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    數(shù)控機床是生產(chǎn)加工的關鍵設備，其可靠性是影響加工產(chǎn)品質量以及生產(chǎn)線運行的重要因素。本節(jié)圍繞數(shù)控機床狀態(tài)監(jiān)控涉及的關鍵技術進行歸納和總結，包括國內外在數(shù)控機床及數(shù)控技術的發(fā)展、數(shù)控機床數(shù)據(jù)實時采集與監(jiān)控技術、基于互聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)控技術、數(shù)控機床故障診斷技術等四個方面的研究進展和成果。

    數(shù)控機床早期主要應用于工業(yè)，源于美國對飛機螺旋槳葉片輪廓樣板的加工需求。高精度、數(shù)控機床亦曾幾度成為世界上強國用來制裁敵對國家的禁運物資。直至今天，機床，西方國家仍對我國企業(yè)采購先進數(shù)控機床和裝備進行多方和限制。20世紀40年代，數(shù)控機床的雛形誕生，主要應用于以及實驗研究。其后經(jīng)過20年左右的發(fā)展，一些較先進的制造企業(yè)開始逐步應用紙帶式機床。在這段時期，數(shù)控機床只在大批量零件的生產(chǎn)中才得到應用。同時世界上亦只有少數(shù)院校進行實驗研究并開設相關課程。

    進入20世紀90年代中后期，數(shù)控機床的應用在發(fā)達國家開始呈式發(fā)展，很大一部分原因是由于計算機技術的飛速發(fā)展，同時個人電腦廣泛普及和計算機軟件行業(yè)的蓬勃發(fā)展，數(shù)控編程也變得更加方便。并且隨著計算機硬件的不斷更新?lián)Q代，數(shù)控機床的處理器也更為先進，控制功能愈發(fā)強大，數(shù)控機床廠家，數(shù)控機床對制造企業(yè)產(chǎn)生的效益日益可觀。20世紀90年代至今，數(shù)控機床在全世界范圍內廣泛普及，并不再局限應用于大批量生產(chǎn)。

    隨著各個學科領域的交叉發(fā)展，工程制造領域各個方面彼此相互促進，高速加工中心、多軸聯(lián)動機床、復合加工機床、高精密機床等數(shù)控機床的發(fā)展已達到的高度。相較而言，我國與工業(yè)發(fā)達國家還有很大的差距，特別是機床數(shù)控化率以及數(shù)控機床的擁有數(shù)量還有著相當大的發(fā)展空間。值得一提的是，在“數(shù)控機床與基礎制造裝備”國家科技重大專項的指導和推動下，數(shù)控機床行業(yè)近幾年得到了快速發(fā)展。

     典型離散型工業(yè)擁有大量的各種數(shù)控機床和設備，包括不同時期、不同種類的和不同配置的機床，因而數(shù)據(jù)采集的方法也就不同。另一方面由于離散型加工的特點，從生產(chǎn)管理和控制上的需要，則要采集盡可能多的數(shù)據(jù)，如加工的程序（意味著當前正在加工什么工件），主軸運轉狀態(tài)，機床運轉狀態(tài)，主軸/進給倍率多少，報警狀態(tài)等等與生產(chǎn)管理相關的信息。

     綜合而言，機床數(shù)據(jù)采集具有以下特點：

1.采集方式的多樣性

針對不同數(shù)控系統(tǒng)，不同通信協(xié)議和連接方式（以太網(wǎng)、串口、PLC、工控機和傳感器等）采用相匹配的方式或者混合方式達到采集數(shù)據(jù)的化。

2.采集數(shù)據(jù)的定制性

針對數(shù)控機床的具體配置和設置，獲得所需定義準確的數(shù)據(jù)。每一臺機床可能都具有其特殊性。如同樣的數(shù)控系統(tǒng)，采用數(shù)字主軸和模擬主軸，機床定價，其采集的數(shù)據(jù)也有所差異。又如在很多磨床中，主軸（砂輪）要求始終不能停止，無論機床是否在運行或停止，因此主軸負載一直是存在的；而其他機床通常在機床停止時主軸也停止了，主軸負載為0。

3.采集數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性

由于數(shù)控系統(tǒng)和機床設計的差異，其狀態(tài)的定義也各不相同，如西門子系統(tǒng)中操作方式包括手動、自動、MDA，而FANUC系統(tǒng)的操作方式則有MDI、自動運行、存儲器編輯、手輪、JOG手動等定義，但在上層管理應用上則應規(guī)范和統(tǒng)一定義，才能在企業(yè)管理層統(tǒng)一應用。

，整個機床行業(yè)競爭格局分成三個層次。層次為跨國公司及外資企業(yè)，憑借其強大的技術、規(guī)模、品牌優(yōu)勢，在市場占據(jù)；第二層次為包括發(fā)行人在內的掌握一定技術、具備較大規(guī)模和一定品牌度的少數(shù)國有企業(yè)和民營企業(yè)，在中、市場具有競爭力；第三層次為規(guī)模較小的民營企業(yè)，在低端市場開展競爭。

第二，國內企業(yè)規(guī)模整體偏小，行業(yè)集中度低。根據(jù)《中國機床工具工業(yè)年鑒2013》報告，金屬五金成形機床行業(yè)共有509家企業(yè)，其中銷售收入超過10億元的企業(yè)僅有濟南二機床集團有限公司、江蘇揚力集團有限公司和沃得精機（中國）有限公司三家。

第三，國內單個企業(yè)產(chǎn)品種類較少。金屬五金成形機床包括液壓機、機械壓力機、鍛造機及沖壓機、彎曲、折疊、矯直及矯平機床、剪切機床、沖床以及其他金屬成形機床。由于歷史原因，大多數(shù)國內金屬成形機床企業(yè)主要生產(chǎn)一兩種產(chǎn)品。