1 數(shù)控軟件開發(fā)過程中存在的問題

1. 遺產(chǎn)軟件系統(tǒng)和現(xiàn)有軟件系統(tǒng)的綜合利用問題
   由于數(shù)控技術的不斷發(fā)展和更新舀凛，現(xiàn)存的一些遺產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)軟件正逐漸退出使用俊扳，我們應該對這些軟件進行挖掘整理途蒋，進行可重用設計，以便獲得有用的軟件構件馋记。而隨著時間的流逝号坡，現(xiàn)有的數(shù)控系統(tǒng)軟件又會逐漸變得不可使用，為了適應當前技術的發(fā)展和需求的變化梯醒，我們應采用更易于理解的宽堆、適應變化的、可重用的系統(tǒng)軟件構架茸习，對現(xiàn)有軟件進行維護畜隶、改進，以便提高軟件質量号胚、延長軟件生命周期籽慢。
2. 數(shù)控軟件開發(fā)與需求管理和計劃實施問題
   數(shù)控軟件產(chǎn)品必須滿足用戶的需求，但是用戶對系統(tǒng)功能蔬澜、開發(fā)時間人薯、產(chǎn)品價格的要求往往比較苛刻芜既。其需求在開發(fā)過程中又常常發(fā)生變化阶糖，因而系統(tǒng)軟件的復雜性不斷增長，軟件開發(fā)活動的可見性越來越差庵锰，一旦投入資金秃练、設備和人力，卻無法預測何時會出結果陪孩，更無法把握研制出來的產(chǎn)品是否為用戶所需雁痪。我們必須研究適當?shù)姆椒ǎ钥刂坪凸芾磉@些需求變化盅妹，并能保證數(shù)控軟件的開發(fā)步驟不背離用戶的需求猴襟。
3. 基于個人行為的軟件開發(fā)方式
   企業(yè)化生產(chǎn)能力是相對于個人化生產(chǎn)能力而言的，兩種不同的軟件開發(fā)方式將產(chǎn)生完全不同的結果羔俭。當前我國的軟件開發(fā)仍是基于個人行為曼庆，這樣的開發(fā)方式及其開發(fā)過程，對企業(yè)而言無疑是一個黑箱阁吝。項目的成功與否僅僅依賴于個人的技術水平和職業(yè)道德砚婆，開發(fā)過程中所獲得的成功與失敗的經(jīng)驗，很難對企業(yè)今后的軟件開發(fā)提供有益的幫助突勇，尤其是軟件從業(yè)人員的頻繁流動和同行之間的激烈競爭對企業(yè)構成嚴重威脅装盯。例如一個技術骨干離開一個汽車生產(chǎn)公司不會影響汽車的生產(chǎn)，因為其生產(chǎn)線是靠一套規(guī)范和程序保證的甲馋。而對于一個軟件公司埂奈，不要說骨干迄损，即使一個主要程序員的突然離開，都會使整個項目拖延账磺，甚至造成無法挽回的損失海蔽。數(shù)控軟件項目往往投資大周期長，如何減少個人行為的影響绑谣，保證開發(fā)過程的規(guī)范進行及軟件的延續(xù)性和可重用性党窜，就顯得至關重要。
4. 作坊式的軟件開發(fā)過程及其工業(yè)化借宵、工程化問題
   許多企業(yè)的軟件開發(fā)過程仍屬小作坊方式茧淮。企業(yè)將軟件項目交由課題組實施，所有有關的項目活動均由小組決策執(zhí)行策谅，企業(yè)很難對項目進行量化管理着阿。即使項目做得非常成功，企業(yè)也很難讓其它小組共享其經(jīng)驗崔深。這種開發(fā)過程無法形成規(guī)模茁帚，數(shù)控軟件的開發(fā)生產(chǎn)很難走工業(yè)化、工程化道路泳信。

2 數(shù)控軟件的質量控制

1. 應用軟件復用技術
   軟件復用是指重復使用“為了復用目的而設計的軟件”的過程，這是在軟件開發(fā)中避免重復勞動的一種解決方案鄙币。軟件復用的目的是使應用系統(tǒng)的開發(fā)不再采用一切從零開始的模式肃叶，而是在原有工作的基礎上，充分利用過去在系統(tǒng)開發(fā)中所積累的知識、經(jīng)驗和開發(fā)成果因惭，通過復用技術岳锁，將這些有用資產(chǎn)進行可重用構件的裁剪、提取蹦魔、改造激率、重組，在原有系統(tǒng)的可靠性基礎上將其演化成未來的新系統(tǒng)唐故，從而避免重復勞動和重新開發(fā)引入的弊病鉴吞，將開發(fā)重點集中于特殊構成部分。
