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1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出计算机控制机床的设想。1949年，该公司在美国麻省理工学院伺服机构研究室的协助下，开始数控机床研究，并于1952年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床，不久即开始正式生产，于1957年正式投入使用。这是制造技术发展过程中的一个重大突破，标志着制造领域中数控加工时代的开始。数控加工是现代制造技术的基础，对于制造行业而言，具有划时代的意义和深远的影响。
数控机床是工业的母机，其技术水平代表着一个国家的综合竞争力。数控系统是机床装备的“大脑”，是决定数控机床功能、性能、可靠性、成本价格的关键因素。数控系统包括数控单元（数控装置）、伺服驱动器、伺服电机三个主要组成部分。按照国产数控机床行业对数控系统的分类办法，一般把两轴联动配置步进电机驱动的数控系统称为经济型数控系统，把三轴或四轴联动、配置交流伺服驱动的数控系统称为普及型数控系统，把五轴联动数控系统称为高档数控系统。各类型数控系统具体如下。
（1）经济型数控系统
经济型数控系统是指主要与价格相对较低的数控车床、数控铣床配套的数控系统产品。一般是两轴或者3轴联动，开环控制，配置步进电机驱动，系统分辨率大于1μm，主轴转速最高可达到6000r/min左右，快移速度最高可达到8～10m/min，定位精度可达到为0.03mm。国外典型的经济型数控系统产品有西门子的802S等产品。国产经济型数控系统产品有广州数控的GSK928、华中数控的HNC-21M等。
（2）普及型数控系统
普及型数控系统是指主要与价格相对较低的数控铣、全功能车、车削中心、立/卧式加工中心配套的数控系统产品。可实现3轴或者4轴联动、真正实现半闭环反馈控制、系统分辨率达到1μm、主轴转速最高可达到10000r/min左右，快移速度最高可达到24～40m/min，定位精度可达到0.03～0.005mm，具有人机对话、通信、联网、监控等功能，可以配置交流伺服进给电机驱动和交流伺服主轴电机。国外典型的普及型数控系统产品有发那科的0i和西门子的802D、810D等产品。国产普及型数控系统产品有广州数控的GS K988、华中数控的HNC-210BM等。
（3）高档数控系统
高档数控系统可实现多轴联动（五轴或者五轴以上）、多通道控制能力、支持全闭环反馈控制、系统分辨率达到亚微米或纳米级、主轴转速可达到10000r/min以上，快移速度可达到40m/min以上，进给加速度可达1 g 以上、定位精度可达到0.01～0.001mm。除具有人机对话、通信、联网、监控等功能外，还具有专用高级编程软件，可进行多维曲面加工、复合加工、热变形补偿，是与多轴、多通道、高速、高精、柔性、复合加工的高档、大/重型数控机床和数控成套设备配套的数控系统，主要满足航空航天、军工、通信、汽车、船舶等重要、关键零件的加工。可以配置交流伺服进给电机驱动和交流伺服主轴电机。国外典型的高档型数控系统产品有发那科的16i、30i，西门子的840D等产品。国产高档型数控系统产品有华中数控的HNC-848等。
机床数控系统经历了60多年的发展，从初期由机床研制单位自行设计制造转变为专业的制造商生产，形成了专门的产品——数控系统及其产业。从诞生到今天，大致经历了以下5个发展阶段，见表3-1。
表3-1 机床数控技术发展的不同阶段
