都说发动机是汽车的心脏，那么作为数控机床的核心部件，数控系统或许可以称之为整个设备的“魂”。
但作为世界最大的消费市场，最大的产出场所，中国市场上大部分中高端数控机床所搭配的数控系统都是进口的，当然在市场全球化的今天，进口是很司空见惯的行为。
我们知道，装备制造业是保证国民经济发展、国防尖端建设的基础，而机床工业作为母机则是装备业的基础。一个国家的机床工业所能提供的数控机床的水平高低和
应用领域的大小以及拥有量的多少，是衡量国家综合实力的主要标志之一，甚至在一定程度上是我国经济安全和国防安全的重要保障，具有战略产业地位。
因此从这个意义上而言，中高档数控系统的进口的严重依赖值得警醒。
困兽之斗
如果说机身是一台数控机床的本体，数控系统则是所有部件的指挥中心是大脑。特别是在当下强调智能制造的今天，数控系统的作用更加明显。
可是当前我国国产的数控系统应用情况如何呢？业内的共识是在中高端领域，国产数控系统虽然有了点的突破，也有在航天航空领域零星的应用，但远没有被用户所接受，实现规模化应用。
早些年，行业专家曾表示，中国95%的高档机床数控系统仍依赖进口，国内高档系统的自给率不到5%，其中日本成为主要的进口国，约占1/3。在国际市场上，中、高档数控系统主要由以日本
发那科公司、德国西门子公司为代表的少数企业所垄断，其中发那科占一半左右。
造成这一局面的原因不仅仅是技术本身，国内有些数控系统集成商也不断有高科技的新品问世，并具备与国外对手技术较量的能力，但应用情况却一直得不到改善。
中国记者在采访大连光洋科技有限公司（下称大连光洋）董事长于德海的时候，他表示在2006年公司成功研发五轴数控系统，在准备推向市场时才发现这不过才仅仅是一个开始，
高档数控系统需要应用到高档机床中，而大连光洋本身并不生产机床。虽然大连光洋在工控领域已经颇具影响力，但彼时其在高端数控系统领域还只是个生面孔。
在系统成功研发当年，于德海找到了同在一个城市的大连机床厂。他满怀信心地希望这位行业的“老大哥”能够使用其数控系统。对方对大连光洋在数控系统领域取得的成绩颇为肯定和赞赏，但是拒绝了立即配套的可能，只是表示，如果有客户需要的话会进行合作。
于德海理解机床企业的为难之处。机床企业要销售给终端用户，如果用户不认可，机床企业也没有办法，而对于高端机床动辄几百万元上千万元的投资，很少会有终端用户敢于冒风险尝试安装国产新系统。
如何有效推广系统，不仅仅是新介入数控领域内诸如大连光洋发愁的事情，即便在行业浸淫多年的华中数控股份有限责任公司（下称华中数控）董事长陈吉红对于如何有效推广系统，都没有行之有效的好招。
没有应用，则无法进一步提高和完善系统产品，因为这有赖于客户实际应用的验证和数据积累。
国产数控系统为何会失去国内专业人群的信任？而造成这后果的背后的原因是哪些？
强硬对手
翻阅行业历史档案，中国工业报记者发现我国数控系统在“九五”期间就已取得技术全面突破，但市场却仍然被发那科和西门子两大国际品牌所垄断，且他们垄断世界市场已有30余年，在我国也有20多年。
由于他们享有很高的知名度和信誉度，而且为了更好地占据市场，他们曾连续采取了大幅度降价措施，使与国产系统的价格由原来差2~3倍变为现在只差30%左右。
更重要的是我国数控系统产业还有过两次大范围内性能不可靠的信誉影响，用户至今仍心有余悸。
一次是上世纪80年代中后期，我国自主开发的普及型数控系统可靠性在未经充分验证的条件下，大面积推广使用，造成在市场上“倒牌子”的恶劣影响。还有一次是在后来一段时期，由于国际形势变化，引进技术生产的数控系统所需要的电子元器件来源受阻，被迫采取电子元器件国产化的措施，由于质量不过关而影响系统的可靠性，再次在市场上影响了全行业的信誉。
在这样情况下，用户大多数选择世界知名品牌而不是国产系统（选配数控系统一般以最终用户意愿为主）是可以理解的，但要从强手手中夺回已经丧失的市场份额无疑会更加艰难。
不过现在在技术上能与发那科和西门子抗衡的还有很多企业，比如德国的海德汉、法国NUM、日本三菱、西班牙FAGOR等，特别是美国GE曾经是世界数控系统的技术先导，但尽管这些公司多年来积极开拓市场，但市场份额仍未能显著改变发那科和西门子所占的比重。
坦诚地说，近年来国产数控系统的性能、功能和可靠性已大幅提高，与国外的差距也不断缩小。从技术层面看，国产中档数控系统已基本满足国内生产的数控机床的技术要求，国产高档数控系统也实现了零的突破。然而技术上的突破并不等于市场上的突破。特别是在数控系统正朝着智能化、开放式、网络化方向发展的今天，日本发那科和德国西门子等国际数控系统厂商生产的能够实现多轴、多通道、高速和高精度切削、复合化加工的数控系统已经在市场上畅销，而我国数控系统的产业化却依然无法消除国内用户对国产数控系统可靠性的疑虑。
应对之策
在国内数控系统生产商数量有人统计不会少于30家，这一数字相比于世界任何国家而言，都是一个非常庞大的数字，因为他们往往都是个位数，在日本虽然机床工具行业非常具有竞争力，但规模系统企业也就3、4家。
而在我国，国产数控系统技术经过多年发展形成了“南北中西东”的布局。“南”有广州数控设备有限公司；“北”有北京凯恩帝、大连光洋、北京航天机床数控系统有限公司；“中”有华中数控；“东”有上海开通数控有限责任公司、南京华兴数控设备有限责任公司、南京新方达数控有限公司；“西”有成都广泰实业有限公司等企业。
