摘要:從機床與過程的（de）相互作用出（chū）發，闡述了機床產品創新的（de）概念，指出刀具（jù）材料是機床發展的推動者，新需求是機床創新的拉動者。繼而從以人為（wéi）中心的觀點探討了機床與人和環境的關係。最後描述了機床產（chǎn）品（pǐn）不連續創新的特征和案例，機床（chuáng）產品創新不（bú）是孤立的事件，其形成機製和過程呈現出與生物（wù）進化類似（sì）的路徑依賴特征。
 
        關鍵詞（cí）：產品創新；機床；創新理念

       （接（jiē）上篇）

 
        2 、機床（chuáng）與人和環境的（de）關係
 
       機床不是孤立的貨物，它是在車（chē）間運行的生產裝備，在把毛坯轉化為零件的（de）同時（shí）消耗能源，排放固體、液體和氣體廢棄物，並與操作者、其他機器、車間環（huán）境和生態環境發生（shēng）各式各樣的（de）關係。機床與人和環境的關（guān）係是外部矛盾，其（qí）大（dà）部分影響都是負麵的，處理不當會造成（chéng）內部矛盾的激化（huà），降低機（jī）床的加（jiā）工效率，甚至導致對人的危害（hài）和對環（huán）境的破壞。
 
      研究和理解機床與人和環境的關係，可以減少機床使用（yòng）時所產（chǎn）生的負麵影響，提高機床的使用效率，保護操作者（zhě）的健康（kāng），改善車間環境，降低生產成本（běn），從而獲得更強大的市場競爭力。例如，日本馬紮克公司最近的產品宣（xuān）傳重點已經從機床（chuáng）的加工性能和生產（chǎn）效率，轉（zhuǎn）向宜（yí）人、生態（tài）友好和智能化方（fāng）麵。
 
       2.1 宜人學：人機關係
 
      宜人學，也稱為人機工程，是研究人與機器關係的科學。在工業革命初期，工人是機器的附屬物。在昏暗、嘈雜和擁擠的（de）車間裏，機器快（kuài）節奏地運（yùn）轉，工人不斷重複簡單而（ér）枯燥的動（dòng）作，容易產生疲勞，損害健康，造成各種職業病。
 
      隨著科學技術和社（shè）會的進步，人們開始發現，提（tí）高勞動生產（chǎn）率的途徑不僅是提高機器（qì）的效率，更重要的是人的能動性，機器是在人的指（zhǐ）揮（huī）下工作的。何況現代生產需要的不僅是人的體（tǐ）力，更重要的是人的知識和智慧，人是生（shēng）產中最寶貴（guì）的資（zī）源。保持人力資源的可用性（xìng）和高效率，即勞動者的身體健康和良好的心理狀態，成為現代（dài）化生產麵（miàn）臨的新（xīn）挑戰。數控機床實現了人（rén）與（yǔ）機在空間和時間上的可分離性（xìng）。機床主要（yào）是在數（shù）控程序（xù）的指揮（huī）下完成加工任（rèn）務（wù）的，人不再需要直接操作機床的動作。機床設計師的任（rèn）務是（shì）使車間編程和（hé）仿真能夠有效地應用，使機床操（cāo）作和維護更加方（fāng）便，不僅要保證操作者的安全和健康，還能使工作更加（jiā）輕鬆和（hé）愉快。

  
      圖 10 所示的（de）馬紮（zhā）克（kè） VARIAXIS i-700 加工中（zhōng）心是宜人學和環境友好設計的成功案例 [5]，其特點是：
 
      1） 數（shù）控麵板可轉動（dòng）。操作者根據需要（yào）調整（zhěng）角度，操（cāo）作（zuò）直觀、方便。
      2）加工空間（jiān）的可（kě）達（dá）性。打（dǎ）開前門就是工作台，裝卸工件（jiàn）極其方便。
      3）寬大（dà）的前視窗。保證加工工況的全方位可視（shì）性。
      4) 左（zuǒ）側刀庫的易接近性。機床側麵有門可以打開，方便刀具的更（gèng）換。
  
  

      
  
