工业互联网背景下数控机床发展如何？

随着智能制造的深度推进和工业互联网的发展，工控系统逐步从 单机走向互联、从封闭走向开放。

1.数控机床逐步从单点封闭走向开放互联

数控机床是一种高精度、高效率的自动化机床，配备多工位刀塔 或动力刀塔，具有广泛的加工工艺性能，在复杂零件的批量生产中发 挥了良好的经济效果。传统数控机床多数采用工程师手动编辑控制程 序的方式工作，此类传统控制方式机械而繁琐，消耗人工成本同时又 不利于生产效率的扩张。虽然有些数控机床采用了计算机与数控机床 进行单点通信，但所用的通信程序是基于 Windows 操作系统的单机 通信程序，必须在机床端和计算机端交替操作才能完成通信，且通信 距离十分有限，给操作带来许多不便。随着智能制造的深度推进和工业互联网的发展，手动编程和单点通信数控机床控制方式逐渐被淘汰， 如今数控机床多数采用的分布式数控（Distributed Numerical Control, DNC）系统，可以使用一台计算机对多台数控机床实现数字控制，并 且能够执行计划调度、程序分配、远程监控和控制管理等功能。DNC 系统的出现使数控机床摆脱了单点站控方式并实现了基本的互联。

DNC 大致经历了四个发展阶段。第一阶段使用串口通讯（多为 RS232 和 RS485）进行分布式控制组网，可以进行控制程序的在线下 装和参数读取以及指令控制，这也是 DNC 系统的雏形，但是串口通 讯方式开放性比较差，通讯带宽小。第二阶段是采用以太网通讯方式， 此类方式由于具备高带宽，相较于串口组网场景能够适应更多的 DNC 系统功能，不过通讯协议多为厂商私有协议，如 FANUC 的 FOCAS、三菱的 EZSocket。第三阶段仍是以太网通讯方式，为改变 厂家私有协议的闭塞性，提高 DNC 系统应用的开放性，出现了 OPC UA 和 MTConnect 以及 NC-Link（国内制定）等面向互联网应用的通 讯标准，极大地提高了数控系统的开放性。

2.数控机床智能化技术的发展逐渐成熟

近年来，智能化数控机床在工业中的应用广泛，为我国工业发展 带来了巨大的经济效益。数控机床智能化在工业发展中的主要应用应 该归功于其全自动化的运行模式，自动化数控机床在每个工作环节中 都采用自动工作的方式，减轻了工作人员的负担，并且降低了企业发 展的成本。

在数控系统智能加工方面，数控化系统的加工技术能够提高机床工业部件的加工水平，提高工业生产效率。运用优化“预判”功能的 精细曲面控制技术可以利用前进后退的工作路径，实现优化压缩机的 合理运用，确保其工作过程中的精准程度以及加工工作。在数控机床 远程控制方面，专业人员利用软硬件实现对数控机床高级别的控制， 包括设备的启动、停止，设备状态的查看、设备维护等，无须工作人 员值守，通过对数控机床运行参数的收集和分析，可以及早地发现存 在的隐性故障，降低机床的故障率。

通过对网络技术的应用，不断优化数控机床生产加工流程，提升 生产和工作效率。数控机床在此背景之下也不断地优化升级，开放网 络端口或远程控制端口借助互联网实现进程控制数控机床生产和操 作，智能化水平越来越高。