一般来说，整个数控系统由三大部分组成，即控制系统、伺服系统和位置测量系统。控制系统按加工工件程序进行插补运算，发出控制指令到伺服驱动系统；伺服驱动系统将控制指令放大，由伺服电机驱动机械按要求运动；测量系统检测机械的运动位置或速度，并反馈到控制系统，来修正控制指令。这三部分有机结合，组成完整的闭环控制的数控系统。
其中多轴联动是定义一款系统是否为高端数控系统的标尺之一，同时控制的轴数越多数控系统的性能越强大，其加工的可以更加复杂，国产数控系统在在经济普及型领域逐步占据市场主导，在多轴联动方面已经取得很多成就。例如华中数控8型系列，大连光洋GNC60/61/62系列等都支持多轴多通道。
正如前文所述，国产数控系统的当务之急是开拓市场，重拾用户信任。这些年来，国内数控系统制造商在国家政策的支持下，他们除了传统的营销方式外，还做了一些积极的探索，比如：
主动与国产数控机床厂结盟。第一步鼓励试用，建立信心；第二步是在生产数控机床的主机厂建立与数控系统配套的展示点，用实效说服最终用户。还有一些企业进一步探索合作股份关系比如华中数控与武重、南通机床、北一，航天数控与齐一机床等，这也是对开拓数控市场的一种尝试。
在重大专项的支持下，与整机厂联合承担课题，进入了目标群体。比如华中数控与北一合作承担“钛合金复杂梁框类构件五轴加工机床与工艺”课题，机床于2014年4月通过沈飞验收，并加工出合格的“S”试件，实现三方共赢。
此外，抱着增大国产数控系统市场份额为目的，数控系统企业开发一些量大面广小型机床品种，如华中数控开发教学用数控机床，南京四开数控与中小企业机床厂合作开发专用机床。
并且数控系统企业积极参与改造旧机床行业，提供数控系统及技术改造重型超重型机床和进口失修的数控机床。
据了解，沈飞此前为了了解国产数控系统的水平，先从数控车间提供一台进口加工中心用于改造，华中数控采用04专项支持研发的华中8型高档数控系统。这也是04专项支持研发的国产数控系统首台应用于我国航空制造主机厂结构件加工。
在对这台精度完全丧失的老旧机床进行全面升级改造后，机床的定位精度达到5μm，完成了NAS试件的试切。又经过近一年的生产验证，数控系统完全满足使用要求，有些方面甚至超出原有机床的功能。
由此沈飞打消了对国产数控系统的顾虑，又陆续改造了近10台产自不同国家和地区的旧机床，几乎涵盖了沈飞数控车间结构件加工所用到的所有机型。沈阳高精数控公司也是其中的受益者。其自主品牌的蓝天数控系统完成了对沈飞20台旧的进口机床的国产数控改造，并装备了4台分别由沈阳机床和长征机床提供的新机床。之后又在2014年的04专项中完成了2台国产新机床的配套。
业内人士分析，国产数控与国外竞争对手在硬件方面基本上已处于同一水平，当前竞争的焦点是软件技术。而我们在软件的创新方面具有很大的潜力，应用软件创新，对于发展我国数控系统的生产和营销，更符合国情也更具有实际意义。
相比之下，我国在以下三方面具备优势：一是在人际界面友好方面，也即在操作、数据输入和编程简便度方面。二是在于国内工人及技术人员的操作习惯和工艺技术经验更好地结合方面。三是较高的智能化水平方面，如误差在线采集和实施补偿等创造自己的特色方面。
比如华中公司开发的曲面直接插补计算法；北航教授开发的凸轮磨床数控系统，采取表格方式的凸轮图纸数据输入，在线凸轮型线误差显示和补偿等。当然价格优势和性能优势才是制胜市场的法宝。
任重道远
数控系统由自动化向智能化发展是必然趋势，智能化数控系统能智能感知加工条件和环境，并自行判断和决策以适应外界变化，进而适应柔性和高效生产的要求。智能化数控系统主要体现：操作智能化、加工智能化、维护智能化、管理智能化。
沈阳机床i5数控系统在2014年一经推出，便引来众多关注，有人称之为
工业4.0的范例，更难能可贵的是，初步市场销售创造兴奋的数据。
思维创新很重要，但数控机床的可靠性核心在于数控系统的可靠性。数控机床的功能逐渐增多，对于数控系统的可靠性要求也增加。随着数控系统硬软件的技术提升，如在CPU芯片、检测软件等方面性能加强，国产数控系统的可靠性得到很大的提高，无故障加工时间更是超过1万小时。
此外智能化的另一个涵义体现在它的适应性，智能化的数控系统使机床具有一定的思维能力，能够应对环境的变化做出预警或调整。比如西门子828D采用了加加速度控制功能，平滑的加速和减速运动，提高产品质量和生产效率。当然这种适应性还表现在数控系统的开放性方面。
虽然眼下自动化生产线市场很是火爆，但其背后的挑战更大。比如可靠性，十台机床串联在一起，整个生产线的故障率就可能会提高十倍。此外是安全问题，一旦出现安全隐患，设备是否具备自动识别功能？并能否针对各种故障做出各种积极响应？这将是今后智能化生产线设计的重点等。
数控系统绝不局限于数控机床的应用，其技术广泛应用于汽车、航空航天以及军事工业等领域，它决定一个国家制造业的发达程度，是决定一个国家在精密制造成就的制造的高尖技术。可以说，从制造大国转变为制造强国有很多途径，而大力发展数控系统技术则是重要道路之一。
