ПРИМЕНЕНИЕ ВЕБ-ТЕХНОЛОГИЙ В РАЗРАБОТКЕ КРОССПЛАТФОРМЕННОГО ИНТЕРФЕЙСА УПРАВЛЕНИЯ СТАНКАМИ С ЧПУ

Современные системы управления станками с числовым программным управлением (ЧПУ) требуют удобных, гибких и кроссплатформенных интерфейсов для оператора. Одним из актуальных направлений в этой области является применение веб-технологий при разработке интерфейса управления оборудованием [1]. Веб-технологии — это набор стандартов и инструментов (HTML, CSS, JavaScript и сопутствующие фреймворки), которые изначально разрабатывались для создания сайтов, но сегодня активно применяются и в других областях, включая создание настольных приложений и интерфейсов человек-машинного взаимодействия [2]. Одним из ключевых инструментов является фреймворк Electron, который позволяет разрабатывать кроссплатформенные настольные приложения на базе веб-технологий. Использование Electron позволяет реализовать единый программный интерфейс, который будет одинаково функционировать в операционных системах Windows, macOS и Linux, что существенно сокращает затраты на разработку и сопровождение. Архитектура такого решения включает в себя несколько уровней:

• Низкоуровневое взаимодействие с оборудованием осуществляется через протокол OPC UA, обеспечивая обмен данными между системой управления и интерфейсом оператора [3].
• Средний уровень реализует логику приложения, обеспечивая трансформацию и маршрутизацию данных.
• Верхний уровень — пользовательский интерфейс, разрабатываемый на веб-технологиях и предоставляющий оператору доступ к основным функциям системы (мониторинг координат, управление подачей, отображение аварий и т.д.).

На рисунке 1 представлена архитектурная модель предлагаемого решения.

Рисунок 1. Архитектурная модель предлагаемого решения

При разработке интерфейса оператора ЧПУ следует учитывать следующие аспекты:

• Удобство использования: интерфейс должен быть простым и интуитивно понятным, чтобы оператор мог быстро и эффективно выполнять свои задачи.
• Надежность и безопасность: приложение должно быть защищено от несанкционированного доступа и утечки данных.
• Кроссплатформенность: интерфейс должен работать одинаково хорошо на различных операционных системах, таких как Windows, macOS и Linux [4].
• Адаптивность: интерфейс должен адаптироваться к различным устройствам и экранам [3].

В качестве технологий фронтенда можно использовать такие популярные библиотеки и фреймворки, как React, Vue, Bootstrap, MUI, что значительно ускоряет процесс разработки и улучшает удобство взаимодействия пользователя с системой [2].

Дополнительным преимуществом применения веб-технологий является возможность удаленного мониторинга и управления оборудованием. Благодаря использованию веб-серверов и протоколов реального времени (например, WebSocket), оператор может получать актуальную информацию о состоянии станка даже вне производственного помещения — через браузер или специализированное клиентское приложение [3]. Это особенно актуально в условиях цифровизации производства и внедрения концепции «умного» предприятия (Smart Factory), где все компоненты системы взаимодействуют в едином информационном пространстве.

Внедрение веб-технологий в интерфейсы ЧПУ также способствует улучшению визуализации технологических процессов. Используя JavaScript-библиотеки, такие как D3.js, Three.js или Chart.js, можно реализовать динамические графики, трёхмерные модели, визуализацию траектории инструмента и другие элементы, упрощающие контроль над обработкой деталей [4]. Это повышает информативность интерфейса и снижает вероятность ошибок со стороны оператора.

С точки зрения сопровождения и масштабирования, веб-интерфейс значительно проще дорабатывать и обновлять. Благодаря модульной архитектуре и разделению логики клиента и сервера, можно быстро вносить изменения в функциональность интерфейса без остановки работы всей системы [2]. Это особенно важно в производственной среде, где простой оборудования ведет к финансовым потерям.

Таким образом, применение веб-технологий и кроссплатформенных решений позволяет создавать современные, надежные и удобные интерфейсы управления станками с ЧПУ, соответствующие требованиям цифрового производства и Индустрии 4.0 [1].

Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования и Российской Федерации в рамках выполнения государственного задания (проект FSFS-2023-0004).