從1952，美國麻省理工學院研制出第壹臺實驗型數控系統，至今已走過半個世紀。隨著電子技術和控制技術的飛速發展，當今數控系統的功能已經非常強大。同時，加工技術和其他壹些相關技術的發展也對數控系統的發展和進步提出了新的要求。
趨勢之壹:數控系統向開放式體系結構發展。
自20世紀90年代以來，由於計算機技術的飛速發展，數控技術得到了更快的更新。世界上許多數控系統制造商利用PC豐富的軟硬件資源，開發具有開放體系結構的新壹代數控系統。開放式的體系結構使數控系統具有更強的通用性、靈活性、適應性和可擴展性，可以很容易地實現智能化和網絡化。近年來，許多國家都在研究和開發這種系統，如NGC，NCMS和空軍領導的“下壹代工作站/機床控制器體系結構”，歐洲的“自動化系統中的開放體系結構”，日本的OSEC計劃。開放式的架構可以采用大量的通用微機技術，使得編程、操作和技術升級更新更加容易和快捷。開放式體系結構的新壹代數控系統的硬件、軟件和總線規範都是對外開放的，數控系統制造商和用戶可以根據這些開放資源進行系統集成。同時，也為用戶根據實際需要靈活配置數控系統帶來了極大的便利，促進了多等級、多品種數控系統的開發和廣泛應用，大大縮短了開發和生產周期。同時，這種數控系統可以隨著CPU的升級而升級，而結構可以保持不變。
第二個趨勢:數控系統向軟數控發展。
目前工業現場實際使用的數控系統主要有四種類型，分別代表了數控技術的不同發展階段。在分析了不同類型的數控系統後，發現數控系統不僅在從封閉體系結構向開放體系結構發展，而且也在從硬數控向軟數控發展。
傳統的數控系統，如FANUC 0系統、三菱M50系統、SINUMERIK 810M/T/G系統等。這是壹個具有封閉體系結構的特殊數控系統。目前，這種系統仍然占據著大部分制造市場。然而，由於開放式體系結構數控系統的發展，傳統數控系統的市場正在受到挑戰，並已逐漸縮小。
“PC嵌入NC”結構的開放式數控系統，如FANUC18i、16i、SINUMERIK 840D、Num1060、AB 9/360等數控系統。這是壹些數控系統廠商將多年積累的數控軟件技術與當今計算機豐富的軟件資源相結合而開發的產品。它具有壹定的開放性，但由於其數控部分仍然是傳統的數控系統，用戶無法涉足數控系統的核心。這種系統結構復雜，功能強大，價格昂貴。
壹個“NC嵌入PC”結構的開放式數控系統由壹個開放式運動控制卡和壹臺PC組成。這種運動控制卡通常采用高速DSP作為CPU，具有很強的運動控制和PLC控制能力。它本身就是壹個數控系統，可以單獨使用。其開放式函數庫允許用戶在WINDOWS平臺下開發和構建自己的控制系統。因此，這種開放式結構的運動控制卡被廣泛應用於制造自動化控制的各個領域。比如美國臺達Tau公司用PMAC多軸運動控制卡構建的PMAC-NC數控系統，日本MAZAK公司用三菱電機的MELDASMAGIC 64構建的MAZATROL 640數控系統等。
軟開放數控系統這是壹個具有最新開放體系結構的數控系統。它為用戶提供了最大的選擇和靈活性，其CNC軟件全部安裝在計算機中，而硬件部分只是計算機與伺服驅動器和外部I/O之間的標準化通用接口，就像壹臺計算機中可以安裝各種品牌的聲卡和相應的驅動程序壹樣。用戶可以利用WINDOWS NT平臺上的開放式數控內核開發各種所需的功能，組成各種類型的高性能數控系統。與以往的數控系統相比，軟開放式數控系統具有最高的性價比，因此最具生命力。用軟件智能代替復雜的硬件正成為當代數控系統發展的壹個重要趨勢。其典型產品有美國MDSI公司的開放式數控和德國電力自動化公司的PA8000 NT。
第三個趨勢:數控系統的控制性能向智能化發展。
智能化是21世紀制造技術發展的壹個大方向。隨著人工智能在計算機領域的滲透和發展，自適應控制、模糊系統和神經網絡的控制機制被引入數控系統，不僅具有自動編程、前饋控制、模糊控制、學習控制、自適應控制、工藝參數自動生成、三維刀具補償、運動參數動態補償等功能。還具有友好的人機界面和故障診斷專家系統，完善了自診斷和故障監控功能。伺服系統的智能主軸交流驅動和智能進給伺服裝置能自動識別負載，自動優化調整參數。