                    圖10 基於宜人學和環境友好的設計
  

      由於該（gāi）機床（chuáng）兼備宜人（rén）學、環境友好和智能化的優點，獲得日刊工業新聞社（shè）日本機械工業設計獎和日本產業設計振興會優（yōu）秀（xiù）設計（GOOD DESIGN）獎。智（zhì）能化是改善人機關係、加強人機協作的高（gāo）級階段。機床不僅延伸了人的體（tǐ）力和腦力，而且越來越聰明。機床的智能化使數控機床的操作更（gèng）加方便，進一步提高（gāo）機（jī）床的性能，加強人（rén）機（jī）之間的交互
和通信，防止（zhǐ）意外的發（fā）生。例如，馬紮（zhā）克公司開發了下 列（liè） 7 種 機 床 智 能 化 功 能 ：
 
      ①主 動 振（zhèn） 動 抑 製（AVC），可減少刀具運動軌跡突然轉向時的振動（dòng）；②智能溫度補償（ITS），可補償溫升引起的熱變形（xíng）位移；③智能安全屏障（ISS），可防止運動部件之間碰撞和幹涉；④語音警示（MVA），在（zài）可能發生事故時，提示（shì）操作者注意；⑤運動（dòng）精度測量（IPS），監控定位精度的變化；⑥機床維護支持（IMS），提示需要維修部位並提（tí）供維護指南；⑦智能慣性平衡（IBA），消除高速轉動的不平衡度。
 
       2.2 廢棄物：車間環境

      在機床運行過程中不斷產生廢氣、廢液和切屑（xiè），它們汙染車間的工作環境，消（xiāo）耗能源，危害人的健康。如何在機床設計時就考慮減少廢棄（qì）物的排放，節約能源，淨化車間環境，對廢棄物的回收和再利用是新的挑（tiāo）戰和發展趨勢。
 
      例如，德國（guó）戴姆勒奔馳（Daimler Benz）汽車公司（sī）為改善車間工作環境（jìng）和提高生產過程能效的措施主要從以下 3 方（fāng）麵入（rù）手：
 
      1）廢（fèi）氣排放（fàng）管理，保證車間的空氣（qì）流通和溫（wēn）度（dù）適中。
      2）冷卻液和切屑處理，實現廢棄（qì）物的回收和（hé）再利用。
      3）廢水（shuǐ）處理，經過過濾和處理後再排放。
 
      車間通風方式為層流通風，該方式（shì）通風麵積率高，能耗較低（dī）。對切（qiē）削加工產生的油霧可采取水淋法處理，空氣（qì）淨化再循環。對熱加工設備，則（zé）可采用熱交換能量回收係統，使加工過程中產生的廢氣所蘊（yùn）含的能（néng）量得到利用，如圖 11 所示[6]。
  
  

     
  
               圖11 改善車間環境和提（tí）高能效的（de）措施
 
 
      1）廢氣排放（fàng）管理，保證車間的空氣流通和溫度適中。
      2）冷（lěng）卻液和切屑處理，實現廢棄（qì）物的回收（shōu）和再利用。
      3）廢水處理，經過過濾和處（chù）理後再排放。
 
      車間通風方式為層流通風（fēng），該方式通風麵（miàn）積率高，能耗較低。對切削加工產生（shēng）的油霧可采取水淋法處理，空氣淨化再循環。對熱加工設備，則可采用熱交換（huàn）能量回收係統，使加工過程中產生的廢（fèi）氣（qì）所蘊含的能量得到利（lì）用，如圖 11 所示[6]。從圖中可見，機械（xiè）加工的冷卻液回收（shōu）和（hé）切屑分離由切削冷卻液回收係統、切（qiē）屑分離（lí）係統和溫度可控的冷卻（què）液製備裝置組成（chéng）。冷卻液和切（qiē）屑的混合物經過過濾後借助離心機甩幹後用（yòng）壓力機將切屑壓成塊狀，以（yǐ）便回收再利用。而已經不含切屑的冷卻液用泵輸送到冷卻液集中供給係統（tǒng），進一步過濾和溫度（dù）控（kòng）製後循環再利用。
 
