20世紀90年代起提出的智能機床，目前還沒有一致認可的定義，一般認為：智能加工的機床應具備的基本功能：①感知功能；②決策功能；③控制功能；④通信功能；⑤學習功能等。

    美國國家標準技術研究所(NIST )下屬的制造工程實驗室(MEL)、美國辛辛那提-朗姆(Cincinnati-Lamb）公司、瑞士的米克朗(Mikron )公司和英國漢普郡大學(New Hampshire)等都對智能機床進行了研究，其中以MEL的定義最具代表性，他們認為智能機床是具有如下功能的數(shù)控機床或加工中心：

    (1)能夠感知其自身的狀態(tài)和加工能力并能夠進行自我標定。這些信息將以標準協(xié)議的形式存儲在不同的數(shù)據(jù)庫中，以便機床內部的信息流動、更新和供操作者查詢。這主要用于預測機床在不同的狀態(tài)下所能達到的加工精度。

    (2)能夠監(jiān)視和優(yōu)化自身的加工行為。它能夠發(fā)現(xiàn)誤差并補償誤差（自校準、自診斷、自修復和自調整），使機床在最佳加工狀態(tài)下完成加工。更進一步，它所具有的智能組件能夠預測出即將出現(xiàn)的故障，以提示機床需要維護和進行遠程診斷。

    (3)能夠對所加工工件的質量進行評估。它可以根據(jù)在加工過程中獲得的數(shù)據(jù)或在線測量的數(shù)據(jù)估計出最終產品的精度。

    (4)具有自學習的能力。它能夠根據(jù)加工中和加工后獲得的數(shù)據(jù)（如從測量機上獲得的數(shù)據(jù)）更新機床的應用模型。

    日本在自動化領域的研究一向比較超前和領先，在智能加工、智能機床方面也不例外。其中，Mazak公司對智能機床的定義是：機床能對自己進行監(jiān)控，可自行分析眾多與機床、加工狀態(tài)、環(huán)境有關的信息及其他因素，然后自行采取應對措施保證最優(yōu)化的加工。換句話說，智能機床應可以發(fā)出信息和自行進行思考，達到自行適應柔性和高效生產系統(tǒng)的要求。

    2003年在米蘭舉辦的EMO展覽會上，瑞士米克朗公司首次推出智能機床的概念。智能機床的概念是通過各種功能模塊（軟件和硬件）來實現(xiàn)的。首先必須通過這些模塊建立人與機床互動的通信系統(tǒng)，將大量的加工相關信息提供給操作人員；其次，必須向操作人員提供多種工具使其能優(yōu)化加工過程，顯著改善加工效能；第三，必須能檢查機床狀態(tài)并能獨立地優(yōu)化銑削工藝，提高工藝可靠性和工件加工質量。智能機床模塊有

    （1) APS高級工藝控制模塊(Advanced Process System)。APS通過銑削中對主軸振動的監(jiān)測實現(xiàn)對工藝的優(yōu)化。高速加工中的核心部件電主軸，在高速加工中起著至關重要的作用，其制造精度和加工性能直接影響零件的加工質量。米克朗公司在電主軸中增加振動監(jiān)測模塊，它能實時地記錄每一個程序語句在加工時主軸的振動量，并將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)控系統(tǒng)，工藝人員可通過數(shù)控系統(tǒng)顯示的實時振動變化了解每個程序段中所給出的切削參數(shù)的合理性，從而可以有針對性地優(yōu)化加工程序。APS模塊的優(yōu)點是：①改進了工件的加工質量；②增加了刀具的使用壽命；③檢測刀柄的平衡程度；④識別危險的加工方法；⑤延長主軸的使用壽命；⑥改善加工工藝的可靠性。

    （2）OSS操作者輔助模塊（Operator Support System）。OSS模塊就像集成在數(shù)控系統(tǒng)中的專家系統(tǒng)一樣，它是米克朗公司幾十年銑削經驗的結晶。這套專家系統(tǒng)對于初學者具有極大的幫助作用。在進行一項加工任務之前，操作者可以根據(jù)加工任務的具體要求，在數(shù)控系統(tǒng)的操作界面中選擇速度優(yōu)先、表面粗糙度優(yōu)先、加工精度優(yōu)先還是折中目標，機床根據(jù)這些指令調整相關的參數(shù)，優(yōu)化加工程序，從而達到更理想的加工結果。

    （3）SPS主軸保護模塊（Spindle Protection System）。傳統(tǒng)的故障檢修工作都是在發(fā)生損壞時才進行的，這導致機床意外減產和維護成本居高不下。預防性維護的前提是能很好地掌握機床和機床零部件狀況，而監(jiān)測主軸工作情況是關鍵。SPS支持實時檢查，因此它使機床可以有效保養(yǎng)和有效檢修故障。SPS模塊的優(yōu)點是：①自動監(jiān)測主軸狀況；②能及早發(fā)現(xiàn)主軸故障；③最佳地計劃故障檢修時間，因此可避免主軸失效后的長時間停機。