   軟件復用技術的基本框架由決策分析父系、系統(tǒng)理解摹椅、系統(tǒng)演化組成。例如椒蜜，數(shù)控系統(tǒng)軟件的核心構件分別為插補運算梦啊、加減速處理、PLC控制厌留、刀具誤差補償炼岖、間隙和螺距誤差補償?shù)饶K。這些軟件模塊都經(jīng)過實際運行考驗囊像，具有較高可靠性楔侣。根據(jù)軟件復用原則，對系統(tǒng)軟件的核心模塊進行分析动苍，在充分消化尚憔、理解的基礎上將其裁剪、修改帘撰、重組，演化成新的系統(tǒng)万皿，從而縮短數(shù)控軟件的開發(fā)與生產(chǎn)周期摧找，提高開發(fā)效率和質量。
2. 面向對象的軟件工程學設計方法和構件技術
   在技術上保證軟件的質量和可重用性牢硅，關鍵是采用面向對象的軟件工程學設計方法及構件技術蹬耘。數(shù)控系統(tǒng)對實時性要求較高。早期的數(shù)控系統(tǒng)由于受硬件技術的限制减余，程序設計大多采用匯編語言综苔，導致程序的結構化程度低，調(diào)試和維護困難位岔。隨著硬件技術的發(fā)展如筛，現(xiàn)在的數(shù)控系統(tǒng)通常采用面向對象的編程(OOP)和結構化設計方法，大大提高了系統(tǒng)的可調(diào)試性和可維護性抒抬。面向對象的軟件工程學設計方法不同于面向對象的編程杨刨，前者強調(diào)在軟件開發(fā)中以設計為主導晤柄，注重開發(fā)方法在開發(fā)過程中的應用；后者則強調(diào)所使用的開發(fā)手段吊冬，具有較大的被動性擒摸。
   程序設計采用構件技術，可以提高系統(tǒng)的可靠性和可重用性量伏。所謂構件是指系統(tǒng)中可以明確辨識的構成成分兴氧。構件也不是僅僅局限于源代碼構件，而是延伸至對開發(fā)活動有用的信息畴贵，例如尿笔，系統(tǒng)和軟件的需求規(guī)劃、系統(tǒng)和軟件的結構郑煌、文檔临颈、測試計劃、測試案例及典型數(shù)據(jù)等钾趁。數(shù)控系統(tǒng)軟件可分成三大構件：MMI人機界面蚂青、MMC機床運動控制、PLC可編程邏輯控制器斑泳。MMI可分為動態(tài)MMI孝承、靜態(tài)MMI；MMC可按照功能將其分為不同的小構件末捣；PLC可分為DI和DO處理構件侠姑。通過不同的數(shù)據(jù)和程序的封裝組成不同的小構件，然后對不同的小構件進行組裝箩做，從而構成具有不同功能和風格的數(shù)控系統(tǒng)莽红。構件技術的關鍵是如何對構件進行選擇、構筑邦邦、描述安吁、分類、組裝及標準化燃辖。若能熟練掌握和運用以上方法與技術鬼店，將會使數(shù)控軟件開發(fā)走上工業(yè)化、工程化的發(fā)展軌道黔龟，從而保證軟件開發(fā)的質量及可重用性妇智。
3. 運用SW-CMM軟件過程能力成熟模型
   一個企業(yè)所具有的軟件開發(fā)能力取決于該企業(yè)的過程能力。在體現(xiàn)企業(yè)軟件開發(fā)能力的諸多因素中氏身，技術和工具并非第一要素巍棱，企業(yè)的過程能力則起著更為重要的作用。企業(yè)建立一個軟件開發(fā)過程，并通過政策保證颁膊，強制實行這個過程停楞。項目的執(zhí)行不再是一個黑箱子，企業(yè)清楚地知道該項目是按規(guī)定的過程進行的撒殷。該過程執(zhí)行一段時間后羔漂，可根據(jù)反映的問題改善這個過程，使其逐漸完善杏县、成熟匹说。由于過程不再依賴于個人，而是企業(yè)開發(fā)經(jīng)驗的結晶戳橱，因此基于這個過程的軟件開發(fā)能力也隨之成熟卫驯。
   SW-CMM將企業(yè)的軟件開發(fā)與生產(chǎn)過程分成五個階段：初始級、可重復級了奋、可定義級毫痢、管理級、優(yōu)化級秉馏。在上述不同階段耙旦，軟件開發(fā)與生產(chǎn)的成熟程度將給企業(yè)帶來完全不同的效果，軟件開發(fā)與生產(chǎn)的計劃精度會越來越高萝究，每單位工程的生產(chǎn)周期越來越短免都，每單位工程的成本越來越低。這是因為根據(jù)SW-CMM模型的軟件成熟度實踐要求帆竹，采用更加規(guī)范的開發(fā)標準和方法绕娘，使用更加科學和精確的度量方法，選擇便于管理和使用的開發(fā)工具栽连，形成整個工程的可重構性险领、可分解性，根據(jù)過程執(zhí)行的反饋信息改善下一步的執(zhí)行過程升酣，實現(xiàn)過程的最優(yōu)化舷暮。