数控技术是战略性核心技术，五轴及五轴以上联动的高档数控系统和机床装备，一直是重要的国际战略物资，受到西方国家严格的出口限制。历史上著名的“东芝事件”“考克斯报告”，都充分说明高档数控机床和高档数控系统对于我国国防安全的极端重要战略意义。我国曾经引进日本发那科和德国西门子的数控系统技术，但对方都采取了“高附加值产品销售—落后技术转让—合资办厂”等占领中国市场的手段。我国数控系统产业经历了“六五”期间技术引进、“七五”期间技术消化吸收，“八五”期间技术自主开发，“九五”到“十二五”期间中、低档数控技术产业化和高档数控系统缩小差距的发展过程。
“六五”期间，国内数控系统的发展主要寄希望于引进国外先进技术。但国外公司通常只是将其落后淘汰的技术转让给我国，掌握核心硬件芯片控制权，不提供五轴联动高档数控系统关键技术的转让。
“七五”期间，国内开始在引进技术的基础上消化吸收，并开始推动产业化。但国外公司将其性能质量更好、集成度更高的数控系统产品推向中国市场，阻滞我国数控系统产业的发展进程。然后，又以进口全套散件国内组装、合资办厂的方式，导致我国在引进技术过程中培养出来的骨干人员流失严重，实现产业化的进程停滞不前。
“八五”至“十五”期间，国内数控系统企业依靠自力更生、不断摸索，通过自主创新来缩小与国外的差距。历史上，我国形成了“中华Ⅰ型”“航天Ⅰ型”“蓝天Ⅰ型”“华中Ⅰ型”四个自主知识产权的数控系统。在激烈的市场竞争中争得了一席之地，销量逐年增加，市场占有率不断提高。在产业化方面，数控系统行业形成了“东南西北中”（东——华星数控、南——广州数控、西——广泰数控、北——凯恩帝数控、中——华中数控）的行业格局。2010年，国产数控系统的年产销量达到16万台以上，中国市场占有率达到60%左右。
数控系统是数控机床总成本的重要部分，特别是在国产中高档数控机床上，数控系统约占机床总成本的30%～50%。如果我国数控机床全部配置国外数控系统，数控机床产品销售额约一半是为国外推销数控系统。2010年，中国低档经济型机床占比60%，其中95%是国产数控系统；中档标准型机床占比38%，其中国产数控系统占20%；高档机床占比2%，其中国产高档数控系统仅占2%。据国家海关统计数据，2010年我国进口数控系统金额达18.1亿美元。正是因为中高端数控系统受制于人，我国机床制造企业在市场竞争中缺乏定价权。
目前，全球制造业正发生着深刻的变革。以德国“工业4.0”为标志，智能制造已经成为全球制造业发展的基本方向。数字技术、网络技术和智能技术日益渗透融入到产品研发、设计、制造的全过程，机器人、自动化生产线等智能装备在生产中得到广泛应用。数控系统是各类智能制造装备的核心部件，是智能装备的关键支撑，是工业化和信息化融合的“倍乘器”。
实施“中国制造2025”是在新形势下建设制造业强国的国家战略。“中国制造2025”提出了宏伟的三步走战略目标，并将高档数控机床和机器人列为十大重点领域之一。基础薄弱、“缺心少脑”一直是“中国制造”的短板。数控系统、伺服电机、伺服驱动等是制造装备最重要的关键基础部件，广泛应用于高档数控机床、机器人、电动汽车等，但是目前这些关键部件基本上由国外垄断。智能制造是“中国制造2025”的主攻方向，要实现这个宏伟目标，离不开数控系统包括伺服驱动、伺服电机等关键技术的自主创新。如果不彻底改变中高档数控系统主要依赖进口的现状，即使我国数控机床产业发展壮大了，我国的机床厂也是国外产品的“加工中心、组装中心”，而不是“制造中心”。
我国数控系统起步于1956年，前后经历了起步发展阶段（1956～1979年）、开放发展阶段（1980～1999年）和创新发展阶段（2000年至今）。我国数控系统研发起步并不比国外晚，但是由于种种原因导致现今我国数控系统与国外先进技术相比仍有一定差距。
（1）起步发展阶段（1956～1979年）
这个阶段的主要特点是在封闭的环境下依靠自己的力量进行技术创新，进步缓慢，与领先国家的技术差距较大。
