1 我国木工机床数控软件行业现状

　　本文仅将木工机床数控软件定义为：在数控系统层次之上、用于提高数控木工机床产品附加值的微型计算机软件。

　　1.1 国内软件行业发展历程

　　20世纪80年代初期，国家科委提出发展软件产业，并为此制定了一系列计划和政策，但由于当时的时代背景，软件产业在很大程度上还仅仅是一个概念。由于微型计算机硬件的性能低下，当时的软件开发，甚至包括操作系统软件的开发都可以由个人在短期内独立完成。因此，在20世纪80年代，中国在软件开发领域是一个“先进个人”频出的年代。求伯君(wPsl989，金山公司)、朱崇君(CCEDl988，北京乾为天电子技术研究所有限责任公司)、鲍岳桥(UCDOSl993，现为北京联众总裁)、王志东(中文之星1992，新浪网创办人)、严援朝(CCDOSl983，四通集团公司总工程师)、王永民(五笔字型1983，北京王码电脑公司、北京王码网公司总裁)、王选(汉字激光排版，已故，北大方正集团的主要开创者和技术决策人)等计算机软件领域的神话人物都出现在这一时期。时势造英雄，与他们同时代的一个美国人比尔·盖茨(MSDOS)也在这一时期造就了一个神话(微软软件帝国)，还有我们熟悉的AutoCAD(JohnWalker 1982 o在此时期，中国微型计算机软件开发水平和世界水平很接近，中国曾经也有一批英雄站在软件开发人才金字塔的顶端，他们为中国计算机应用水平的迅猛发展做出了卓越贡献。然而同时，除了王选院士，其他大部分人所完成的创造都是建立在如何使中国人更简单地使用微软公司的MSDOS这一出发点上。

　　到了20世纪90年代初期，随着改革开发力度的加大，更重要的是微型计算机的日益普及，中国开始兴起一批专业软件公司。这一时期，金山、用友、四通利方、希望公司、中软公司、东大阿尔派公司、金碟、北大方正、巨人(史玉柱一汉卡)、大恒等逐渐发展壮大，产品主要集中在制表软件、财会软件、字处理软件、桌面排版印刷系统、CAD、多媒体、操作系统中文外挂程序、病毒卡等方面，形成了一定规模。这一时期，微型计算机性能得到了很大提升，同时微软公司的MSDOS系统应用也达到了顶峰，转而开发和推广功能强大的Windows操作系统，并在Windows 3．0版本开始取得了成功。当时，国外软件企业包括微软也大多未认识到中国这个巨大市场，而是仅仅把中国视作潜在市场，因此并没有专门开发针对中国用户的产品。国内软件企业大都没有意识到危机，呈现出一片欣欣向荣的景象，中国软件产业开始兴起。

　　1994年，微软公司推出Windows 3．2版本，同时推出Windows 3．2中文版。对DOS中文外挂软件造成了一定冲击。到了1995年末，Windows 95中文版推出并迅速占领市场，引发了国产软件的第一次危机。国内软件企业的“中文”优势荡然无存，这一时期也是国外软件企业大规模进军中国市场的开始，从这时起，中国的通用软件市场，其中也包括CAD，CAM妃AE市场，基本被国外软件企业占领，国外软件产品的数据格式如Doc文档、DWG格式等开始成为事实上的标准，形成了技术垄断，这种垄断一旦形成就很难打破。同时，外国软件企业大规模进入中国，以其高福利和先进的管理模式吸引了大批中国软件人才，外企成为软件人才的乐土。国内开发通用软件和软件平台的企业只有转型和倒闭两种选择，中国软件产业从此被远远地甩在了后面，逐步丧失了与发达国家之间的竞争力。

