1 我國木工機床數(shù)控軟件行業(yè)現(xiàn)狀

　　本文僅將木工機床數(shù)控軟件定義為：在數(shù)控系統(tǒng)層次之上、用于提高數(shù)控木工機床產(chǎn)品附加值的微型計算機軟件。

　　1.1 國內(nèi)軟件行業(yè)發(fā)展歷程

　　20世紀80年代初期，國家科委提出發(fā)展軟件產(chǎn)業(yè)，并為此制定了一系列計劃和政策，但由于當時的時代背景，軟件產(chǎn)業(yè)在很大程度上還僅僅是一個概念。由于微型計算機硬件的性能低下，當時的軟件開發(fā)，甚至包括操作系統(tǒng)軟件的開發(fā)都可以由個人在短期內(nèi)獨立完成。因此，在20世紀80年代，中國在軟件開發(fā)領(lǐng)域是一個“先進個人”頻出的年代。求伯君(wPsl989，金山公司)、朱崇君(CCEDl988，北京乾為天電子技術(shù)研究所有限責任公司)、鮑岳橋(UCDOSl993，現(xiàn)為北京聯(lián)眾總裁)、王志東(中文之星1992，新浪網(wǎng)創(chuàng)辦人)、嚴援朝(CCDOSl983，四通集團公司總工程師)、王永民(五筆字型1983，北京王碼電腦公司、北京王碼網(wǎng)公司總裁)、王選(漢字激光排版，已故，北大方正集團的主要開創(chuàng)者和技術(shù)決策人)等計算機軟件領(lǐng)域的神話人物都出現(xiàn)在這一時期。時勢造英雄，與他們同時代的一個美國人比爾·蓋茨(MSDOS)也在這一時期造就了一個神話(微軟軟件帝國)，還有我們熟悉的AutoCAD(JohnWalker 1982 o在此時期，中國微型計算機軟件開發(fā)水平和世界水平很接近，中國曾經(jīng)也有一批英雄站在軟件開發(fā)人才金字塔的頂端，他們?yōu)橹袊嬎銠C應(yīng)用水平的迅猛發(fā)展做出了卓越貢獻。然而同時，除了王選院士，其他大部分人所完成的創(chuàng)造都是建立在如何使中國人更簡單地使用微軟公司的MSDOS這一出發(fā)點上。

　　到了20世紀90年代初期，隨著改革開發(fā)力度的加大，更重要的是微型計算機的日益普及，中國開始興起一批專業(yè)軟件公司。這一時期，金山、用友、四通利方、希望公司、中軟公司、東大阿爾派公司、金碟、北大方正、巨人(史玉柱一漢卡)、大恒等逐漸發(fā)展壯大，產(chǎn)品主要集中在制表軟件、財會軟件、字處理軟件、桌面排版印刷系統(tǒng)、CAD、多媒體、操作系統(tǒng)中文外掛程序、病毒卡等方面，形成了一定規(guī)模。這一時期，微型計算機性能得到了很大提升，同時微軟公司的MSDOS系統(tǒng)應(yīng)用也達到了頂峰，轉(zhuǎn)而開發(fā)和推廣功能強大的Windows操作系統(tǒng)，并在Windows 3．0版本開始取得了成功。當時，國外軟件企業(yè)包括微軟也大多未認識到中國這個巨大市場，而是僅僅把中國視作潛在市場，因此并沒有專門開發(fā)針對中國用戶的產(chǎn)品。國內(nèi)軟件企業(yè)大都沒有意識到危機，呈現(xiàn)出一片欣欣向榮的景象，中國軟件產(chǎn)業(yè)開始興起。

　　1994年，微軟公司推出Windows 3．2版本，同時推出Windows 3．2中文版。對DOS中文外掛軟件造成了一定沖擊。到了1995年末，Windows 95中文版推出并迅速占領(lǐng)市場，引發(fā)了國產(chǎn)軟件的第一次危機。國內(nèi)軟件企業(yè)的“中文”優(yōu)勢蕩然無存，這一時期也是國外軟件企業(yè)大規(guī)模進軍中國市場的開始，從這時起，中國的通用軟件市場，其中也包括CAD，CAM妃AE市場，基本被國外軟件企業(yè)占領(lǐng)，國外軟件產(chǎn)品的數(shù)據(jù)格式如Doc文檔、DWG格式等開始成為事實上的標準，形成了技術(shù)壟斷，這種壟斷一旦形成就很難打破。同時，外國軟件企業(yè)大規(guī)模進入中國，以其高福利和先進的管理模式吸引了大批中國軟件人才，外企成為軟件人才的樂土。國內(nèi)開發(fā)通用軟件和軟件平臺的企業(yè)只有轉(zhuǎn)型和倒閉兩種選擇，中國軟件產(chǎn)業(yè)從此被遠遠地甩在了后面，逐步喪失了與發(fā)達國家之間的競爭力。

