作為數(shù)控裝備的關(guān)鍵功能部件，數(shù)控系統(tǒng)承載著系統(tǒng)廠、主機廠、終用戶的知識產(chǎn)權(quán)與技術(shù)成果。為滿足用戶的制造工藝，發(fā)揮裝備的功能，數(shù)控系統(tǒng)的研制、開發(fā)與應(yīng)用需要供需間的密切合作。特別是在制造技術(shù)與信息技術(shù)深度融合，行業(yè)向自動化、數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)變的時代，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)的進步，已具備為生產(chǎn)現(xiàn)場提供新價值的條件。
在確保數(shù)控系統(tǒng)高速、高精、高效控制性能的前提下，將信息物理系統(tǒng)(CPS，Cyber Physical System)和數(shù)字孿生技術(shù)與數(shù)控系統(tǒng)融合，使用戶的加工過程或主機廠的裝備設(shè)計過程在更高水平上得到優(yōu)化，已成為主流數(shù)控系統(tǒng)廠商關(guān)注的發(fā)展方向。數(shù)控系統(tǒng)對口的標準化組織ISOTC184/SC1已更名為IndustrialCyber and Physical Device Control，也從某種意義說明了數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)涵的延伸。
1.建設(shè)面向智能制造開放式數(shù)控技術(shù)平臺，支撐新型供需合作關(guān)系
開放式數(shù)控技術(shù)源于信息技術(shù)與制造技術(shù)的融合。開放式數(shù)控系統(tǒng)希望通過定義系統(tǒng)的內(nèi)部接口與外部接口規(guī)范，解決系統(tǒng)的可擴展性、可移植性、可伸縮性、互操作性等問題，以達到系統(tǒng)廠、主機廠、終用戶間技術(shù)的融合。
2. 基于開放式數(shù)控技術(shù)平臺，與用戶聯(lián)合研發(fā)定制化產(chǎn)品
?。?）面向電加工機床的專用型數(shù)控系統(tǒng)
針對數(shù)控刀片模具加工難點，如硬質(zhì)合金材料加工效率低、采用非平動加工和多電極加工、表面質(zhì)量與面型精度要求高等問題，與主機廠密切合作，通過解決穩(wěn)定高效的放電間隙控制、電源參數(shù)在線調(diào)整、定時和自適應(yīng)抬刀控制、平面的自由及伺服平動、加工程序的手動與自動軌跡回退、工藝專家系統(tǒng)與自動編程、自動找正與電極防碰撞等功能，研制出面向電加工機床的專用型數(shù)控系統(tǒng)。產(chǎn)品在數(shù)控刀片模具和地礦合金模具領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了高速、高精與高質(zhì)量加工，加工性能達到了同類機床較好水平。
?。?）面向超快激光加工機床的專用數(shù)控系統(tǒng)
超快激光加工機床控制對象涉及多通道多軸聯(lián)動、激光器功率監(jiān)測與控制、復(fù)合光束掃描控制、光束指向監(jiān)測與調(diào)整控制、光學(xué)掃描頭切換伺服控制、終端監(jiān)測控制、恒重疊率螺旋掃描控制、非圓形面掃描加工控制以及三維檢測輔助定位控制等，是集光、機、電、檢測于一體的專用數(shù)控設(shè)備，要求在系統(tǒng)的界面、工藝、運動控制等方面融入設(shè)備廠商、用戶的功能與性能要求，需要系統(tǒng)廠、主機廠、用戶間的緊密合作。
3. 開展數(shù)字化車間應(yīng)用示范，從產(chǎn)品導(dǎo)向向提供解決方案轉(zhuǎn)變
數(shù)字化車間是實施智能制造的載體，也是支撐行業(yè)創(chuàng)造新產(chǎn)品、新需求、新業(yè)態(tài)的重要平臺。發(fā)揮數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化特征，使之成為支撐數(shù)字化車間或智能工廠整體優(yōu)化的重要設(shè)備，是數(shù)控系統(tǒng)未來的重要發(fā)展方向。
?。?）異構(gòu)多源設(shè)備互聯(lián)互通平臺
實現(xiàn)了數(shù)字化車間中多種異構(gòu)多源設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)與實時數(shù)據(jù)采集監(jiān)控，具體包括數(shù)控機床、柔性線、PLC控制單元、倉儲物流系統(tǒng)(立體庫、AGV等)、測量與檢測系統(tǒng)、真空排屑系統(tǒng)、中央清洗系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)備的互聯(lián)互通。
?。?）工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺
基于實時采集數(shù)據(jù)，通過開展數(shù)據(jù)清洗、挖掘、分析等智能化處理，研制了數(shù)字化車間工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)了車間設(shè)備使用效率與故障、任務(wù)、工時、能耗、人員信息等數(shù)據(jù)的處理，并提供基于專家知識庫的決策功能。
?。?）可視化管控平臺
通過解決虛擬現(xiàn)實、實時互動3D引擎等關(guān)鍵技術(shù)，研制開發(fā)了基于數(shù)字孿生的3D可視化數(shù)字化車間管控平臺。平臺以3D動態(tài)數(shù)字標簽形式，直觀呈現(xiàn)車間各個設(shè)備和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實時信息，使設(shè)備的實時信息與生產(chǎn)對象、排產(chǎn)計劃和生產(chǎn)任務(wù)形成關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)“物理空間”和“虛擬空間”實時互動，提升車間生產(chǎn)管控效率。