      對於不是大量生產的車間需要考慮機床本身的冷卻液循環，工作空間溫度的控製以及切屑分離。對於采用幹切削、微量潤滑（MQL）和高（gāo）速加工的機床，切屑（xiè）往往帶有（yǒu）大量熱（rè）量，如何（hé）保證切屑快速（sù）從機床移除是保證機床（chuáng）工作精（jīng）度的重要環節。
 
      3 、機床產品的創新理念
 
     產品創新不僅是機床產業本（běn）身發展（zhǎn）的需要，還（hái）將為其他產業帶（dài）來直接和間接的效益。在直接效益方麵，首先許多新興產業（如生物芯片、量子光電（diàn）器件、複合材料等）的產（chǎn）業化所需的新（xīn）裝備，都（dōu）要先（xiān）行開發相應的新型機床作（zuò）為必要的生產手段；其次，機床產（chǎn）品創新帶來的效率提升，直接讓所有用戶（hù）企業（yè）得益，也就是說一台機床提高生產效率，就能降低所生產的工業品和消費（fèi）品的成本。在間接效益方麵，機床創新構思往往超越原先的應（yīng）用領域，“溢出”到機床用（yòng）戶企（qǐ）業，啟發用戶將創新構思移（yí）植到自身的新產品中，帶動進一步的創新和產（chǎn）業結構升級。
 
     3.1 產品創新的基本概念[7]
 
     眾多的研究（jiū）表明，產品創新不（bú）是孤立的（de）事件，其（qí）形成機製和過程（chéng）呈現出與生物進化類似的路徑依賴特征。在一個產業的發展過程中（zhōng），業內對技術的應用範圍、實用價值、未來（lái）發展方向等方麵的共識，會逐漸地形成一套技術範式，表現為行業內（nèi）奉為典範（fàn）的（de）主流產品設計思路和引導（dǎo）行（háng）業創新路線的技術軌跡。
 
     基於技（jì）術軌（guǐ）跡概念，創新可分（fèn）為 2 種模式：1）沿著既有技術軌跡向前推進，對主流（liú）設計進行模（mó）仿性、維持性、演（yǎn）進性改良的連續創新（xīn）；2）另辟蹊徑（jìng）、跳出原來的技（jì）術軌跡，對既有市場格局和技術（shù）產生突破性、顛（diān）覆性（xìng）改（gǎi）變的不連續創（chuàng）新。
 
     連續創新和不連續創新除（chú）了在技（jì）術軌跡上不同之外，在風險、回報、實施（shī）方法（fǎ）等各個方（fāng）麵都有所區別。開發不連續創新產品是實現自主創新（xīn）的重要一環，但開發不連續創新產品所需的技術較為陌生，可供借鑒的知（zhī）識和經驗不（bú）多。此（cǐ）外，用戶對不連續創新不熟悉，在推廣應（yīng）用方麵需要投（tóu）入的資源較多，而且需要麵對產品不為用（yòng）戶接受的風險。機床是複雜的工業產品，其開（kāi）發周期和投資都遠比一般消費品要高，企業在規劃機床創新路線之（zhī）前，有（yǒu）必要把握好新產品的創（chuàng）新度（dù），平衡連續（xù）創新與不連續創新構思所伴隨的風險和回報，以取得較好的創新績效。
 
     金屬切削機床是機床產業（yè）的主體產品。它以高（gāo）剛性金屬鑄造或焊（hàn）接床身、笛卡兒（ér）坐標係運（yùn）動學、電動機驅動主軸等作為產品的主流設計概念，並以不斷提高機床（chuáng）的功率和定位（wèi）精（jīng）度作為技術進步（bù）的評價標準（zhǔn）。在這個基（jī）礎上，持續不斷地出現各種以功能部件改進（jìn）為標誌的連續（xù）創新。持續的創新和不斷的改進，帶（dài）動機床產品性能的（de）不斷提升。以（yǐ）金屬切削加工機床為（wéi）例，從 20 世（shì）紀40 年代到現在，車削、銑削、磨削機床等的加工精度都經曆了持續的、大幅度的提高[10]，如圖（tú） 12 所（suǒ）示。
  
