数控机床自上世纪40和50年代诞生以来，彻底改变了传统机械（金属加工）的格局，是现代化生产必不或缺的母机。与普通机床不同，数控机床的每一个动作都必须由数控机床的指令决定。一组有序指令集就是所谓的数控程序。随着产品几何形状不断的复杂化，所需的加工刀具运动的维度的增加以及加工工艺优化对刀具运动的要求的提高，人工编制数控程序的方法在大多数情况下已不可能。采用计算机编程是当今的通常手段。这类用于数控编程的软件系统被称为计算机辅助制造即CAM－ComputerAided Manufacturing系统。在数字制造环境和制造信息处理链里CAM是紧接这计算机辅助设计CAD－ComputerAidedDesign系统的下一环。

CAM系统的诞生于上世纪50年代在美国麻省理工学院开展的由政府、高校和航空企业联合开展的APT（AutomaticallyProgrammedTool）项目。其成果APT语言是一种计算机高级语言，用于描述刀具加工时的空间运动并通过APT程序产生控制数控机床运动的指令。APT项目对以后CAM系统发展进程的影响极其深远。一般认为，当时主导项目的美国麻省理工Douglas T. Ross先生是APT和CAM系统之父。恰恰也是这位先生首创了 Computer Aided Design 这个词，并指出图形界面在工业界应用中的巨大潜力。因此，CAD和CAM系统在它们诞生的时候就是一对同根兄弟。从处理的信息角度看，这两个系统的信息逻辑最底层都是零件或物体的几何信息，所以这两个系统都需要几何内核作为支撑。而两个系统的不同之处是它们不同的应用场景：CAD系统的任务是借助于几何内核和其他设计功能生成产品零件的几何形状，而CAM系统则以这个几何形状为出发点，依托几何内核和刀路规划的功能产生控制数控机床的指令。这里CAM系统面对的不仅是CAD系统提供的零件的最终或理想形状，而是零件从坯料到最终形状各种中间状态。从上述意义上说CAD和CAM又是一对连体兄弟。这或许是许多文献上将这两系统写成CAD/CAM的原因之一吧。

CAM系统主要由三大部分组成：输入，刀路规划和输出。输入部分主要由读入各种CAD系统文本格式的接口组成。对有些不公开的文本格式，需要购买专用接口软件。如果CAM是嵌入CAD系统的，则可以通过系统内部接口直接读入CAD零件模型。另外，这部分还包括模型的修补、模型的工艺修改功能（如模具的圆角修改，冲压件的回弹补偿等）。刀路规划部分是CAM系统的主体。传统加工（钻，铣，车等）的刀路可以分为两轴或两轴半，三轴或三加二轴和多轴联动等多种。为了保证刀路，特别是多轴联动刀路的有效和正确性，系统的这部分还具备刀路仿真、碰撞检测的功能。这里涉及了机床运动部分、零件的中间形状和时序等信息（所谓四维空间）。另外，随着非传统加工手段如电加工（线切割和电蚀），激光加工，水加工，3D打印等的不断涌现，也有针对这类加工的刀路规划手段。刀路和部分加工工艺信息按传统的CAM概念是所谓中性（通用性）的，即不针对具体的加工机床和控制器。因此这些信息还必须通过输出部分转换为针对具体机床或控制器的指令，并输入刀具的补偿数据才能进行实际的加工。

上世纪50年代以APT代表的数控加工方案对CAM系统的影响深远。但在今天工业互联网的时代，该方案的一些出发点已经被现实的技术条件超越。虽然CAD和CAM处理的信息基础层面是几何信息。但由于应用场景很不相同，更高逻辑层面的信息即特征（features）之间的集成至今还没有完全解决。另外, 由于数控机床加工相比普通加工具有重复精度高，往往可以通过一次装夹多面加工完成整个零件的加工。而这些特点和大量使用数控机床的趋势不可避免地对制造工艺流程甚至设计标准的制定产生影响。

据国际上在数字制造方面比较著名的咨询公司CIMDATA的统计，CAM系统市场的年平均增长率大约在5％到7％左右。

值得一提的是，大约在十多年前CAM系统的发展道路上出现了一次最大的并购。和稍早前出现的CAD系统大并购是在CAD公司之间进行的情况不同。这次的CAM系统大并购是由资本直接介入的。并购数年之后，这些被并购的公司又被转卖至海克斯康公司旗下。而海克斯康公司主业并不是经营CAM系统。这个并购浪潮的余波至今尚未完全平息。

近几年来另一个发生的现象是CAM系统的同质化。不少中小CAM公司由于缺乏开发刀路规划，特别是多轴联动加工刀路规划算法的能力，纷纷购买了诸如ModuleWorks公司相关软件包作为第三方软件模块嵌入自己的CAM系统。这难免造成了系统之间的同质竞争。上述这两个现象对CAM系统的发展造成的影响还有待观察和评估。

我国是世界的第一制造大国。多年以来，我国的数控机床的产量，进口量和保有量均排在世界的首位。2020年我国数控化率约为45％左右。这和一些制造强国的80％以上的数控化率还有比较大的差距，同时也表明我国的数控机床业还有比较大的发展空间。

今天，CAM系统属于制造业产品开发必不可少的工具软件。而制造业关系到民生大计。开发和用好自主CAM工具软件是走制造强国道路上绕不过去的坎，是实现该目标得先决条件。