1956年机械工业部在沈阳设立第一专业设计处（后迁往大连改名大连组合机床研究所），在北京成立机床研究所，在济南成立锻压机械设计研究处（后与铸造机械设计室合并为济南铸锻研究所），1957年在苏州成立电加工研究所，在成都成立工具研究所，1958年在郑州成立磨料磨具和磨削研究所，1959年在广州成立热带机床研究所，这批研究所引领我国机床工具的实验研究和产品创新40年。
1957年，清华大学和哈尔滨工业大学先后研制成功数控铣床。哈工大研制的数控铣床，是电子管计算机编程，磁带记录控制机床，主轴采用电磁离合器齿轮变速，进给采用步进电动机—液压马达扭矩放大器—滚珠丝杆驱动，光栅反馈，机械部分由齐齐哈尔第二机床厂制造。这一总体构思与当时世界先进水平是同一档次，毫不逊色。
在20世纪60年代，我国就开发出了第一代数控机床——1968年研制成功X53K-1立式铣床。后来由于国外对我国实行的技术封锁使得电子元器件进口受到限制，数控系统水平很难提高，大部分未达到实用水平。同时，由于设计水平落后和机、电等基础元部件不过关、计算机技术落后等问题，致使数控机床在可靠性和其他质量方面不能满足商品化的需要。美、德等先进国家从50年代起竞相投入巨资进行研发，其技术在国际上遥遥领先。70年代末，正是国际上电子技术成熟，数控机床进入大规模产业化的时期。到1979年数控技术己经发展到超大规模集成电路、大容量存储器、可编程接口阶段，我国数控技术差距被拉大。
（2）开放发展阶段（1980～1999年）
1980年我国刚刚开始改革开放，技术引进成为当时实现技术赶超的重要手段，这个阶段数控技术发展的主要特征是技术引进与政府主导的科技攻关相结合。
我国开始向市场经济转型，政府开始由直接的指令管理，向政策调节过渡，整个阶段政府指令和政策调节同时起作用。数控机床企业的话语权增强。政府对数控机床企业的行为不再直接干预，使其在与其他行为主体的关系中具有主动性，成为整个系统的中心。但是由于数控机床产业绝大部分是国有企业，虽然具有了经营决策权，但机制转轨未能到位，造成效率低、研发不力、高素质人员流失等，致使企业没有能力展开数控系统的技术创新。
另外，政府主导下的技术引进和科技攻关成为这一阶段技术发展的主力。自1979年，政府组织机床行业开始了大规模的技术引进，到20世纪90年代中期，有80余家企业通过许可证贸易、合作生产、购进样机、来料加工或合资生产等方式，先后从日本、德国、美国等10多个国家引进与数控机床生产及引用有关的技术，例如，“六五”期间的三个技术引进项目奠定了国内数控系统研发的基础。北京机床研究所先后引进了日本FANUC（发那科）公司的3、5、6、7系列数控系统技术，辽宁精密仪器厂从美国Bandix公司引进了napathe-10数控系统样机及散件，上海机床研究所引进GE公司的MCI数控系统。通过单项技术引进，一方面填补了我国数控技术领域的空白，另一方面提高了数控机床的设计制造水平和产品质量，使得30多个国家重点骨干数控机床及关键配套产品生产厂的50%左右数控产品水平达到国外同类产品20世纪80年代初或80年代末的水平。但是由于技术引进的方式、引进技术的水平存在偏差，致使引进本身存在一些问题，加上消化吸收工作的滞后，并没有通过这种方式实现技术的突破。
国家从“六五”开始连续四个五年计划组织科研院所、高校和企业开展攻关。例如，“七五”“八五”“九五”连续三个五年计划国家组织的科技攻关，攻克了经济型数控系统的难题，但在普及型的数控系统产业化和高级型数控系统开发方面屡攻不下，技术水平仍落后国外先进技术10～15年；“七五”期间，国家安排了“数控一条龙”攻关项目，主要针对“六五”期间的引进项目有重点地进行消化吸收和国产化的二次开发，这使得数控系统的国产化率有所提高，如FANUC-6系列产品的国产化率达到60%，BS-04型号数控系统的国产化率超过80%，但是由于片面强调国产化率，在电子元件质量得不到保证和可靠性未经充分验证的情况下，对新产品进行大面积推广使用，导致国产数控系统产品的信誉受到损害，从而阻碍了产业化进程。