  

     
                          圖12 機床加工精度的進展
 

      在各類機床的演進過程中，雖然部分機床引入（rù）了人造大理石（礦（kuàng）物鑄件）床身、無機（jī）械傳動的直接驅動等技（jì）術跨度較大的新技術，但總的來說，機床（chuáng）產業和用戶仍然以主流設計為參照係來理解和評價這些新技術（shù）的優劣。加以（yǐ）上述突破（pò）性（xìng）創新構思具有（yǒu）共性（xìng），能應用在各類機床上，除了牛頭刨（páo）床、仿形機床等個別情況外（wài），沒有出現整個（gè）機床類別被淘汰
的現象（xiàng），反而（ér）在原有（yǒu）機床類別（bié）中派生出諸如車銑複（fù）合機床等新的機床（chuáng）類別，令機床產品的技術範式在較長一（yī）段時間內相對穩定和漸（jiàn）進發展，並以連續創新為主。
 
      連續創新雖然為（wéi）機床產業和用戶帶來很大的（de）直接和間接的效益，技術範式（shì）的規範（fàn）作用也指引著機（jī）床產業的技術發展方向，降低創新所（suǒ）帶來的（de）不確定性和風險。但是，技術範式約束了企業（yè）和用戶的（de）思維，降低了機床產業對當前社會（huì）經（jīng）濟變化的敏感（gǎn）性，令即使領先的企業也可（kě）能會變得短視，不研究或不積極推出脫離技術軌（guǐ）跡的創新產品。因（yīn）此，當代（dài）表嶄新產品類別和使用模式的創新構思進入市場時，積極采（cǎi）納（nà）新構思的企（qǐ）業將取得絕對優勢，顛覆當前市場領導者的控製（zhì），並且（qiě）創造新的周期。那些不能預見技術軌跡變化的企業，則隨著舊範式的瓦解而逐漸衰亡。作者認為，在製定企業長期發展戰略時固然應該重視不連續（xù）創新，但也不（bú）能（néng）偏（piān）廢連續創新，必須處理好兩（liǎng）者的（de）互動和互補關係。
 
      3.2 機（jī）床產品的不連（lián）續創新
 
      回顧曆（lì）史，機（jī）床產業經曆了幾次主要的（de）技術範式更迭。100 多年來，機（jī）床產品在技術層麵依次出現了（le）天軸皮帶傳動、交流電動機驅動、計算機數控、加工中心和多軸複合加工 5 類不連（lián）續創新。
 
      1）天軸皮帶傳動（dòng）機（jī）床（chuáng）。
 
      天軸皮帶傳（chuán）動（dòng）將機床從手（shǒu）工（gōng）業的工具提升為（wéi）工業化機（jī）械裝備的主角。蒸汽機（jī）和大型直流電動機的外部動力通過車間上方的天軸和皮帶傳送至每台機（jī）床，並且借助塔輪機構實現主軸 3~5 種速度的（de）變換（huàn）。雖然從結（jié）構而言，天軸皮帶傳動機床和其前身人力驅動機床沒有重大區別，但由於穩（wěn）定的機（jī）械動力（lì）代（dài）替人力（lì），降低了對工人體力和技藝的要求，延伸了人的體力（lì），使（shǐ）“工具”轉變為“工具機”，大大促進“工廠”這一現代製造組織形態的（de）形成（chéng）。圖 13所示為 1949 年以前上海某機械廠的天軸（zhóu）皮帶傳（chuán）動加工車間。
  

      
  
             圖 13 1949 年以前上海某機械廠的加（jiā）工車間
   
      2）交流電動機驅動機床。
 
      交流電動機的出現使機床（chuáng）的集中（zhōng）驅動（dòng）方式（shì）轉變為分散驅動，將動力提供和（hé）機床加工功能集成為一（yī）體。交流電動機取（qǔ）代了（le）天軸和皮帶（dài），通過（guò）齒（chǐ）輪變速箱傳動來驅動機床主軸，可實現 12~24 種速（sù）度的變換，最高（gāo）和最低轉速比可達 100 以上。由於機床主軸的轉速（sù）、功（gōng）率和扭矩大幅度提高，大大（dà）提高了機床的加工（gōng）效（xiào）率和加（jiā）工範圍。盡管機床仍然由人工
操作，一人（rén）一機完成一道工序，但車（chē）間不（bú）再顯得（dé）那麽（me）擁擠和嘈雜。由此可以營（yíng）造明亮和整潔的工作環境（jìng），工人勞（láo）動條件有了明顯改善，成為現代化生產的一種象征，如圖 14 所示。
 