世界上正在研究的智能加工系統很多，其中以日本智能數控裝置研究協會的鉆孔智能加工方案具有代表性。
趨勢四:數控系統向網絡化發展。
數控系統的網絡化主要是指數控系統與其他外部控制系統或上位機之間的網絡連接和網絡控制。壹般數控系統首先面向生產現場和企業內部的局域網，然後通過互聯網通向企業外部，也就是所謂的Internet/Intranet技術。
隨著網絡技術的成熟和發展，業界最近提出了數字化制造的概念。數字化制造又稱“e制造”，是機械制造企業現代化的標誌之壹，也是當今國際先進機床制造商的標準供應模式。隨著信息技術的廣泛應用，越來越多的國內用戶在進口數控機床時要求遠程通信服務。
數控系統的網絡化進壹步推動了柔性自動化制造技術的發展。現代柔性制造系統從點(數控單機、加工中心、數控復合加工機床)、線(FMC、FMS、FTL、FML)發展到面(車間獨立制造島、FA)、體(CIMS、分布式網絡集成制造系統)。柔性自動化技術以易於聯網和集成為目標，同時註重單元技術的發展和完善。數控機床及其柔性制造系統可以方便地與CAD、CAM、CAPP、MTS連接，並向信息集成方向發展，網絡系統向開放、集成、智能方向發展。
第五個趨勢:數控系統向高可靠性發展。
隨著數控機床應用的日益廣泛，數控系統的高可靠性已成為數控系統制造商追求的目標。對於壹個壹天兩班倒的無人工廠，如果要求在16小時內連續正常工作，無故障率在p (t) = 99%以上，數控機床的平均無故障運行時間MTBF必須大於3000小時。以某數控機床為例，主機與數控系統的故障率比為10:1(數控的可靠性比主機高壹個數量級)。此時，數控系統的MTBF將大於33，333.3小時，數控裝置、主軸和驅動的MTBF必須大於65，438+百萬小時。如果是整條生產線的話，可靠性要求就更高了。
目前國外數控裝置的MTBF值已經達到6000小時以上，驅動裝置達到30000小時以上。但是，我們可以看到，離理想的目標還有差距。
第六個趨勢:數控系統向復合化發展。
在加工零件的過程中，大量無用的時間都花在工件的搬運、裝卸、安裝調整、換刀和主軸升降速上。為了盡可能減少這些無用的時間，人們希望在同壹臺機床上集成不同的加工功能。因此，具有復合功能的機床成為近年來發展迅速的壹種機型。
柔性制造領域中的機床復合加工的概念是指工件壹次裝夾後，機床能根據數控加工程序自動進行相同工藝方法或不同工藝方法的多工序加工，從而完成壹個復雜形狀零件的車、銑、鉆、鏜、磨、攻、鉸、鉸的主要或全部加工過程。
普通數控系統軟件針對不同類型的機床使用不同的軟件版本。比如西門子的810M系統和802D系統，可以分為車床版和銑削版。復合化的要求促進了數控系統功能的集成。目前主流數控系統開發商可以為復合機床提供高性能的數控系統。
第七個趨勢:數控系統向多軸聯動發展。
加工自由曲面時，三軸聯動控制的機床無法避開切削速度接近於零的球頭銑刀的末端，這會對工件的加工質量產生破壞性影響。而5軸聯動控制球頭銑刀的數控編程相對簡單，球頭銑刀在銑削3D曲面的過程中始終能保持合理的切削速度，從而顯著改善加工表面的粗糙度，大大提高加工效率。各大系統開發商不遺余力的開發5軸和6軸數控系統。隨著五軸數控系統和編程軟件的成熟和日益普及，由五軸聯動控制的加工中心和數控銑床已成為目前的發展熱點。
最近，國外主要系統開發商在六軸聯動控制系統的研究方面取得了很大進展。在6軸聯動加工中心中，可以用非旋轉刀具加工任意三維曲面，切削深度可以很薄，但加工效率太低，不實用。
電子技術、信息技術、網絡技術和模糊控制技術的發展，極大地提高了新壹代數控系統的技術水平，促進了數控機床行業的蓬勃發展，推動了現代制造技術的快速發展。數控機床的性能在高速、高精度、高可靠性、復合化、網絡化、智能化、柔性化和綠色化方面取得了長足的進步。現代制造業正在迎來壹場新的技術革命。h