隨著計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)困家投入巨資，對現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計算機(jī)、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點(diǎn)，對制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。

　　目前，在世界范圍內(nèi)，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生巨大的變革，數(shù)控系統(tǒng)正朝著開放式網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，但目前我國的數(shù)控系統(tǒng)仍大都為傳統(tǒng)的單機(jī)式封閉體系結(jié)構(gòu)，對數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢在必行。

1 數(shù)控技術(shù)發(fā)展新趨勢

　　數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，對國計民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來越重要的作用，這些行業(yè)裝備數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。

　　1.1 高速化發(fā)展新趨勢

　　目前高速加工中心進(jìn)給速度最高可達(dá)80 rrdmin，空運(yùn)行速度可達(dá)100 m／min左右。當(dāng)今世界上許多汽車廠，包括我國的上海通用汽車公司，已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機(jī)床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機(jī)床進(jìn)給速度最大達(dá)60 m／min，快速為100 ndmin，加速度達(dá)29.8m／f，主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)60 000 dmin。加工一薄壁飛機(jī)零件，只用30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h，在普通銑床加工則需8h。

　　1.2 精密化加工發(fā)展新趨勢

　　由于各組件加工的精密化．微米的誤差已不是問題。以計算機(jī)輔助生產(chǎn)(CAM)系統(tǒng)的發(fā)展帶動數(shù)控控制器的功能越來越多。在加工精度方面。近10年來，普通級數(shù)控機(jī)床的加T精度已由10岬提高到5m，精密級加工中心則從3;5m，提高到1～1.5腳，并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級(0.01m)。

　　1.3 高效能發(fā)展新趨勢

　　對機(jī)床高速及精密化要求的提高導(dǎo)致了對加工工件制造速度的要求提高。同時，由于產(chǎn)品競爭激烈，產(chǎn)品生命周期快速縮短，模具的快速加工已成為縮短產(chǎn)品開發(fā)時間必須具備的條件。對制造速度的要求致使加工模具的機(jī)床朝著高效能專業(yè)化機(jī)種發(fā)展。

　　1.4 開放化發(fā)展新趨勢

　　數(shù)控機(jī)床已逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)化產(chǎn)品。現(xiàn)在可以用一臺電腦控制一條生產(chǎn)線的作業(yè)，不但可縮短產(chǎn)品的開發(fā)時間，還可以提高產(chǎn)品的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量。如前所述，開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴(kuò)展性。美國、歐共體和日本等國紛紛實(shí)施戰(zhàn)略發(fā)展計劃，并進(jìn)行開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3個最大的經(jīng)濟(jì)體在短期內(nèi)進(jìn)行了幾乎相同的科學(xué)計劃和技術(shù)規(guī)范的制定，預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進(jìn)行中幽的ONC數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架的研究和制定。數(shù)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)施，對于我國的數(shù)控技術(shù)產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生巨大影響。加大在高檔數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)字交流伺服驅(qū)動自主技術(shù)研發(fā)的支持力度，組織困內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)制訂下一代高檔數(shù)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)的規(guī)范和協(xié)議，形成中國數(shù)控系統(tǒng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，從戰(zhàn)略高度解決我國數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展瓶頸問題。

　　1.5 網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展新趨勢

　　數(shù)控系統(tǒng)通過所謂IntemeffIntranet技術(shù)，首先面向生產(chǎn)現(xiàn)場和企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)．然后再經(jīng)由閃特網(wǎng)通向企業(yè)外部。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟和發(fā)展，業(yè)界又提出了數(shù)字制造的概念。數(shù)字制造，又稱e-制造，是機(jī)械制造企業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志之一，也是國際先進(jìn)機(jī)床制造商當(dāng)今標(biāo)準(zhǔn)配置的供貨方式。隨著信息化技術(shù)的大量采用，越來越多的國內(nèi)用戶在進(jìn)口數(shù)控機(jī)床時要求具有遠(yuǎn)程通訊服務(wù)等功能。

　　數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)一步促進(jìn)了柔性自動化制造技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代柔性制造系統(tǒng)從點(diǎn)(數(shù)控單機(jī)、加工中心和數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床)、線(FMC、FMS、FTL、FMI)向面(工段車間獨(dú)立制造島、FA)、體(CIMS、分布式網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng))的方向發(fā)展。柔性自動化技術(shù)以易于聯(lián)網(wǎng)和集成為目標(biāo)，同時注重加強(qiáng)單元技術(shù)的開拓、完善，數(shù)控機(jī)床及其構(gòu)成的柔性制造系統(tǒng)能方便地與CAD、CAM、CAPP、MTS聯(lián)結(jié)，向信息集成方向發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)向開放、集成和智能化方向發(fā)展。

2 網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控系統(tǒng)的基本概念

　　網(wǎng)絡(luò)數(shù)控就是通過網(wǎng)絡(luò)、Intemet／Intranet將制造單元和控制部件相連，或?qū)⒅圃爝^程所需資源(如加工程序、機(jī)床、工具、檢測監(jiān)控儀器等)共享。網(wǎng)絡(luò)化包括兩個方面：內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)(現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò))和外部網(wǎng)絡(luò)。

