“数控一代”--中国智能制造的崛起

    9.CAM软件

    CAM(ComputerAidedManufacturing，计算机辅助制造)的核心是计算机数值控制（简称数控编程），是通过计算机编程生成机床设备能够读取的NC代码，从而使机床设备运行，更加精确，更加高效，为企业节约大量的成本。CAM软件是具有CAM功能的软件的统称，

    CAM的核心是计算机数字控制（简称数控），是将CAM计算机应用于制造生产过程的过程或系统。1952年美国麻省理工学院首先研制成数控铣床。数控的特征是由编码在穿孔纸带上的程序指令来控制机床。此后发展了一系列的数控机床，包括称为“加工中心”的多功能机床，能从刀库中自动换刀和自动转换工作位置，能连续完成锐、钻、铰、攻丝等多道工序，这些都是通过程序指令控制运作的，只要改变程序指令就可改变加工过程，数控的这种加工灵活性称之为“柔性”。　　

    计算机辅助制造系统是通过计算机分级结构控制和管理制造过程的多方面工作，它的目标是开发一个集成的信息网络来监测一个广阔的相互关联的制造作业范围，并根据一个总体的管理策略控制每项作业。　　

    从自动化的角度看，数控机床加工是一个工序自动化的加工过程，加工中心是实现零件部分或全部机械加工过程自动化，计算机直接控制和柔性制造系统是完成一族零件或不同族零件的自动化加工过程，而计算机辅助制造是计算机进入制造过程这样一个总的概念。　　

    一个大规模的计算机辅助制造系统是一个计算机分级结构的网络，它由两级或三级计算机组成，中央计算机控制全局，提供经过处理的信息，主计算机管理某一方面的工作，并对下属的计算机工作站或微型计算机发布指令和进行监控，计算机工作站或微型计算机承担单一的工艺控制过程或管理工作。　　

    计算机辅助制造系统的组成可以分为硬件和软件两方面：硬件方面有数控机床、加工中心、输送装置、装卸装置、存储装置、检测装置、计算机等，软件方面有数据库、计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助数控程序编制、计算机辅助工装设计、计算机辅助作业计划编制与调度、计算机辅助质量控制等。

图12 CAM软件

四.数控一代的发展趋势

    在机械制造发展的如今，数控系统已经普遍存在于企业的各个环节中，作为一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术，数控已经成为近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的，是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础，是现代机床装备的灵魂和核心，有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。未来随着信息化程度的逐步提高，对实现综合生产指标优化的综合自动化系统的需求不断增长及通信技术与计算机及其网络技术的融合发展，为了产品在市场上增强竞争力，提高综合效益，机械制造企业将会更多的考虑如何把传统的数控系统技术放在企业信息化大背景下，思考如何用信息化技术去促进数控适应本企业的需求快速向高端发展。在全球市场环境影响和推动下，改进产品质量、提高生产效率和降低产品成本的需求不断增长，生产的实时优化受到过程工业的普遍重视并广泛加以采用。为了适应变化的经济环境，减少消耗，降低成本，提高生产效率，提高运行安全性，必须对控制、优化、计划与调度以及生产过程管理实现无缝集成。要降低生产成本、提高产品质量、减少环境污染和资源消耗，产品只能通过全流程数字控制的优化设计来实现。

    因此，未来我国在发展数控技术的时候，必须以数控技术和产品的应用推广为牵引，提高机械设备行业企业的自主创新能力，改变生产方式，提高生产效率，增加机械设备产品附加值，实现产品转型升级和机械装备的更新换代，大力促进我国机械工程领域的科技进步。数控一代既是数控技术应用工程，更是机械产品创新工程；既有机械工业发展强大需求的推动，又有成熟数控技术的支撑；要充分发挥我国的制度优越性，采取协同创新技术路线，在整个机械行业推进有组织的创新。

    数控一代的战略目标是：在机械行业全面推广应用数控技术，在5--8年内，实现各行各业各类各种机械产品的全面创新，使中国的机械产品整体升级为“数控一代”，为我国机械工业从“大”到“强”的跨越式发展做出重大贡献。

五.小结

    当今数控技术高速发展，学科间相互交叉与融合，使得数控一代技术的发展不是个人或者企业的行为，且不仅需要科学技术与工业生产的紧密结合，还需要整个产业结构模式紧密结合。因此，在这次针对数控化的机械发展革命中，为了更好的发展数控一代，必须以整个机械行业为先导，拓展创新包括数控核心技术、数控装备、配套技术，建立相应的传播平台，应用服务与培训体系在内的服务支撑体系，为未来加快“数控一代”的发展和推广应用打下良好的基础。