　　到了1998年，隨著Windows 98版本的推出，中國普通Pc用戶的計算機上已經(jīng)很難看到中國軟件企業(yè)的產(chǎn)品，隨處可見的都是“XXXX中文版”。同時，在世界范圍內(nèi)，互聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展，很快吸引了人們的視線，大量投資涌向網(wǎng)絡(luò)行業(yè)。基于互聯(lián)網(wǎng)的軟件產(chǎn)品成為風險投資的熱點，中國軟件行業(yè)也不例外，建立了大量網(wǎng)絡(luò)公司和開發(fā)網(wǎng)絡(luò)軟件產(chǎn)品(主要是Web程序)公司，很多開發(fā)傳統(tǒng)軟件產(chǎn)品的公司將主營業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)入互聯(lián)網(wǎng)，中國的軟件產(chǎn)業(yè)迅速復(fù)蘇。但是很快，2000年，網(wǎng)絡(luò)泡沫破滅，中國軟件產(chǎn)業(yè)再次陷入危機。也就是在這一時期。人們發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟的唯一增長點是網(wǎng)絡(luò)游戲業(yè)。隨著網(wǎng)絡(luò)游戲用戶的迅猛增長以及對網(wǎng)絡(luò)游戲品種需求的增加，國產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)游戲軟件企業(yè)迅速發(fā)展，目前，網(wǎng)絡(luò)游戲軟件開發(fā)已經(jīng)成為我國軟件產(chǎn)業(yè)的一個重要支撐點。2003年開始，互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)開始復(fù)蘇，從事Web軟件開發(fā)的軟件企業(yè)也得以重新發(fā)展，同時，中國開始大力發(fā)展軟件外包產(chǎn)業(yè)，中國軟件產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，全國各地興建了大量的軟件工業(yè)園區(qū)，軟件產(chǎn)業(yè)空前繁榮。但由于Web軟件標準和開發(fā)工具全部由外國公司壟斷，我們應(yīng)該看到這種繁榮背后的巨大危機，軟件外包實際是勞動密集型產(chǎn)業(yè)，事實上是處于軟件產(chǎn)業(yè)鏈的最下游，軟件外包企業(yè)在軟件產(chǎn)業(yè)中占據(jù)的比例越大，軟件從業(yè)人員中軟件工人的比重也就越大，中國的整體軟件技術(shù)水平也就越低。中國軟件業(yè)將很快面臨和制造業(yè)一樣的問題，即人才匱乏，缺乏自主創(chuàng)新能力，缺乏核心競爭力，缺乏面對危機的能力。1.2 國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

　　1952年，美國麻省理工學院研制出世界上第一臺數(shù)控機床。此后，數(shù)控機床就逐步應(yīng)用于裝備制造業(yè)，特別是汽車、航空航天以及軍事工業(yè)等。

　　1957年，華中工學院(華中科技大學前身)開始進行數(shù)控技術(shù)研究。我國數(shù)控技術(shù)起步后，國家曾連續(xù)5個“五年計劃”立項攻關(guān)。但始終沒有大的突破，數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更是裹足不前。

　　機床一直被視為裝備制造業(yè)的工作母機，而數(shù)控系統(tǒng)則是數(shù)控機床和數(shù)控裝備的“大腦”。如同CPU之于IT產(chǎn)業(yè)。數(shù)控系統(tǒng)是決定數(shù)控機床和數(shù)控裝備的性能、功能和可靠性的關(guān)鍵因素。由于我國數(shù)控軟硬件研究開發(fā)的基礎(chǔ)薄弱，技術(shù)積累少．研發(fā)隊伍的實力較弱，研發(fā)的投入力度不夠。長期以來，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在性能和功能上與國外的差距較大。

　　1993年到2000年，我國微型計算機應(yīng)用技術(shù)得到了普及，數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)也取得了一定的成果．以時任華中理工大學校長周濟(曾任教育部長)為首的科研團隊，成功開發(fā)出基于微型機和DoS平臺的華中系列高性能數(shù)控系統(tǒng)，并進行了產(chǎn)業(yè)化。此后，越來越多的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)被開發(fā)出來，發(fā)展到現(xiàn)在，已有華中數(shù)控、廣州數(shù)控、航天數(shù)控、沈陽高精、大連大森、大連光洋、大連高金等達到一定規(guī)模的企業(yè)。