　　內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)是指數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)CNC單元與伺服驅(qū)動及I／O邏輯控制等單元以現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)連接。外部網(wǎng)絡(luò)指的是數(shù)控系統(tǒng)與系統(tǒng)外的其他控制系統(tǒng)或外部上位計算機(jī)以網(wǎng)絡(luò)連接。通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和無人化操作、遠(yuǎn)程加工程序傳輸、遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程維修服務(wù)、技術(shù)服務(wù)，并提高機(jī)床生產(chǎn)率。網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)管理系統(tǒng)通過企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)(Internet)隨時監(jiān)視生產(chǎn)現(xiàn)場情況進(jìn)行最優(yōu)計劃和調(diào)度；操作工人技藝數(shù)據(jù)庫將通過豐富經(jīng)驗(yàn)和直覺形成的技藝數(shù)字化，不斷積累并與全公司共享，實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量加工，并依此創(chuàng)造新工藝、新知識和新訣竅；新的CAD／CAM系統(tǒng)可將CAD數(shù)據(jù)立即轉(zhuǎn)變?yōu)榧庸こ绦?、工具清單、工藝卡和加工工藝圖樣，實(shí)現(xiàn)并行工程來縮短生產(chǎn)周期。此外通過因特網(wǎng)與外界聯(lián)接，可為每一個客戶設(shè)立一個窗口，快速反應(yīng)客戶的要求。在多品種小批量的條件下，將機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，能將切削時間由25％提升至65％。遠(yuǎn)程診斷產(chǎn)品可以在個人電腦前輕松地操縱遠(yuǎn)在車問里的機(jī)床設(shè)備，諸如編輯修改零件程序和PLC程序、監(jiān)控各軸當(dāng)前狀態(tài)、進(jìn)行文件傳輸?shù)?。不僅用于故障發(fā)生后對數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行診斷，而且還可用作用戶的定期預(yù)防性診斷。

3 網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控平臺的基本結(jié)構(gòu)

　　網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控系統(tǒng)平臺由系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件組成。系統(tǒng)軟件包括實(shí)時操作系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動程序以及其他可供選擇的系統(tǒng)程序，如數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和圖形系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件通過標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序接口(即API)向應(yīng)用軟件提供服務(wù)。系統(tǒng)硬件包括組成系統(tǒng)的各種物理實(shí)體。系統(tǒng)硬件對外部的表象和接口可以是一致的，也可以通過設(shè)備驅(qū)動程序使之與操作系統(tǒng)分隔。系統(tǒng)硬件各部分通過信息管理網(wǎng)絡(luò)和開放設(shè)備級網(wǎng)絡(luò)互連，傳遞命令和數(shù)據(jù)信息，并行完成數(shù)控任務(wù)。

4 網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用

　4.1 網(wǎng)絡(luò)制造、全球制造

　　在新的制造模式下，通過數(shù)控系統(tǒng)的上網(wǎng)，可以滿足未來制造企業(yè)在企業(yè)動態(tài)聯(lián)盟過程中和制造系統(tǒng)重組過程中，通過網(wǎng)絡(luò)對外發(fā)布或允許外部了解自己的制造能力，甚至組成網(wǎng)上虛擬車間(工廠)和電子商務(wù)，實(shí)現(xiàn)異地CAD／CAM／CNC的網(wǎng)絡(luò)制造。

　　4.2 大容量存儲資源共享

　　我悶現(xiàn)有的大部分?jǐn)?shù)控系統(tǒng)內(nèi)存較小，沒有網(wǎng)絡(luò)功能(僅有速度較低的DNC接口)，沒有大容量存儲設(shè)備(如硬盤)。而大型復(fù)雜零件的加丁程序最非常大，一般以MB為計量單位。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)可在高速局域網(wǎng)上滿足CAD／CAM系統(tǒng)與數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行大容量信息的通信與交換的要求。

　　4.3 遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷

　　當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)牛故障時，數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家可以通過Inteernet對用戶的數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行快速診斷與維護(hù)，從而大大減少維護(hù)的盲目性，提高設(shè)備完好率，滿足用戶對數(shù)控機(jī)床的遠(yuǎn)程故障監(jiān)控、故障診斷、故障修復(fù)的要求。

　　4.4 遠(yuǎn)程操作和遠(yuǎn)程培訓(xùn)

　　通過把數(shù)控加工機(jī)床像辦公網(wǎng)絡(luò)中的共享打印機(jī)一樣共享到網(wǎng)絡(luò)上，滿足某些制造行業(yè)對加工設(shè)備遠(yuǎn)程操作的要求以及遠(yuǎn)程培訓(xùn)的要求。

5 結(jié)束語

　　網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用可以方便地增加智能化、高效化控制功能，提高我國數(shù)控系統(tǒng)的檔次，并且便于生產(chǎn)管理，以提高數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)率，此外網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控系統(tǒng)的售后服務(wù)也更方便易行。

　　充分認(rèn)識到發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控技術(shù)的緊迫性，開發(fā)具有我國自主版本的數(shù)控系統(tǒng)并進(jìn)行示范應(yīng)用，對于推動我國新一代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展，提高國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)參與市場競爭的綜合能力，為實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)?；a(chǎn)奠定基礎(chǔ)等方面均具有十分重要的意義。