1引言

    機械工業是我國國民經濟的重要支柱產業，必須改變早期生產過程操作與控制實施主要由人來完成造成的金字塔式管理結構，其中關鍵問題是如何構建綜合自動化系統來實現扁平化管理和綜合生產指標優化。回顧數控技術的發展，它是以數控機床的發展揭開序幕的，二次大戰后，美國空軍為了軍備需要，首先進行數控技術的研發工作。隨著科學的飛速發展，數控技術的發展異常迅猛.從發展的角度看，數控技術大致經歷了以下幾個發展階段。世界上第一臺數控機床在美國誕生，是由美國帕森斯公司(ParsonsCo.)和麻省理工學院伺服機構研究所(ServoMechanismusLaboratoryoftheMassachu-SettsInstituteofTechnology)為推進導彈和飛機的研制聯合開發的，1955年進入實用階段，稱之為第一代數控系統。由于晶體管的發明，1959年，數控系統采用了晶體管元件和印刷電路板技術，使系統的可靠性提高、成本下降，數控技術跨入了第二階段。20世紀60年代以后，隨著體積小、功耗底的小規模集成電路在數控系統中的使用和專用功能器件的出現，數控系統以其更可靠的性能進入了第三代。這三代數控系統均為硬件式數控，零件程序的輸入、運算、插補及控制功能均由專用硬件來完成,其功能簡單、柔性通用性差、設計研發周期較長。20世紀70年代初，小型計算機的普及并逐漸在數控系統中得以應用，系統中的許多功能由軟件來實現，計算機數控(CNC)技術從此問世，數控系統進入了第四代。隨著計算機技術的飛速發展，1974年，數控系統進入了其發展史上的第五個階段，也就是微處理器的投入使用。20世紀80年代以后，隨著數控系統和其他相關技術的發展，產品逐漸規格化系列化，數控系統的效率、精度、可靠性進一步提高，投資少見效快的柔性加工系統FMS(FlexibleManufactureSystem)進入實用化階段。現在數控系統使用的微處理器(CPU)，己普遍采用32位或64位字長，時鐘頻率高于16MHz。大規模/超大規模集成電路、精簡指令集計算機和多CPU的使用，使得數控系統的運算速度和處理能力進一步提高。在這種背景下，人們從系統角度出發，重點思考更多的是整個系統的優化問題，當然這并不意味著人們對眾多單項關鍵技術的研究興趣減少。

    2數控技術的快速演進

    數控技術是一門集計算機技術、自動化控制技術、測量技術、現代機械制造技術、微電子技術、信息處理技術等多學科交叉的綜合技術，是近年來應用領域中發展十分迅速的一項綜合性的高新技術。它是為適應高精度、高速度、復雜零件的加工而出現的，是實現自動化、數字化、柔性化、信息化、集成化、網絡化的基礎，是現代機床裝備的靈魂和核心，有著廣泛的應用領域和廣闊的應用前景。一般數控系統由輸入/輸出(I/O)裝置、數字控制系統、驅動控制裝置、電器邏輯控制執行裝置等4個部分組成。數控機床就是采用了數控系統的機床，是高效率、高精度、高柔性和高度自動化的現代機械加工設備，是高度機電一體化的產品.但是隨著信息化程度的逐步提高，對實現綜合生產指標優化的綜合自動化系統的需求不斷增長及通信技術與計算機及其網絡技術的融合發展，為了產品在市場上增強競爭力，提高綜合效益，現在人們考慮更多的是把傳統的數控系統技術放在企業信息化大背景下，思考如何用信息化技術去促進工業自動化快速向高端發展。在全球市場環境影響和推動下，改進產品質量、提高生產效率和降低產品成本的需求不斷增長，生產的實時優化受到過程工業的普遍重視并廣泛加以采用。為了適應變化的經濟環境，減少消耗，降低成本，提高生產效率，提高運行安全性，必須對控制、優化、計劃與調度以及生產過程管理實現無縫集成。要降低生產成本、提高產品質量、減少環境污染和資源消耗，產品只能通過全流程自動控制系統的優化設計來實現。

    制造工業發展面臨眾多挑戰，關鍵問題是如何構建綜合自動化系統來實現扁平化管理和綜合生產指標優化。生產指標優化系統和集成支撐系統由ERP、MES和PCS組成，其主要功能是將綜合生產指標轉化為生產計劃、作業計劃，作業計劃轉化為作業標準,作業標準轉化為生產指令，由操作者去操作和控制生產過程。綜合生產指標優化系統由綜合生產指標優化子系統、工藝指標優化子系統和過程控制子系統等三層結構組成。綜合生產指標優化系統的功能將綜合生產指標分解為生產計劃、作業計劃、工藝指標<