　　到了1998年，随着Windows 98版本的推出，中国普通Pc用户的计算机上已经很难看到中国软件企业的产品，随处可见的都是“XXXX中文版”。同时，在世界范围内，互联网迅猛发展，很快吸引了人们的视线，大量投资涌向网络行业。基于互联网的软件产品成为风险投资的热点，中国软件行业也不例外，建立了大量网络公司和开发网络软件产品(主要是Web程序)公司，很多开发传统软件产品的公司将主营业务转入互联网，中国的软件产业迅速复苏。但是很快，2000年，网络泡沫破灭，中国软件产业再次陷入危机。也就是在这一时期。人们发现网络经济的唯一增长点是网络游戏业。随着网络游戏用户的迅猛增长以及对网络游戏品种需求的增加，国产网络游戏软件企业迅速发展，目前，网络游戏软件开发已经成为我国软件产业的一个重要支撑点。2003年开始，互联网行业开始复苏，从事Web软件开发的软件企业也得以重新发展，同时，中国开始大力发展软件外包产业，中国软件产业蓬勃发展，全国各地兴建了大量的软件工业园区，软件产业空前繁荣。但由于Web软件标准和开发工具全部由外国公司垄断，我们应该看到这种繁荣背后的巨大危机，软件外包实际是劳动密集型产业，事实上是处于软件产业链的最下游，软件外包企业在软件产业中占据的比例越大，软件从业人员中软件工人的比重也就越大，中国的整体软件技术水平也就越低。中国软件业将很快面临和制造业一样的问题，即人才匮乏，缺乏自主创新能力，缺乏核心竞争力，缺乏面对危机的能力。1.2 国内数控系统发展现状

　　1952年，美国麻省理工学院研制出世界上第一台数控机床。此后，数控机床就逐步应用于装备制造业，特别是汽车、航空航天以及军事工业等。

　　1957年，华中工学院(华中科技大学前身)开始进行数控技术研究。我国数控技术起步后，国家曾连续5个“五年计划”立项攻关。但始终没有大的突破，数控产业的发展更是裹足不前。

　　机床一直被视为装备制造业的工作母机，而数控系统则是数控机床和数控装备的“大脑”。如同CPU之于IT产业。数控系统是决定数控机床和数控装备的性能、功能和可靠性的关键因素。由于我国数控软硬件研究开发的基础薄弱，技术积累少．研发队伍的实力较弱，研发的投入力度不够。长期以来，国产数控系统在性能和功能上与国外的差距较大。

　　1993年到2000年，我国微型计算机应用技术得到了普及，数控系统的研发也取得了一定的成果．以时任华中理工大学校长周济(曾任教育部长)为首的科研团队，成功开发出基于微型机和DoS平台的华中系列高性能数控系统，并进行了产业化。此后，越来越多的国产数控系统被开发出来，发展到现在，已有华中数控、广州数控、航天数控、沈阳高精、大连大森、大连光洋、大连高金等达到一定规模的企业。

　　近年来，国产中、低档数控系统的性能、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、低档数控系统已基本能够满足国内生产数控机床的技术要求，国产高档数控系统如五轴联动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(FANUC)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。尤其是在高端数控系统领域，国产的高档数控系统只占年购买量的1．5％，大量的高性能数控系统仍然依赖进口。

　　面对经历了几十年发展的日本发那科、德国西门子、日本三菱、法国NUM、西班牙FAGO、意大利FIDIA、美国A—B等国外厂商的垄断、围堵，中国的数控系统厂商绝大多数仅能依靠“低价”这一最原始的武器与之竞争。

　　1.3 国内数控木工机床软件发展现状

　　与国外相比，中国无论在机床本体还是在数控系统的核心技术上都还处于落后地位。在这种情况下，木工机床厂家在生产数控木工机床产品时，如果仅仅依靠设备制造和组装很难获得市场地位，进而与国外厂商竞争。解决此问题的唯一出路就是发展数控木工机床专用软件，扬长避短，依靠提高产品附加值，提高产品应用服务水平来更好地满足终端用户需求，争取市场。虽然有的企业很早就认识到了这一点，但由于资金和技术原因以及计算机软件的高风险、高投入特征，到目前为止，绝大多数国内数控木工机床生产厂家的产品还停留在机床本体+数控系统的阶段，在推广自己的产品时，仅仅以有多少个轴，能达到多大加工精度和速度为卖点。而实际上用户在很多情况下考虑的只是如何更简单地生产出自己的产品，在这两者之间存在着一个巨大的鸿沟。在现实情况下，谁的产品能在这个鸿沟上架起桥梁，谁就能获得市场认可，在竞争中获胜。当然，现在市场上有很多通用的CAD、CAE、CAM和CAPP软件可以选用，但普遍价格昂贵，使用复杂，实用性较差。针对专用数控木工设备加工目标的特点j开发并为用户提供集CAD／CAE／CAM，CAPP等为一体的数控木工机床专用软件，不但可以解决这一问题，提高产品附加值，更可以缩小与国外产品的差距。相比于通用软件，这种专用数控辅助软件具有开发难度小、易于形成核心技术等特点。