“八五”期间，依托“三大三小”项目开展数控技术攻关，航天数控、珠峰数控和东方西门子三家单位进行普及型数控系统的研发，上海开通、南京大方和辽宁精密机械厂进行经济型数控系统的开发。通过自主研发，技术取得了一定突破，比较成熟的普及型和高级型数控系统有中华Ⅰ型、航天Ⅰ型、蓝天Ⅰ型、华中Ⅰ型这4个系列产品。到20世纪90年代中期，我国国内数控系统供应商已经具备向用户提供各种档次数控系统的能力，但由于长期以来国内市场被日本FUNAC公司和德国西门子公司两家国外企业垄断，因此国产数控系统市场的开拓面临极大困难，产业化水平和市场占有率较低。虽然面临着众多问题，但是，该阶段数控机床技术创新结构发生了明显变化，从生产经济型数控机床为主转向开始规模化生产普及型数控机床，从单机型技术发展为主开始转向成套性技术为主，从以主机的制造技术发展为主，开始转向以模块化、功能化部件的制造技术为主，从以提高数控机床单机功能研究为主开始转向提高数控机床的网络化、智能化水平为主。
总体来说，该阶段在开放的条件下进行技术学习，经过“六五”的国外技术引进，“七五”的消化吸收和“八五”国家组织的科技攻关，再加上“九五”的产业化，使得我国的数控技术有了一定的发展。许多机床厂实现了从传统产品向数控化产品的转型，国内初步形成了数控产业基地，建立了一支数控技术研究、开发的管理人才队伍，初步实现了国产化和产业化。
（3）创新发展阶段（2000年至今）
从2000年以后，数控系统的自主研发得到国家和企业的重视，由企业自身主导的数控技术研发取得跨越式发展。
数控系统企业在技术创新中变现越来越主动，一方面在“产学研用”中的主体地位越来越强，另一方面通过海外并购的方式进一步利用国际技术资源，加快了技术进步的速度。以企业为主体，通过国内外的重组和并购，初步形成了产学研结合、国内外结合的新型数控技术开发体系。数控系统技术创新成果主要表现为高档数控机床品种明显增加，普及型数控机床技术已经成熟，功能部件及配套件初具规模。
在企业主导的自主开发阶段，政府更加重视数控产业的发展，但对产业的直接干预减弱。政府多次发布政策性文件，为数控机床产业进行顶层设计，并在政策上对行业发展给与支持。1999年国家出台了《技术改造国产设备投资抵免企业所得税》的规定，鼓励购买国产设备，同时各部委要求，凡国产设备能满足技术要求的尽量采用国产设备。此后，财政部、国家税务总局又联合出台了《关于数控机床产品增值税先征后返问题的通知》，对部分数控机床企业生产销售的数控机床产品实行增值税先征后返，返还的税款专用于数控机床产品的研究开发。在此期间，我国数控技术上有了明显进展，并形成了一定的生产规模，经济型数控机床机系统在国内已具有一定的市场优势。
2005年国务院发布的《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》中进一步指出，随着我国机械、汽车、航空航天工业的发展，对大型中高档机床的需求将不断增加，同时要进一步增加高档数控机床的出口，建议重点发展大型、精密、高速数控加工设备、数控系统及功能部件，以改变大型高精度机床大部分依赖进口的现状和满足扩大出口的需要，并且在调整进口税收优惠、鼓励使用国产首台设备、加大技术研发支持等政策方面进行了重大突破。“十五”期间国家在“863”计划和科技攻关中都安排数控机床相关项目，此次科技攻关在机制上有所创新，“产学研用结合”“主机和数控系统结合”“国有企业与民营企业合作”，技术攻关中企业发挥更大的作用。另外，《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》、《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》、《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》以及《数控机床产业发展专项规划》在科研扶持、首台套、财税政策等方面支持数控产业的发展。