    (4) ITC智能熱控制模塊（Intelligent Thermal Control）。高速加工中熱量的產生是不可避免的，優(yōu)質的高速機床會在機械結構和冷卻方式上作相關的處理，但不可能百分之百地解決問題。所以在高度精確的切削加工中，通常需要在開機后空載運轉一段時間，待機床達到熱穩(wěn)定狀態(tài)后再開始加工，或者在加工過程中人為地輸入補償值來調整熱漂移。米克朗公司通過長期對切削熱對加工造成影響的研究，積累了大量的經驗數(shù)據(jù)。內置了這些經驗值的ITC模塊能自動處理溫度變化造成的誤差，從而不需要過長的預熱時間，也不需要操作人員的手工補償。

    (5) RNS移動通信模塊(Remote Notification System)。為了更好地保障無人化自動加工的安全可靠性，米克朗將移動通信技術運用到機床上。只要給機床配置SIM卡，便可以按照設定的程序，實時地將機床的運行狀態(tài)（如加工完畢或出現(xiàn)故障等），發(fā)送信息到存儲在機床聯(lián)系人表里的相關人員的手機上。

    （6）SIGMA工藝鏈管理模塊（Cell and Workshop Management System）。SIGMA用于生成和管理訂單、圖樣和零件數(shù)據(jù)，集中管理銑削和電火花加工，定制產品所涉及的技術規(guī)格信息。此外，還能收集和管理工件及預定位置處的信息，如用于加工過程的NC程序和工件補償信息，并將這些信息通過網絡提供給其他系統(tǒng)。

    SIGMA模塊的功能將根據(jù)需要不斷地擴展，目前主要是作為車間單元管理模塊用于米克朗銑削單元的管理。可根據(jù)需要，增加一個或多個測量設備或所需數(shù)量的加工中心。最終，整個工藝鏈全部通過多機管理系統(tǒng)控制。

    通常，SIGMA模塊安裝在米克朗機床的數(shù)控系統(tǒng)上或測量設備計算機上。但如果測量設備負荷較重或機床與測量設備間距離較大的話，建議增加一個終端。由于SIGMA模塊采用開放架構，因此，它可以管理所有阿奇夏米爾公司生產的機床。

    智能機床模塊可用于所有已運行Heidenhain數(shù)控系統(tǒng)的米克朗機床上。有些模塊已經成為機床的標準配置，有些模塊還屬于可選配置，用戶可以選擇最能提高其銑削工藝的模塊。2005年在漢諾威舉辦的EMO展覽會上，更多的機床標上了"Smart Machine"的字樣，應用新標準開發(fā)的UCP600 Vario加工中心還加裝了托盤交換裝置和新的刀具交換塔，其柔性化、自動化和智能化程度得到進一步的提高。

    2006年，在美國舉辦的第26屆芝加哥國際機床制造技術展覽會(IMTS 2006 )上，日本Mazak公司以“智能機床”(Intelligent Machine)的名稱，展出了聲稱具有四大智能的數(shù)控機床。這四大智能分別是：

    （1)主動振動控制(Active Vibration Control)—將振動減至最小。切削加工時，各坐標軸運動的加／減速度產生的振動，影響加工精度、表面粗糙度、刀具磨損和加工效率。具有此項智能的機床可使振動減至最小。例如，在進給量為3000mm/min，加速度為0.43g時，最大振幅由4 um減至1um。

    （2)智能熱屏障（Intelligent Thermal Shield)—熱位移控制。由于機床部件的運動或動作產生的熱量及室內溫度的變化會產生定位誤差，此項智能可對這些誤差進行自動補償，使其值為最小。

     (3)智能安全屏障(Inteligent Safety Shield)—防止部件碰撞。當操作工人為了調整、測量、更換刀具而手動操作機床時，一旦“將”發(fā)生碰撞（即在發(fā)生碰撞前的一瞬間），運動機床立即自行停止。

    (4)馬扎克語音提示（Mazak Voice Adviser)—語音信息系統(tǒng)。當工人手動操作和調整時，用語音進行提示，以減少由于工人失誤而造成的問題。

    在IMTS 2006上，日本Okuma公司展出了名為“thinc”的智能數(shù)字控制系統(tǒng)(Intelligent Numerical Control System). Okuma公司說將智能數(shù)字控制系統(tǒng)定名為"thinc"，是取英文"think"（思想）的諧音，表明它已具備思維能力。

    Okuma聲稱，"thinc"不僅可以在不受人的干預下對變化了的情況做出“聰明的決策”(smart decision)，并且到達用戶廠后還會以增量的方式在應用中不斷自行增長（不像目前的CNC那樣到用戶廠后功能就開始“凍結”和過時），變得更加自適應變化的情況和需求，更加容錯，更容易編程和使用。總之，在不受人工干預下達到更高的生產率。這一切均不需Okuma介入，用戶和機床逐漸走向“自治”（autonomy）。

    Okuma公司還聲稱，“thinc"是基于PC的，采用的都是國際標準的硬件，操作系統(tǒng)是Windows2000 SP4 0這樣，隨著計算機技術不斷發(fā)展，用戶可以自行升級換代。