面向智能制造的數控系統國際金屬加工網　

　　
　　隨著德國工業4.0的提出，智能制造成為制造技術發展的主攻方向。實現智能制造的核心是信息處理和物理過程的深度融合，傳統制造過程主要是在實體空間依靠生產設備制造產品，設備和過程本身很少或不產生數據。隨著網絡信息技術的發展，逐步發展為通過物聯網和互聯網進行人與人、人與機、機與機的協同和交互模式，進一步建立物理設備和過程的數字模型，不斷進行仿真和優化，提高生產效率和效益，這就是所謂的CPS(Cyber Physical Systems)信息物理融合系統。面向智能制造的數控系統必然是以CPS為基礎構建，它不再僅僅是機床設備的控制系統，而是成為工廠甚至整個智慧城市的一個智能節點。
　　智能制造是一個系統，它不僅僅是智能技術的組合，也不僅僅局限在生產制造的業務領域，它是以融合了當前最新技術，貫穿研發、制造、客戶服務等的全價值鏈領域。所以數控系統的智能化就不能僅僅從制造環節本身考慮，提高其工藝柔性、質量和效率，還要從整個系統的角度考慮?；诨ヂ摼W和計算機技術的“互聯網+”恰是技術升級中一個非常重要的突破點。如何發揮中國的互聯網和制造融合的優勢將會成為制造業轉型升級的重要路徑。
　　在中國信息物理系統白皮書中提出的構成CPS的四大核心要素，“一硬”( 感知和自動控制)、“一軟”(工業軟件)、“一網”(工業網絡)、“一平臺”(工業云和智能服務平臺)，通過狀態感知、實時分析、科學決策、精準執行四個過程解決生產制造、應用服務過程中的復雜性和不確定性問題，提高資源配置效率，實現資源優化。
　　從19世紀50年代第一臺數控系統出現到現代開放式數控系統，期間經歷了多次重大變化，但是這些變化都局限在單機的功能和單元技術的革新和升級方面。設備的聯網相關技術進展緩慢。
　　這些年以來，數控系統互聯方式的變化：數控系統的互聯方式從最早的串行通信逐步升級為以太網通信。不同類型(品牌)的數控系統的通信端口、通信協議千差萬別。
　　以1996年發布的OPC協議為例，其最初目的是把PLC特定的協議(如Modbus，Profibus總線等)抽象為標準化的接口，通過以太網向HMI/MES等系統提供標準化的連接通信支持，這種面向局域網的通信存在如下缺點：平臺局限、防火墻穿透困難、OPC無法支持互聯網、安全功能弱、數據完整性無法確保。
　　在工業4.0及“互聯網+”的背景下，數控系統的未來發展與競爭出現了新的變化，在中國更多的競爭將會聚焦在如何利用互聯網的優勢，讓數控系統的計算能力獲得無限擴展，并且通過對分享經濟等新興商業模式的理解，合理打造與之相適應的功能成為未來的重要趨勢。
　　從制造技術本身來看，數控系統的智能化在四個方面進行：操作智能化、加工智能化、維護智能化和管理智能化。
　　在互聯網條件下，數控系統必須要成為一個能夠產生數據的透明的智能終端，讓制造過程及其全生命周期“數據透明”。
　　機床數控系統的智能化與網絡化是大勢所趨，基于CPS的理念引導智能數控系統發展，通過網絡、平臺從整個系統的視角實現數控機床的智能化。
　　智能化的發展是一個循序漸進的過程，目前對智能化還有不同的理解，也沒有普遍適用的解決方案。數控機床商業模式的創新和真正落地運營就一定依賴于數控系統的智能化與網絡化。未來的數控系統將會越來越多地將互聯網的影響滲透到制造環節，通過數據的累積、傳輸和挖掘，將會誕生越來越多的智能化制造能力，透明和分享化將會為制造業帶來翻天覆地的變革。