一、引言
    在制造加工業，新技術的方向是建立在Internet/Intranet基礎上透明的開放式商業運作，用以取代傳統的賣方驅動體系。 
    這需要建立一種按照市場驅動需求，具有快速響應機制的網絡化制造模式，以充分利用企業制造資源和社會制造資源。數控設備作為一種重要的制造資源，為了適應網絡化制造，需要把與數控設備相關的加工信息集成在一個統一的Web平臺下，實現數控加工信息的網絡化集成。
二、CAD/CAM系統集成
1、CAD/CAM集成系統的結構類型 
    傳統型系統：這類系統開發較早，如：I-DEAS、UG-Ⅱ、CADAM、CATIA、CADDS等較著名的軟件。這類軟件專業功能強，由于開發之初硬件環境、設計思想和設計方法的局限性，使這些系統不太容易適應高度集成化的要求。 
    改進型系統：這類系統是80年代發展起來，如：CIMPLEX、Pro/ENGINEER等。這類系統某些自動化程度高，如：參數化特征設計、系統數據與文件管理、數控加工程序的自動生成等，但仍缺乏對數據交換和共享信息集成要求的支持。 
    數據驅動型系統：這是正在發展中的新一代CAD/CAM集成系統。其基本出發點是著眼產品整個生命周期，尋求產品數據完全實現交換和共享的途徑，以期在更高的程度和更寬的范圍實現集成。主要途徑是采用STEP產品數據交換標準，逐步實現統一的系統信息結構設計和系統功能設計。
2、CAD/CAM集成方法
CAD/CAM的幾種集成方法：
（1）基于專用接口的CAD/CAM集成 
    在所有CAD/CAM集成方法中，基于專用接口的集成是最原始的一種。對于專用接口，可以從兩方面來理解，一是被集成的系統之間沒有任何聯系，必須專門開發接口使兩個不同的系統間接地進行溝通；二是系統開發商自行開發的專用接口，專為解決自家系列產品之間的信息交換。
（2） 基于STEP的CAD/CAM集成 
    STEP（Standard for the Exchange of Product data）標準，該標準提供一種不依賴于具體系統的中性機制，它規定了產品設計、開發、制造，甚至于產品全部生命周期中所包括的諸如產品形狀、解析模型、材料、加工方法、組裝分解順序、檢驗測試等必要的信息定義和數據交換的外部描述。因而STEP是基于集成的產品信息模型。
（3） 基于數據庫的CAD/CAM集成 
    CAD/CAM 集成系統通常采用工程數據庫。事實上由于工程數據庫在存儲管理大量復雜數據方面具有獨到之處，使得以工程數據庫核心構建的CAD/CAM集成系統得到了廣泛應用。其系統構造示意如圖所示，從產品設計到制造的所有環節都與工程數據庫有數據交換，實現了數據的全系統的共享。
三、San\PDM與CAD/CAM的集成 
    PDM以其對產品生命周期中信息的全面管理能力，不僅自身成為CAD/CAM集成系統的重要構成部分，同時也為以PDM系統作為平臺的CAD/CAM集成提供了可能。
用發展的觀點看，這種系統具有很好的應用前景。
（1）CAM與PDM的集成 
    由于CAM與PDM系統之間只有刀位文件、NC代碼、產品模型等文檔信息的交流，所以CAM與PDM之間采用應用封裝來滿足二者之間的信息集成要求。
（2）CAPP與PDM的集成 
    CAPP 與PDM之間除了文檔交流外，CAPP系統的運行還需要從PDM系統中獲取設備資源信息、原材料信息等。而CAPP產生的工藝信息，為了支持與MRP- II或車間控制單元的信息集成，也需要分解成基本信息單元（如工序、工步等）存放于工藝信息庫中，供PDM與MRP-II集成之用。所以CAPP與PDM 之間的集成需要接口交換，既在實現應用封裝的基礎上，進一步開發信息交換接口，使CAPP系統可通過接口從PDM中直接獲取設備資源、原材料信息的支持，并將其產生的工藝信息通過接口直接存放于PDM的工藝信息庫中。由于PDM系統不直接提供設備資源庫、原材料庫和工藝信息庫，因此需要用戶利用PDM的開發工具自行開發上述庫的管理模塊。
（3）CAD與PDM的集成 
    CAD與PDM的集成是PDM實施中要求最高、難度最大的一環。其關鍵在于需保證CAD的數據變化與PDM中的數據變化的一致性。從用戶需求考慮，CAD與PDM的集成應達到真正意義的緊密集成。CAD與 PDM的應用封裝只解決了CAD生產的文檔管理問題。零部件描述屬性、產品明細表則需要通過接口導入PDM.同時，通過接口交換，實現PDM與CAD系統間數據的雙向異步交換。但是，這種交換仍然不能完全保證產品結構數據在CAD與PDM中的一致性。所以要真正解決這一問題，必須實現CAD與PDM之間的緊密集成，即在CAD與PDM之間建立共享產品數據模型，實現互操作，保證CAD中的修改與PDM中的修改的互動性和一致性，真正做到雙向同步一致性。目前，這種緊密集成仍有一定的難度，一個PDM系統往往只能與一兩家CAD產品達到緊密集成的程度。
四、基于Ethernet的DNC系統
1 基于Ethernet的DNC通信技術 
    以太網以其成本低、穩定和可靠性高的優點，成為辦公自動化的主流技術，但由于其MAC層協議采用CSMA/CD,具有排隊延遲不確定的缺陷，使之無法在工業控制中得到有效使用。隨著IT技術的發展，802.3標準已把以太網速度從原始的10Mbps提高到1 000Mbps,足夠的帶寬和交換式集線器的應用解決了以太網的不確定問題，使以太網有能力滿足實時系統的要求。例如采用交換式以太網，使接入網絡的節點各自獨占一條線路可避免沖突，如果采用高速背板交換或微處理器交換，響應時間是確定的，據ARC公司分析，126個節點的100M交換式以太網的響應時間為2-3 ms,可以滿足各種控制系統的要求。也正因為以太網已具有的優勢，作為辦公自動化主流技術的以太網向現場設備的延伸已成為目前的發展方向。數控機床的通信接口決定了DNC系統中采用的通信技術，盡管隨著網絡技術的發展，新式數控機床提供以太網接口，但目前在DNC系統中主要以點對點式或星形結構實現串行通信，或者以現場總線為通信網絡并以串口轉換器接入數控機床，實現現場總線通信。這些通信方式存在著無法實現信息網絡發布、傳輸速度慢、性能價格比低等缺點。本文提出了一種基于以太網的DNC通信技術，其網絡拓撲關系如下圖所示。DNC控制器是具有網絡接口、串口和數字及模擬量輸入輸出接口的可編程邏輯控制器，其具有嵌入式Web服務功能，能夠實現HTTP訪問。
           
                        網絡數控加工系統構成圖
2 基于Ethernet的信息集成模型 
    數控機床是產品的最終實現者，提高機床生產效率是縮短產品制造周期的重要途徑，因此提高機床的生產效率成為信息集成的目標。這一方面通過以太網傳輸加工信息如數控程序、作業計劃來減少機床的非加工時間；另一方面通過DNC系統中的機床運行信息的分析來合理安排機床的作業計劃。