2009年以来，我国通过实施重大科技专项“高档数控机床与基础制造装备”（04专项），大力推动高档机床国产化技术攻关。04科技重大专项提出，要瞄准国外数控系统先进技术，强力支持“中国制造”的短板——国产数控系统企业自主研发高档型、标准型数控系统、伺服驱动和伺服电机等最重要的关键基础部件。通过在航空航天、汽车、发电装备、船舶和数控机床制造重点企业的应用示范，推动国产数控系统的技术进步和产业化。
在国家相关政策和项目的引领下，数控系统行业有了重大发展，取得了显著的成绩。数控系统的功能与技术水平上也取得了突破，如高速主轴制造技术（12000～18000r/min）、快速进给（60m/min）、快速换刀（1.5s）、亚微米（0.1μm）及纳米插补技术等，产业规模和行业实力得到了迅速的提升，具体主要表现在以下几个方面。
①形成一批数控系统骨干企业，产业格局趋于完善，产业规模初步形成。目前，我国数控系统形成了“东西南北中”的基本产业格局，其中在行业内具有影响力的包括：东（上海开通数控有限公司、南京华兴数控技术有限公司、南京新方达数控有限公司、江苏仁和新技术产业有限公司等）、南（广州数控设备有限公司、深圳市珊星电脑有限公司等）、西（成都广泰实业有限公司、绵阳圣维数控有限责任公司等）、北（北京凯恩帝数控技术有限责任公司、沈阳高精数控技术有限公司、沈阳机床股份有限公司、大连光洋数控系统工程研究中心有限公司、北京航天数控系统有限公司、大连大森数控技术有限公司、北京凯奇数控设备成套有限公司等）、中（武汉华中数控股份有限公司、武汉登奇机电技术有限公司、武汉迈信电气技术有限公司、武汉华大新型电机有限责任公司等）的全方位布局，市场覆盖全国绝大部分地区。
②系统开发和成果转化能力显著提高。2009年，04科技重大专项立项支持华中数控、广州数控、大连光洋、沈阳高精和航天数控等5家数控系统企业，自主研发高档数控系统关键技术。经过两年多的努力，5家企业均攻克了高速高精、多轴联动、总线技术、多过程控制、复杂曲线及曲面处理等一批高档数控系统关键技术，先后开展了开放式数控系统体系结构和软硬件平台的研究，研制出全数字总线式高档数控系统产品样机，9轴联动，可控64轴的高档数控系统；实现从模拟接口、脉冲接口到全数字总线控制、高速高精的技术跨越，打破工业发达国家对我国的技术封锁和价格垄断，在满足国内市场需求的同时还具有批量出口能力。
2012年，04科技重大专项数控系统的任务部署转向重点对标。确立两个标靶：高档数控系统瞄准的是西门子840D——具有五轴联动、多通道、高速高精、车铣复合等功能；中档普及型、标准型技术瞄准的是市场上量大面广的发那科0i系统。华中数控、大连光洋承担了高档型数控系统开发和应用验证；广州数控、华中数控承担了标准型数控系统开发及产业化。
2015年6月到2016年2月，国家机床质量监督检验中心组织专家组对04专项数控系统课题的研究成果和产品进行了评测。华中8型数控系统、广州数控系统通过了全部633项标准型对标评测项，通过率100%。华中8型数控系统通过了1952项高档型对标评测项，通过率达98%。大连光洋承担的五轴立式铣车复合加工中心，高可靠性光纤总线开放式高档数控系统、精密测量系统、伺服装置和电机技术及产品成套系统工程也通过了专家鉴定。