   SW-CMM提供了一個基于過去所有軟件工程成果的過程改善的框架。根據(jù)這個框架管理企業(yè)內(nèi)部的軟件開發(fā)過程噩茄，可極大程度地提高企業(yè)按計劃的時間和成本，提交有質量保證的軟件產(chǎn)品的能力复颈。同時绩聘，在軟件開發(fā)與生產(chǎn)過程中，采用該模型實現(xiàn)軟件開發(fā)的標準化圾董，有利于縮短開發(fā)周期钱淳、提高軟件的開發(fā)與生產(chǎn)效率，有助于在市場經(jīng)濟的多樣化、復雜化的環(huán)境中實現(xiàn)軟件的工業(yè)化恳瞄。
4. 建立面向管理的軟件開發(fā)過程
   軟件系統(tǒng)開發(fā)的基本問題是如何管理開發(fā)過程布布，使開發(fā)過程可控且可重復。開發(fā)過程的管理主要包括以下幾項工作漩践。

   1. 需求管理　管理的目標是軟件需求能被控制鹃封，并產(chǎn)生一個用于軟件工程過程和管理過程的基線，其目的是在用戶需求與實現(xiàn)用戶需求的項目之間達成一種共識肝唁，使二者保持一致趟伺。這就意味著用戶的需求應該是合理可行的，項目的目標應能滿足用戶的需求处冰，需求管理就是建立并維護這種共識酸疹。需求管理是一個相對動態(tài)的過程，要達到此目的赞辩，必須保證與用戶和市場進行經(jīng)常性溝通雌芽，根據(jù)用戶和市場的變化，對項目的執(zhí)行進行動態(tài)調(diào)整辨嗽。
   2. 項目管理　軟件工程項目能否成功的主要因素在于項目管理世落，而項目能否有效進行管理的關鍵在于項目過程的可見性。如果軟件項目計劃不能按期完成召庞，主要原因有兩個方面：一方面是由于計劃執(zhí)行和管理的能力不夠岛心；另一是計劃本身欠合理有效。軟件項目管理的目的在于建立合理有效的軟件項目計劃篮灼，保證項目按時忘古、按需完成。這就要求對于軟件項目的規(guī)模诅诱、資源要求髓堪、風險、資金等有一個合理的估算娘荡，估算的合理性依賴于對需求及軟件技術的充分了解干旁。項目執(zhí)行前，各參與方應明確并承擔各自的責任炮沐。項目實施過程中朋暴，應設置合理的檢查點，對項目進行監(jiān)控和跟蹤碉伙，從而為軟件開發(fā)提供良好的可見性及可調(diào)整性下抬，保證計劃順利完成。
   3. 合同管理和軟件質量保證活動　合同管理是一個基本的關鍵過程域真译。合同管理的目的就是選擇合格的軟件承包商紧燎，并進行有效的管理燕柠。
      軟件子承包商的選擇應由項目責任者(業(yè)主或主承包商)負責，子承包商的選擇應是基于能力的戒款，項目的責任者與子承包商對所承包的項目責任要有一致的認同尊慷，并保持不斷地交流。項目的責任者應根據(jù)合同中所規(guī)定的責任区孩，跟蹤子承包商實際工作結果肖婴。
      軟件質量保證活動是項目管理所提供的過程可見性的一個工具。由于開發(fā)軟件系統(tǒng)或軟件產(chǎn)品的過程是決定項目成功與否的關鍵因素欢礼，因此軟件質量保證活動就是評審和審計軟件活動和軟件產(chǎn)品蜈沛。評審和審計的依據(jù)是項目的實施步驟和相關標準。軟件質量保證活動不能隨意革半，必須經(jīng)過充分的討論和協(xié)商碑定，相關的組織和個人必須了解質量保證活動及其結果。為了解決質量保證組織與軟件開發(fā)組織對某些開發(fā)活動或開發(fā)出的產(chǎn)品的評價所發(fā)生的爭議和分歧又官，企業(yè)應定義更高層次的管理組織延刘，負責解決這些爭議和分歧。
   4. 軟件配置管理　軟件從需求分析開始到最后提交產(chǎn)品要經(jīng)歷幾個階段六敬，每個階段的工作產(chǎn)品又會有不同的版本碘赖，如何在整個生存期內(nèi)建立和維護產(chǎn)品的完整性是軟件配置管理的目的。SW-CMM軟件配置管理也是一個基本的關鍵過程域外构，它遵循了傳統(tǒng)軟件配置管理的概念普泡。其基本工作內(nèi)容是標識軟件配置項，建立產(chǎn)品基線庫审编，對配置項的修改加以系統(tǒng)的控制撼班。產(chǎn)品基線庫的狀態(tài)可以隨時了解。此外垒酬，同軟件質量保證活動一樣砰嘁，軟件配置管理活動必須制定計劃，不是隨意的行為薛苫。其主要依據(jù)是各種文檔及說明書鹤梯，這是保證用戶能夠正確使用產(chǎn)品和產(chǎn)品進入市場的關鍵。