　　近年來，國產(chǎn)中、低檔數(shù)控系統(tǒng)的性能、功能和可靠性已大幅提高，與國外的差距也不斷縮小。從技術(shù)層面看，國產(chǎn)中、低檔數(shù)控系統(tǒng)已基本能夠滿足國內(nèi)生產(chǎn)數(shù)控機床的技術(shù)要求，國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)如五軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)也實現(xiàn)了零的突破。然而技術(shù)上的突破并不等于市場上的突破。特別是在數(shù)控系統(tǒng)正朝著智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的今天，日本發(fā)那科(FANUC)和德國西門子等國際數(shù)控系統(tǒng)廠商生產(chǎn)的能夠?qū)崿F(xiàn)多軸、多通道、高速和高精度切削、復(fù)合化加工的數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)在市場上暢銷，而我國數(shù)控系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化卻依然無法消除國內(nèi)用戶對國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)可靠性的疑慮。尤其是在高端數(shù)控系統(tǒng)領(lǐng)域，國產(chǎn)的高檔數(shù)控系統(tǒng)只占年購買量的1．5％，大量的高性能數(shù)控系統(tǒng)仍然依賴進口。

　　面對經(jīng)歷了幾十年發(fā)展的日本發(fā)那科、德國西門子、日本三菱、法國NUM、西班牙FAGO、意大利FIDIA、美國A—B等國外廠商的壟斷、圍堵，中國的數(shù)控系統(tǒng)廠商絕大多數(shù)僅能依靠“低價”這一最原始的武器與之競爭。

　　1.3 國內(nèi)數(shù)控木工機床軟件發(fā)展現(xiàn)狀

　　與國外相比，中國無論在機床本體還是在數(shù)控系統(tǒng)的核心技術(shù)上都還處于落后地位。在這種情況下，木工機床廠家在生產(chǎn)數(shù)控木工機床產(chǎn)品時，如果僅僅依靠設(shè)備制造和組裝很難獲得市場地位，進而與國外廠商競爭。解決此問題的唯一出路就是發(fā)展數(shù)控木工機床專用軟件，揚長避短，依靠提高產(chǎn)品附加值，提高產(chǎn)品應(yīng)用服務(wù)水平來更好地滿足終端用戶需求，爭取市場。雖然有的企業(yè)很早就認識到了這一點，但由于資金和技術(shù)原因以及計算機軟件的高風險、高投入特征，到目前為止，絕大多數(shù)國內(nèi)數(shù)控木工機床生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品還停留在機床本體+數(shù)控系統(tǒng)的階段，在推廣自己的產(chǎn)品時，僅僅以有多少個軸，能達到多大加工精度和速度為賣點。而實際上用戶在很多情況下考慮的只是如何更簡單地生產(chǎn)出自己的產(chǎn)品，在這兩者之間存在著一個巨大的鴻溝。在現(xiàn)實情況下，誰的產(chǎn)品能在這個鴻溝上架起橋梁，誰就能獲得市場認可，在競爭中獲勝。當然，現(xiàn)在市場上有很多通用的CAD、CAE、CAM和CAPP軟件可以選用，但普遍價格昂貴，使用復(fù)雜，實用性較差。針對專用數(shù)控木工設(shè)備加工目標的特點j開發(fā)并為用戶提供集CAD／CAE／CAM，CAPP等為一體的數(shù)控木工機床專用軟件，不但可以解決這一問題，提高產(chǎn)品附加值，更可以縮小與國外產(chǎn)品的差距。相比于通用軟件，這種專用數(shù)控輔助軟件具有開發(fā)難度小、易于形成核心技術(shù)等特點。

　　雖然已有廠家認識到這一點并進行了努力，但還存在著很多問題。圖2和圖3是國內(nèi)某雕刻機廠家隨機提供的專用軟件較早版本的截圖，僅從軟件實現(xiàn)角度來看，可以用“粗糙”兩字形容，當然，這可能是由于開發(fā)時間較短和出于縮減成本的考慮。但就是這個軟件，使其在激烈的競爭中獲勝，并成為國產(chǎn)雕刻機的知名品牌。

可以看出，軟件界面由專業(yè)美工進行了設(shè)計，比以前有了長足進步。但是不難發(fā)現(xiàn)其中的新問題，這個版本缺少應(yīng)用軟件的基本要素——聯(lián)機幫助系統(tǒng)。但即便是這樣，在國產(chǎn)數(shù)控木工機床產(chǎn)品中也已經(jīng)是難能可貴了。