③产业化条件大为改善，产业规模不断扩大，产业集成度逐步提高。通过企业投入和政府支持，主要数控系统企业大部分已具备良好的工程化中试和验证条件，具有电磁兼容性、可靠性和环境实验等仪器设备，建有先进的数控系统的生产、装配和联调车间，同时这些企业大多建立了规范的现代企业管理体系，并按ISO 9001：2000认证体系组织生产，形成了一定的批量生产能力，产业集成度逐步提高。其中华中数控建成了年产2万台套中、高档数控系统的生产基地；广州数控建成了年产10万台套数控产品的数控产业化基地；沈阳高精数控建成了年产万余台套的中、高档数控系统生产基地；大连大森、大连光洋等企业都相继兴建投产了具有5000台套以上规模的数控系统产业化生产基地。此外，行业中产量排名前5位的企业产销量之和占全国产销量的比重高达85%。
④产销量逐年增加，市场竞争力有所增强。通过自主研发，我国在数控系统的技术水平和产业规模方面均取得明显进展，市场竞争力有所增强。国内数控系统企业如华中数控、广州数控、沈阳高精数控、大连光洋、航天数控等单位先后开展了开放式数控系统体系结构和软硬件平台的研究，并基于这些平台研制、生产了涵盖多种加工工艺的各种规格、档次的自主知识产权数控系统，在激烈的市场竞争中，争得了一席之地，销量逐年增加，在市场中取得了不错的销售业绩。
⑤国产数控机床市场占有率迅速提高。目前，我国一些具有国际视野的数控系统企业已经展开了拓展国际市场的步伐，取得一定的成绩，如华中数控、沈阳高精、北京凯奇、广州数控、上海开通等公司的部分产品均销往东南亚等国外市场。
据统计，国产高档数控系统的市场占有率已从04专项启动前的2%提升到目前的5%，中档、标准型数控系统的市场占有率已从04专项启动前的20%提升到目前的约40%。
⑥功能部件的研发生产能力增强，全套解决方案初步形成。为适应数控系统的配套要求，华中数控、广州数控、凯奇数控等一批企业相继开发出交流伺服驱动系统和主轴交流伺服控制系统，完成了20～400A交流伺服系统和与之相配套的交流伺服电机系列型谱的开发，并形成了系列化产品和批量生产能力。
⑦技术及可靠性方面的突破。整体技术上虽然我们和国外系统还有一些差距，但国产数控系统近年来取得了很大进步，在可靠性方面也取得了长足的进步。为使我国中高档数控系统产品可靠性设计、试验、生产和管理达到国外先进水平，满足我国数控机床行业对国产数控系统可靠性设计与制造技术的迫切需求，使国产数控系统的质量迈上一个新台阶，国内部分数控系统研发和生产企业如华中数控、高精数控等建立了达到国家标准规定检测能力的质量检测中心，配置了先进的电磁兼容性和可靠性检测仪器设备，如快速瞬变脉冲群发生器、雷击浪涌脉冲发生器、静电放电检测仪、振动试验台、冲击试验台、高温运行实验室和高低温环境实验室等，这些检测设备基本上具备了对数控系统进行可靠性考核的条件。经过几年的努力使国产中高档数控系统的平均无故障工作时间（MTBF）达到30000h，接近国外同档次数控系统可靠性水平。
⑧质量和可靠性有所突破，用户认同度不断提高。国产经济型数控系统已形成了规模优势，可靠性获得了广大用户的广泛认同，有很强的竞争优势，目前已主导中国市场。如广州数控为首的经济型数控系统目前已占据了该领域的大部分市场份额。国产中档普及型数控系统已实现批量生产，可靠性不断提高，正逐渐被用户接受。如：华中数控、大连光洋、沈阳高精等都分别与国内多家企业生产的多种规格的中高档数控机床（含加工中心）实现了批量配套典型。
近年来，由于全球经济的影响和国家整体创新能力的提高，国家更是连续出台了相关的政策促进数控产业的发展。在《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》中，指出了实施智能制造工程，构建新型制造体系，促进新一代信息通信技术、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶等产业发展壮大。“中国制造2025”围绕实现制造强国的战略目标，明确了9项战略任务和重点，其中一项就是大力推动重点领域突破发展，聚焦新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备等十大重点领域。“中国制造2025”要求大力推动高档数控机床领域突破发展，开发一批精密、高速、高效、柔性数控机床与基础制造装备及集成制造系统。加快高档数控机床、增材制造等前沿技术和装备的研发，以提升可靠性、精度保持性为重点，开发高档数控系统、伺服电机、轴承、光栅等主要功能部件及关键应用软件，加快实现产业化。
