制造业作为国民经济的支柱是其他经济部门的基础。集成制造技术作为当前制造业的发展方向其构成基础是数控技术。开放式数控系统是当前数控系统的发展方向。开放式数控系统和现代集成制造系统相结合是当代制造业研究的重要课题。按“精度随智能降低而增加”(IPDI,Increasing Precision with Decreasing Intelligence)的原则,构建了制造系统集成模型并设计了相应的硬件平台。模型分为四个层次:管理层、调度层、监控层和执行层。管理层给出各个待接受订单的权值,根据权值大小确定是否接受该订单;接受的订单根据加工能力分批送入调度层进行优化调度;监控层根据优化调度的结果控制执行层的运行。在制造系统集成模型的基础之上,将系统分成集成制造管控系统和开放式数控系统两大组成部分。其中,集成制造管控系统实现管理层、调度层和监控层的职能,而开放式数控系统实现执行层的职能。整个系统包含一个中心节点和多个执行节点。因此,将系统网络结构设计成星型结构并通过服务器——客户端模式加以实现。集成制造管控系统包括订单管理子系统、车间调度子系统和监控子系统。订单管理子系统中设定了订单权值的计算方法。车间调度子系统中引入了混合单亲遗传算法作为优化调度算法,优化的结果将以标准的格式保存在数据库中。监控子系统利用Socket技术建立了基于TCPIP的网络连接,实现可扩展性;能提取标准格式的优化结果,设置标准通信格式和加工状态矩阵监控机床运行,实现互操作性。开放式数控系统包含网络连接模块、NC代码解释器、加工信息生成模块和机床驱动信号发生模块。网络连接模块从监控子系统获得加工顺序并得到运行许可之后,NC代码解释器按照加工顺序从标准NC代码库中调用相关NC程序,对其进行词法、语法分析,合格的NC程序将生成加工代码;加工信息生成模块实现可移植性,通过具体插补算法实现虚拟加工,信号发生模块实现可扩展性和互换性,完成对机床的实际控制。采用Visual Studio 2005作为软件的开发环境和Visual C++作为具体编程语言实现系统软件开发。设计了运行实验,结果表明各执行节点能够根据获得的加工计划,并在中心控制节点的监控下完成加工仿真或实际加工,表明所开发的控制平台具有实用性和有效性。