在IMTS 2006 上，日本Mazak 公司以“智能機(jī)床”(Intelligent Machine)的名稱，展出了聲稱具有四大智能的數(shù)控機(jī)床；日本Okuma (大隈)公司展出了名為“thinc”的智能數(shù)字控制系統(tǒng) (Intelligent Numerical Control System)。從1952年第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問(wèn)世至今50余年，其中包括走向成熟的30年和走向大規(guī)模應(yīng)用的20余年。智能機(jī)床的出現(xiàn)標(biāo)志著新的發(fā)展階段的開始，標(biāo)志著數(shù)控軟件由非智能(低級(jí))走向智能(高級(jí))。這一標(biāo)志性事件的出現(xiàn)，將加快人類智能型生產(chǎn)工具的發(fā)展步伐，成為數(shù)控機(jī)床的重要發(fā)展方向，其前景廣闊、意義深遠(yuǎn)而重大。

　　Mazak的智能機(jī)床：發(fā)出信息和進(jìn)行思考

　　Mazak對(duì)智能機(jī)床的定義是：機(jī)床能對(duì)自己進(jìn)行監(jiān)控，可自行分析眾多與機(jī)床、加工狀態(tài)、環(huán)境有關(guān)的信息及其他因素，然后自行采取應(yīng)對(duì)措施來(lái)保證最優(yōu)化的加工。換句話說(shuō)，機(jī)床進(jìn)化到可發(fā)出信息和自行進(jìn)行思考。結(jié)果是：機(jī)床可自行適應(yīng)柔性和高效生產(chǎn)系統(tǒng)的要求。當(dāng)前Mazak的智能機(jī)床有以下四大智能：

　　主動(dòng)振動(dòng)控制（ACTIVE VIBRATION CONTROL）——將振動(dòng)減至最小。

　　各坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)時(shí)的加、減速度產(chǎn)生的振動(dòng)，影響加工精度、表面粗糙度、刀尖磨損和加工時(shí)間。具有此項(xiàng)智能的機(jī)床可使振動(dòng)減至最小。例如,在進(jìn)給量為3000mm/min，加速度為0.43g時(shí)，最大振幅由4μ m減至1 μm。

　　智能熱屏障（INTELLIGENT THERMAL SHIELD）——熱位移控制。

　　由于機(jī)床部件的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)作產(chǎn)生的熱及室溫的變化會(huì)產(chǎn)生定位誤差。此項(xiàng)智能可對(duì)這些誤差自動(dòng)補(bǔ)償，使其值為最小。

　　智能安全屏障（INTELLIGENT SAFETY SHIELD）——防止部件碰撞。

　　當(dāng)操作工人為了調(diào)整、測(cè)量、更換刀具而手動(dòng)操作機(jī)床時(shí),一旦“將”發(fā)生碰撞時(shí)(即在發(fā)生碰撞前一瞬間),運(yùn)動(dòng)立即自行停止。

　　馬扎克語(yǔ)音提示(MAZAK VOICE ADVISER)——語(yǔ)音信息系統(tǒng)。

　　當(dāng)工人手動(dòng)操作和調(diào)整時(shí)，用語(yǔ)音進(jìn)行提示，以減少由于工人失誤而造成的問(wèn)題。

　　Okuma的智能機(jī)床：具備“思想”

　　Okuma的智能數(shù)字控制系統(tǒng)的名稱為“thinc”,它是英文“思想”(think)的諧音，表明它具備思想能力。Okuma認(rèn)為當(dāng)前經(jīng)典的數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(結(jié)構(gòu))，執(zhí)行和使用(design、implementation、use)三個(gè)方面已經(jīng)過(guò)時(shí)，對(duì)它進(jìn)行根本性變革的時(shí)機(jī)已經(jīng)到來(lái)。