数控系统作为反映综合国力强弱的重要战略产品和国际贸易的重要组成部分，受到世界各国特别是发达国家政府和企业的高度重视，国际竞争日趋激烈。为了在世界市场中立于不败之地，各国政府纷纷制定扶持本国数控系统产业发展的政策，如立法和制定振兴计划、科研经费支持、提供购买国产数控系统贷款、税收优惠等。在运用国家调控政策方面，发达国家更是采用高端禁运、低端倾销的手段扼杀欠发达国家的数控产业于萌芽状态。
日本拟定了一系列与之配套的措施来促进本国机床工业和数控系统产业的发展。早在1956年，日本政府就选择以金属切削机床为代表的19类机械产品作为机械工业振兴的对象，颁布了第一个机械工业振兴法——《机械工业振兴临时法》，到1978年，日本政府共颁布了4个机械工业振兴法，同时制定了一系列与之配套的措施。日本政府一方面不断出台规划引导日本机床行业的发展，另一方面提供充足的研发经费，鼓励科研机构和企业大力发展数控机床，战略上先仿后创，特别注意发展关键技术，开发核心产品。日本政府引导鼓励FANUC公司开发数控机床的数控系统部分，其他厂家重点研发机械加工部分。FANUC公司现已成为世界上最大的数控机床数控系统供货商，其生产的数控系统在日本市场的占有率达到80%以上，即使在世界市场上，其数控系统的销售份额也达到了约49%。这使得日本数控产业在经过短短20多年的发展后一跃而超过美、德而稳居第一位。据美国《金属加工行业报告》发布世界机床制造企业产值前107位排名中，日本有6家机床企业位于前10，包括山崎马扎克（第一）、天田（第四）、大隈（第五）、森精机（第六）、JTEKT（第九）和牧野（第十）。这种分工合作关系提高了日本数控机床行业效率。日本的数控技术基础研究较美国、德国薄弱，但日本的产、学、研协同一体研究开发体制能集中各界力量，企业更重视开发和应用研究，很快将科技成果转化为生产力，并通过产品和市场创新战略在短时间内形成竞争优势，实现市场份额的最大化。
德国特别重视数控系统、数控机床主机及配套件的先进性与实用性，注重理论与实际相结合，基础科研与应用技术科研并重，企业与大学科研部门紧密合作。德国对数控系统设计、使用技术精益求精，处处为用户着想，对用户产品、加工工艺、机床布局结构、数控机床的共性和特性问题进行深入的研究，设计出最佳数控系统，营造自身品牌，满足用户多方面的要求，这和美、日大力发展无人化、全自动化生产工厂也形成了鲜明的对比。德国的数控系统研发和配套机床的生产水平也因此在世界上一直处于前列甚至领先地位，如SIEMENS公司的数控系统和海德汉（HEIDENHAIN）公司的精密光栅，世界闻名，数控系统产品畅销全球。
美国政府为保护自己的机床工业免受过量机床进口冲击，1986年颁布了总统国内行动计划，与11个国家和我国台湾地区签订限制向美出口数控机床的所谓“自动约束限制协议（VRA）”，还签订了促进美国本身数控机床的发展计划等。美国数控系统企业充分发挥本国电子、计算机技术的领先优势，注重“效率”和“创新”，其数控技术基础扎实，高、精、尖的高性能数控系统在世界上一直处于领先地位。
意大利政府颁布了刺激设备投资和采用中高档技术装备的法案，并通过贷款和分期付款方式鼓励企业购置本国的数控机床、为制造厂提供研究开发资金及出口信贷、对进口机床提高关税等一系列措施，为意大利机床工业的振兴解决了市场、资金等问题，从而使其数控产业在20世纪70年代后期和80年代中期得以大踏步的发展。法国、西班牙、印度等相继采取过特殊贸易补贴、实行关税壁垒等。
