格納プログラムを接続機械へ配信
• 共通データベースを持ち、CADとCAMを統合
• 遠隔地のプラントコンピュータともネットワーク経由で接続可能

DNCシステムのタイプ

主なDNCシステムは以下の2種類です。

• テープリーダー後方型（BTR）システム
• 専用MCUシステム

1. テープリーダー後方型（BTR）システム

このタイプでは、コンピュータが通常のNC制御装置に直接接続されます。動作は従来のNCと同様ですが、指令の供給元が異なります。

制御装置は2つの一時記憶バッファを備え、DNCコンピュータから命令ブロックを受け取り、機械操作へ変換します。一方のバッファがデータブロックを受信している間、もう一方が機械へ制御指令を出力します。このシステムはコストが非常に低いのが特徴です。

2. 専用MCUシステム

専用MCUシステムでは、通常の制御装置を特別な機械制御ユニット（MCU）に置き換えます。この専用制御ユニットは、工作機械とコンピュータ間の通信を円滑にするために設計されています。専用MCU構成は、補間精度と金属除去率のバランスをBTRシステムより良好に実現できます。

DNCのメリット

• パンチテープとリーダーが不要
• 機械から各種レポート・データを取得し、生産性能を把握可能
• 機械の一元管理を実現
• 時間管理と生産性向上に貢献
• パートプログラムを複数のコンピュータファイルとして便利に保存
• 経営層の高度な意思決定を支援
• 計算能力を拡張
• 管理情報システム（MIS）を効果的にサポート

DNCのデメリット

• 導入コストが高く、高度な自動化エリアが必要
• 中央制御のため、コンピュータ故障時は全機械が停止

ダイレクト数値制御（DNC）とコンピュータ数値制御（CNC）の違い

• DNCはダイレクト数値制御、CNCはコンピュータ数値制御を意味
• CNCでは作業操作をリモート制御できないが、DNCでは可能
• CNCは機械指令を転送するのみだが、DNCは情報を制御・管理し、多様なコンピュータへ分配
• CNCは1台のNC工作機械のみ制御、DNCはプログラマー経由で複数のNC工作機械を制御可能
• DNCシステムは機械から離れた場所に設置可能（機械の一体部品ではない）。CNCは機械の一体部品
• CNCは処理能力が低い、DNCは高い
• DNCはテープを廃止せず、CNCはフィードバックシステム
• DNCの保守コストは低いが、CNCは高い
• CNCは特定工作機械の計算能力を拡張、DNCは装置制御に加え管理情報システムとしても機能