　　木工機床企業(yè)的長處在于設(shè)備的設(shè)計制造能力和熟悉用戶的工藝需求，短處在于缺乏計算機軟件人才，尤其缺乏了解木工機床特點的軟件人才。走產(chǎn)學研聯(lián)合的路子，以大專院校和科研院所的力量為依托，既可以規(guī)避風險、降低成本，又可以發(fā)揮各自優(yōu)勢，實現(xiàn)強強聯(lián)合。最終達到共贏。近年來，東北林業(yè)大學林業(yè)與木工機械工程中心和多家木工機床廠合作開發(fā)了多個產(chǎn)品，取得了很多成果。

2 木工機床數(shù)控軟件平臺

　　由于國內(nèi)軟件市場不規(guī)范，在開發(fā)專用軟件時，將其與數(shù)控系統(tǒng)平臺緊密捆綁在一起是應(yīng)對盜版侵權(quán)的最有力武器。目前常用的數(shù)控系統(tǒng)平臺有以下幾種。

　　2.1 DOS平臺

　　雖然早在2000年MSDOS 8．0推出后，微軟公司正式結(jié)束了MSDOS的版本更新，微機用戶也普遍轉(zhuǎn)為Windows平臺，但時至今日我們?nèi)匀豢梢栽谝恍┗谖⑿陀嬎銠C的數(shù)控系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)它的身影。與Windows平臺相比，DOS系統(tǒng)的用戶界面十分落伍，同時不支持多項任務(wù)，但其在系統(tǒng)資源占用和對計算機硬件水平方面要求極低，安裝維護十分方便，具有比其它平臺更高的抗惡劣工況能力。由于單任務(wù)所帶來的實時性特征非常適合數(shù)控系統(tǒng)需求，因此該平臺在未來一段時間內(nèi)仍將具有一定的市場。

　　2.2 Windows平臺

　　作為目前微型計算機的主流操作系統(tǒng)，Windows平臺被廣泛應(yīng)用于基于微機的數(shù)控系統(tǒng)中。其開發(fā)接口十分豐富，開發(fā)工具能力強大，入門簡單，Windows程序開發(fā)人力資源充裕，且有大量成熟系統(tǒng)和資源可供利用。在Windows平臺上開發(fā)木機數(shù)控軟件的周期一般較短，易于和主流CA軟件系統(tǒng)接口，且產(chǎn)品具有視覺先進性。主要缺點是其對硬件性能和工況環(huán)境要求相對較高，維護不夠方便，在兼容機系統(tǒng)中預(yù)裝需要購買版權(quán)許可，使成本增加。

　　2.3 Linux平臺

　　Linux平臺由于其具有免費、開源可裁減等優(yōu)點，目前被廣泛應(yīng)用于嵌入式數(shù)控系統(tǒng)中，在微機數(shù)控系統(tǒng)中也有廣泛應(yīng)用。由于嵌入式系統(tǒng)硬件已經(jīng)全面進入32位時代，無論在處理速度還是在存儲能力上都已遠遠超過早期的PC機，在嵌入式數(shù)控系統(tǒng)中添加CA軟件在硬件條件方面可以得到保證。其缺點是安裝維護比較困難，軟、硬件兼容性較差。由于是開源系統(tǒng)，各版本差異較大，系統(tǒng)的穩(wěn)定性難以保障。目前國內(nèi)Linux程序員相對較少，軟件開發(fā)工具原始，程序調(diào)試困難，軟件開發(fā)成本較高。

　　2.4 Windows CE

　　Windows CE是微軟公司出品并主張版權(quán)的基于嵌入式系統(tǒng)的操作系統(tǒng)。具有圖形界面功能強大的特點。由于價格因素，在國外數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用相對較多，國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)廠商很少采用。其優(yōu)點是具有與通用Windows平臺幾乎相同的界面和編程規(guī)則，Windows程序員可以很容易地在短期內(nèi)掌握Windows CE應(yīng)用程序開發(fā)，Windows平臺的應(yīng)用程序可以方便地移植到Windows CE上。

3 木工機床數(shù)控軟件的主流開發(fā)工具

　　從程序?qū)崿F(xiàn)角度來看，木-丁機床數(shù)控軟件在開發(fā)工具方面與其它數(shù)控軟件并沒有太大差別，主流開發(fā)手段也乏善可陳。

　　3.1 基于C語言的開發(fā)工具

　　C語言既具有高級語育的特點，又具有匯編語言的特點。它可以作為系統(tǒng)設(shè)計語言編寫工作系統(tǒng)應(yīng)用程序，也可以作為應(yīng)用程序設(shè)計語青編寫不依賴計算機硬件的應(yīng)用程序。C語言還有一個突出的優(yōu)點就是適合于多種操作系統(tǒng)，如DOS、Linux、Windows、Windows CE等等。也適用于多種機型，是單片機、嵌入式系統(tǒng)、微型機系統(tǒng)中的主要程序設(shè)計語言。在需要對硬件進行操作的場合，用C語言明顯優(yōu)于其它解釋犁高級語言，部分對程序效率要求較高的大型應(yīng)用軟件也是用C語言編寫的。