20世纪90年代以来，受计算机技术高速发展的影响，利用计算机丰富的软硬件资源，数控系统朝着开放式体系结构方向发展。该结构不仅使数控系统具备更好的通用性、适应性和扩展性，也是智能化、网络化发展的技术基础。工业发达国家相继建立开放式数控系统的研究计划，如欧洲的OSACA计划、日本的OSEC计划等。
各数控系统企业更是充分发挥自身优势，开发各具特色的产品以满足市场要求，扩大市场份额，目前来看数控系统水平最高的主要集中在德、美、日三国。主要数控系统制造商有西门子（Siemens）、发那科（FANUC）、三菱电机（Mitsubishi Electric）、海德汉（HEIDENHAIN）、博世力士乐（Bosch Rexroth）、日本大隈（Okuma）等。目前，国际、国内市场上，中、高档数控系统专业生产已逐渐集中到日本发那科和德国西门子两家企业，其中日本发那科产量占一半，是世界上最大的数控系统生产商。上述两家公司中、高档数控系统在全球的市场占有率高达70%，在中国市场占有率达70%以上。
进入21世纪，数控系统技术在控制精度上取得了突破性进展。2010年国际制造技术（机床）展览会（IMTS 2010）上，专业的数控系统制造商纷纷推出了提高控制精度的新举措。FANUC展出的Series30i /31i/32i/35i-MODEL B数控系统推出了AI纳米轮廓控制、AI纳米高精度控制、纳米平滑加工、NURBS插补等先进功能，能够提供以纳米为单位的插补指令，大大提高了工件加工表面的平滑性和光洁度。Siemens展出的SINUMERIK 828D数控系统所独有的80位浮点计算精度，可充分保证插补中轮廓控制的精确性，从而获得更高的加工精度。此外，Mitsubishi公司的M700V系列数控系统也可实现纳米级插补。
日本发那科公司经过多年的经营努力，其产品在我国中高端数控机床中得到了较广泛应用，主要产品有：0i系列，面向中低端高性价比的数控机床，可用于车、铣、磨床等，最多可控制4个轴，包括FS0i/0i Mate Model C；16i系列，面向中高端高速高精度机床，包括FS16i/18i/21i Model B；30i系列，用于多通道复合、多轴联动、人工智能和纳米控制的高端数控机床，包括FS30i/31i/32i/35i Model B，最多可有10个通道，控制40个轴。
德国西门子公司的数控系统产品主要有：808D，面向普及型数控机床；828D，集HMI、CNC和PLC功能于一体，结构紧凑，性能优越；840D，如SINUMERIK 840D sl，采用模块化的结构以及新型驱动总线和伺服驱动技术，可实现纳米控制，具有多轴多通道和丰富的扩展接口。其中，SINUMERIK 840D sl采用先进多核处理器技术、基于驱动的高性能NCU（数控单元），应用非常广泛，除了车削和铣削应用，还可用于各种加工工艺，包括磨削、激光加工、齿轮加工以及多任务加工；模块化、体系化：SINUMERIK 840D sl不但其NCU性能可扩展，而且其操作部件还采用了高度模块化设计；采用PROFINET工业以太网标准进行通信，可集成到西门子全集成自动化（TIA）环境。
近年来，出现了不同结构层次的数控系统产品，包括全系统、半成品和核心软件。例如，德国的ISG公司仅提供数控软件知识产权，由用户自行配置或二次开发形成自己品牌的数控产品。美国国家标准与技术研究院NIST及其他开源组织可提供开源的LinuxCNC数控软件，用户可免费得到其源代码，并可在GNU共享协议下进行开发。德国的PA（Power Automation）公司、倍福（Beckhoff）公司则提供模块化的数控系统平台，由用户自行配置后形成自己品牌的数控产品。美国Delta Tau公司提供PMAC运动控制卡和相关软件，由用户开发组成自己的数控系统等。