　　虽然已有厂家认识到这一点并进行了努力，但还存在着很多问题。图2和图3是国内某雕刻机厂家随机提供的专用软件较早版本的截图，仅从软件实现角度来看，可以用“粗糙”两字形容，当然，这可能是由于开发时间较短和出于缩减成本的考虑。但就是这个软件，使其在激烈的竞争中获胜，并成为国产雕刻机的知名品牌。

可以看出，软件界面由专业美工进行了设计，比以前有了长足进步。但是不难发现其中的新问题，这个版本缺少应用软件的基本要素——联机帮助系统。但即便是这样，在国产数控木工机床产品中也已经是难能可贵了。

　　木工机床企业的长处在于设备的设计制造能力和熟悉用户的工艺需求，短处在于缺乏计算机软件人才，尤其缺乏了解木工机床特点的软件人才。走产学研联合的路子，以大专院校和科研院所的力量为依托，既可以规避风险、降低成本，又可以发挥各自优势，实现强强联合。最终达到共赢。近年来，东北林业大学林业与木工机械工程中心和多家木工机床厂合作开发了多个产品，取得了很多成果。

2 木工机床数控软件平台

　　由于国内软件市场不规范，在开发专用软件时，将其与数控系统平台紧密捆绑在一起是应对盗版侵权的最有力武器。目前常用的数控系统平台有以下几种。

　　2.1 DOS平台

　　虽然早在2000年MSDOS 8．0推出后，微软公司正式结束了MSDOS的版本更新，微机用户也普遍转为Windows平台，但时至今日我们仍然可以在一些基于微型计算机的数控系统中发现它的身影。与Windows平台相比，DOS系统的用户界面十分落伍，同时不支持多项任务，但其在系统资源占用和对计算机硬件水平方面要求极低，安装维护十分方便，具有比其它平台更高的抗恶劣工况能力。由于单任务所带来的实时性特征非常适合数控系统需求，因此该平台在未来一段时间内仍将具有一定的市场。

　　2.2 Windows平台

　　作为目前微型计算机的主流操作系统，Windows平台被广泛应用于基于微机的数控系统中。其开发接口十分丰富，开发工具能力强大，入门简单，Windows程序开发人力资源充裕，且有大量成熟系统和资源可供利用。在Windows平台上开发木机数控软件的周期一般较短，易于和主流CA软件系统接口，且产品具有视觉先进性。主要缺点是其对硬件性能和工况环境要求相对较高，维护不够方便，在兼容机系统中预装需要购买版权许可，使成本增加。

　　2.3 Linux平台

　　Linux平台由于其具有免费、开源可裁减等优点，目前被广泛应用于嵌入式数控系统中，在微机数控系统中也有广泛应用。由于嵌入式系统硬件已经全面进入32位时代，无论在处理速度还是在存储能力上都已远远超过早期的PC机，在嵌入式数控系统中添加CA软件在硬件条件方面可以得到保证。其缺点是安装维护比较困难，软、硬件兼容性较差。由于是开源系统，各版本差异较大，系统的稳定性难以保障。目前国内Linux程序员相对较少，软件开发工具原始，程序调试困难，软件开发成本较高。

　　2.4 Windows CE

　　Windows CE是微软公司出品并主张版权的基于嵌入式系统的操作系统。具有图形界面功能强大的特点。由于价格因素，在国外数控系统中应用相对较多，国内数控系统厂商很少采用。其优点是具有与通用Windows平台几乎相同的界面和编程规则，Windows程序员可以很容易地在短期内掌握Windows CE应用程序开发，Windows平台的应用程序可以方便地移植到Windows CE上。