　　C語言具有繪圖能力強、可移植性高、數(shù)據(jù)處理能力強等特點，代碼靈活，易于實現(xiàn)復(fù)雜算法，因此適于編寫系統(tǒng)軟件，三維、二維圖形和動畫軟件，但正是代碼的靈活性，使C語言程序編寫對程序員的要求較高，極易出現(xiàn)程序漏洞，影響軟件系統(tǒng)的穩(wěn)定性。使用C語言在不同操作系統(tǒng)平臺編寫程序時所用到的開發(fā)工具各不相同，如表1所示。

　　3.2 Visual Basic開發(fā)工具

　　Visual Basic是一種可視化、面向?qū)ο蠛筒捎檬录?qū)動方式的結(jié)構(gòu)化高級程序設(shè)計語言，可用于開發(fā)indows環(huán)境下的各類應(yīng)用程序。它簡單易學且功能強大，國內(nèi)比較流行的版本是Visual Basic 6．0，最新版本為VB2008。

　　相對于Visual C++工具，VB在用戶界面開發(fā)方面具有較大優(yōu)勢，但在算法實現(xiàn)、代碼效率和靈活性上稍遜一籌。

　　3.3 Visual C++開發(fā)工具

　　Visual C++是一個功能強大的可視化軟件開發(fā)工具。目前國內(nèi)最流行的版本是Visual C++6．0。它是—個基于Windows操作系統(tǒng)的可視化集成開發(fā)環(huán)境(integrateddevelopment environment，IDE)。Visual C++6．0由許多組件組成。、包括編輯器、調(diào)試器以及程序向?qū)ppWizard、類向?qū)lass Wizard等開發(fā)工具。這些組件通過一個名為Developer Studio的組件集成為完整的開發(fā)環(huán)境。其大概可以分成以下三個主要部分：

　　①Developer Studio，這是一個集成開發(fā)環(huán)境。@MFC(Microsoft Foundation Classes)，是Win API與C++的結(jié)合，也是Visual C++的一個重要組成部分。從某種意義上來說，Visual C++就是為MFC而打造的，Visual C++中的許多特征和語言擴展也是為MFC而設(shè)計的，所以用Visual C++而不用MFC就等于拋棄了Visual C++中很大的一部分功能。但

　　Visual C++也不等于MFC，基于Visual C++也可以開發(fā)純粹的基于C語言和32位AH的Windows應(yīng)用程序，只是開發(fā)難度相對較高，但同時也具有更高的代碼效率。目前國內(nèi)的Visual C++程序員大多擅長基于MFC開發(fā)程序。

　?、跴latform SDK(平臺軟件開發(fā)工具包)，在概念上，SDK是一系列文件的組合，包括lib、dll?h文檔、示例等等；API是對程序而言的，提供用戶編程時的接口，即一系列模塊化的函數(shù)，可以認為API是包含在SDK中的。此外，在Visual Studio．NET的各個版本中，也包含了Visual C++的最新版本。

　　3.4 其它開發(fā)工具

　　除了上述常用程序?qū)崿F(xiàn)語言和T具外，目前流行的還有JAVA語言，但由于其強調(diào)硬件無關(guān)性和跨平臺特性，所生成的程序需要虛擬機解釋執(zhí)行，執(zhí)行效率相對較低，不適合于實時性要求較高的場合。

4 結(jié)束語

　　時至今日，無論是中國軟件產(chǎn)業(yè)還是數(shù)控行業(yè)都已遠遠落后于發(fā)達國家。雖然在這些領(lǐng)域，外國企業(yè)已經(jīng)形成了事實上的技術(shù)壟斷，但我們?nèi)匀豢梢栽谀緳C行業(yè)數(shù)控專用軟件領(lǐng)域獲得商機。木機企業(yè)要想在國內(nèi)木機數(shù)控化這一潮流中獲得新生，就不能把目光僅僅停留在“生產(chǎn)機床本體再加裝別人的數(shù)控系統(tǒng)”這一層面。與軟件企業(yè)合作，與大專院校和科研院所的研究基地合作，大力開發(fā)數(shù)控木機專用軟件，盡最大可能在產(chǎn)品中嵌入自主知識產(chǎn)權(quán)，增加產(chǎn)品附加值，是提高木機企業(yè)核心競爭力的關(guān)鍵。