　　Okuma說(shuō)，thinc不僅可以在不受人的干預(yù)下,對(duì)變化了的情況作出“聰明的決策”(smart decision)，還可以使機(jī)床到了用戶廠后, 會(huì)以增量的方式使其功能在應(yīng)用中自行不斷增長(zhǎng),并會(huì)更加自適應(yīng)新的情況和需求，更加容錯(cuò)，更容易編程和使用，而不像目前的CNC到用戶廠后功能就開始“凍結(jié)”(frozen)和過(guò)時(shí)。總之,在不受人工干預(yù)的情況下，機(jī)床將為用戶帶來(lái)更高的生產(chǎn)效率。這一切均不需Okuma介入，用戶和機(jī)床逐漸走向“自治”(autonomy)。筆者認(rèn)為，這些可能是人工智能的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自改善、自行積累經(jīng)驗(yàn)的功能的體現(xiàn)。
Okuma還聲稱，thinc是基于PC 的平臺(tái)，并且采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)硬件, Windows2000 專業(yè)操作系統(tǒng)SP4。Okuma說(shuō),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展, 用戶可以自行升級(jí)換代。

“智能”與非智能機(jī)床的區(qū)別

“智能”與非智能程序不同的是，后者要求”機(jī)械、死板”地執(zhí)行程序，而前者只是提供一種方法以供執(zhí)行。以Mazak的第二大智能——“智能熱屏障”為例。早在上世紀(jì)80年代就出現(xiàn)數(shù)控機(jī)床熱變形誤差的自動(dòng)補(bǔ)償，至今約有十多家以上技術(shù)領(lǐng)先公司擁有這項(xiàng)技術(shù)。其做法是：在機(jī)床出廠前，在溫度可控的試驗(yàn)室里，做空運(yùn)轉(zhuǎn)和試切削試驗(yàn)，找出室溫和運(yùn)轉(zhuǎn)條件變化與主軸軸向位移變化的關(guān)系，列出對(duì)應(yīng)的關(guān)系表或描繪出相關(guān)的曲線，然后編成程序。到用戶廠后，系統(tǒng)采集機(jī)床典型部位安裝的溫度表數(shù)值后，按表或曲線上的對(duì)應(yīng)值進(jìn)行補(bǔ)償。這種方式是自動(dòng)但非智能運(yùn)行的，是機(jī)械、死板地執(zhí)行程序中規(guī)定的對(duì)應(yīng)值。Mazak認(rèn)為，“傳統(tǒng)”的方法中主軸位移“熱時(shí)間常數(shù)”低，它不采用這種“傳統(tǒng)”方法。因?qū)儆凇按�申�?qǐng)專利”(patent pending)，Mazak沒有透露方法的細(xì)節(jié)。

Mazak的第一大智能“主動(dòng)振動(dòng)控制”，按對(duì)“主動(dòng)”一詞的理解，有可能是振動(dòng)發(fā)生后，使用“激震器”用與振動(dòng)信號(hào)相同的頻率、振幅、但相位相差180度的振動(dòng)來(lái)抵消原來(lái)的振動(dòng)。由于振動(dòng)頻率和振幅大小與機(jī)床進(jìn)給加、減速度有關(guān)，而加、減速度又與進(jìn)給速度、切削負(fù)荷等有關(guān)，根本無(wú)法事先在程序中規(guī)定，只能根據(jù)實(shí)測(cè)加以權(quán)衡，判斷做出對(duì)應(yīng)的決策。

至于一臺(tái)機(jī)床具備多少智能功能，才能算“智能機(jī)床”，Mazak在其“智能機(jī)床”的右上角注有“TM”，表示為“商標(biāo)”。也即它并不需要國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)或人士的認(rèn)證、批準(zhǔn)，也不需要?jiǎng)e人評(píng)頭論足。Mazak公司在日本、中國(guó)、新加坡、美國(guó)等設(shè)有8個(gè)工廠，全世界設(shè)有10多個(gè)技術(shù)中心，2005年其機(jī)床銷售總額達(dá)15億多美元，已連續(xù)多年居世界第一。這樣大的公司提出的名稱是很慎重且很有份量的。

智能數(shù)控系統(tǒng)控制的機(jī)床，自然是智能機(jī)床。有趣的是，Okuma并未聲稱它的機(jī)床是智能機(jī)床。同樣地， Mazak也未聲稱它的系統(tǒng)是智能數(shù)控系統(tǒng)。事實(shí)是，這兩家公司均推出了智能機(jī)床和智能數(shù)控系統(tǒng)。

智能機(jī)床的出現(xiàn)，將使機(jī)械制造全面走向高層次(狹義)的智能制造。今后數(shù)控機(jī)床的智能水平還將會(huì)逐漸提升。