3 木工机床数控软件的主流开发工具

　　从程序实现角度来看，木-丁机床数控软件在开发工具方面与其它数控软件并没有太大差别，主流开发手段也乏善可陈。

　　3.1 基于C语言的开发工具

　　C语言既具有高级语育的特点，又具有汇编语言的特点。它可以作为系统设计语言编写工作系统应用程序，也可以作为应用程序设计语青编写不依赖计算机硬件的应用程序。C语言还有一个突出的优点就是适合于多种操作系统，如DOS、Linux、Windows、Windows CE等等。也适用于多种机型，是单片机、嵌入式系统、微型机系统中的主要程序设计语言。在需要对硬件进行操作的场合，用C语言明显优于其它解释犁高级语言，部分对程序效率要求较高的大型应用软件也是用C语言编写的。

　　C语言具有绘图能力强、可移植性高、数据处理能力强等特点，代码灵活，易于实现复杂算法，因此适于编写系统软件，三维、二维图形和动画软件，但正是代码的灵活性，使C语言程序编写对程序员的要求较高，极易出现程序漏洞，影响软件系统的稳定性。使用C语言在不同操作系统平台编写程序时所用到的开发工具各不相同，如表1所示。

　　3.2 Visual Basic开发工具

　　Visual Basic是一种可视化、面向对象和采用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言，可用于开发indows环境下的各类应用程序。它简单易学且功能强大，国内比较流行的版本是Visual Basic 6．0，最新版本为VB2008。

　　相对于Visual C++工具，VB在用户界面开发方面具有较大优势，但在算法实现、代码效率和灵活性上稍逊一筹。

　　3.3 Visual C++开发工具

　　Visual C++是一个功能强大的可视化软件开发工具。目前国内最流行的版本是Visual C++6．0。它是—个基于Windows操作系统的可视化集成开发环境(integrateddevelopment environment，IDE)。Visual C++6．0由许多组件组成。、包括编辑器、调试器以及程序向导AppWizard、类向导Class Wizard等开发工具。这些组件通过一个名为Developer Studio的组件集成为完整的开发环境。其大概可以分成以下三个主要部分：

　　①Developer Studio，这是一个集成开发环境。@MFC(Microsoft Foundation Classes)，是Win API与C++的结合，也是Visual C++的一个重要组成部分。从某种意义上来说，Visual C++就是为MFC而打造的，Visual C++中的许多特征和语言扩展也是为MFC而设计的，所以用Visual C++而不用MFC就等于抛弃了Visual C++中很大的一部分功能。但

　　Visual C++也不等于MFC，基于Visual C++也可以开发纯粹的基于C语言和32位AH的Windows应用程序，只是开发难度相对较高，但同时也具有更高的代码效率。目前国内的Visual C++程序员大多擅长基于MFC开发程序。

　　③Platform SDK(平台软件开发工具包)，在概念上，SDK是一系列文件的组合，包括lib、dll?h文档、示例等等；API是对程序而言的，提供用户编程时的接口，即一系列模块化的函数，可以认为API是包含在SDK中的。此外，在Visual Studio．NET的各个版本中，也包含了Visual C++的最新版本。

　　3.4 其它开发工具

　　除了上述常用程序实现语言和T具外，目前流行的还有JAVA语言，但由于其强调硬件无关性和跨平台特性，所生成的程序需要虚拟机解释执行，执行效率相对较低，不适合于实时性要求较高的场合。

4 结束语

　　时至今日，无论是中国软件产业还是数控行业都已远远落后于发达国家。虽然在这些领域，外国企业已经形成了事实上的技术垄断，但我们仍然可以在木机行业数控专用软件领域获得商机。木机企业要想在国内木机数控化这一潮流中获得新生，就不能把目光仅仅停留在“生产机床本体再加装别人的数控系统”这一层面。与软件企业合作，与大专院校和科研院所的研究基地合作，大力开发数控木机专用软件，尽最大可能在产品中嵌入自主知识产权，增加产品附加值，是提高木机企业核心竞争力的关键。