      交流（liú）電（diàn）動機驅動的出現使機床不斷向大型化、精（jīng）密化和自動化發（fā）展。采用交流電動機驅動的（de）機床可采（cǎi）用多台電動機驅動機床的不同部件，以簡化傳動鏈和提高自動化（huà）程度，並進一步（bù）與外圍輔（fǔ）助裝置和物料（liào）輸送裝置集成，構成自動化單元或自動（dòng）線。直到（dào）今天為止，交流電動機（jī）驅動的機床，即普通機床仍然在（zài）我國製造業中廣泛使用，是多數（shù）工廠的加
工設備主體。
  
  

      
      圖 14 某工廠的機械加工車間
 
 
     3）數控機床。
 
      如果說，普通機床是電氣時代的象（xiàng）征，那麽數（shù）控機床就是（shì）電子時代的產物，它延伸了人的腦力。借助數字控製的步進或伺服電動機驅動機（jī）床部件（jiàn），使刀具在數控程序（xù）指揮下走出空間運動軌跡，以加工複雜曲麵。因此，機床（chuáng）創新的主體是（shì）進（jìn）給運動而不是（shì）主運動（dòng）。圖（tú） 15 所示為 1954 年美國麻省理（lǐ）工學院（MIT）研製的（de）第一台數控（kòng）機床

      
  
             圖（tú） 15 MIT 研製的第一台數（shù）控機（jī）床
   
      數控機床的出現（xiàn）使機床（chuáng）從一種純機械產品轉變為機電一體化產品。隨著微電（diàn）子技術的發展，伴隨著許多第二層次的連續和不連續的創新。諸如進給驅動方式從步進電動機、電液伺服進化為（wéi）直流伺服、交流伺服，直到直接（jiē）驅動。數控係統從數字控製進（jìn）化為直接數控、計算機數控等。數控機（jī）床除了大大提高生產效率和淘汰了仿形（xíng）機床外，還對工廠運
作和管理產生了根本性的改變。例如，每台普通機床需要一名工人操作，加工質量取決（jué）於工人的技藝，而數（shù）控機床可以實現人與機在空間和時間上的分離，加工的質量和效率主要取決於數控編程和刀具預調，即（jí）主要取決於知識而並非技能，促（cù）進了勞動知識化，跨入了知識型智（zhì）能化製造的新時代。
  
      4）數控加工中心。
 
      數（shù）控加工（gōng）中心與一般（bān）數控機床的區別在於增加了換刀機構（gòu）和刀庫，並將主軸傳動（dòng）從變頻調速改（gǎi）為伺服（fú）調速，以實現主軸定向準停，以便進行刀具（jù）交換（huàn）。將加工中心歸為不連續創新的更重要原因在於，機（jī）床從人工更換刀具變為自動更換刀具後，生產組織將從一（yī）台（tái）機床隻完成一（yī）道工序轉變為可以完成（chéng）多道工序。單台機床可以替代（dài）多台機床完成一（yī）個工件的加工任（rèn）務，提高了生產（chǎn）柔性，簡化了物料流，改變了生產車間的布局和管理模式。
 
      5）複（fù）合加工機床。
   
      複合加工機床將車、銑、磨等多種不同類型的加（jiā）工工序整（zhěng）合到同一台機床上，借助高端數控係統控（kòng）製（zhì）不同的主軸和進給部件對工件進（jìn）行多軸聯動加（jiā）工，實現一個複雜工件在一台機床上加（jiā）工完畢。圖 16 所（suǒ）示為一台車（chē）銑複合加工機床。與車削或銑削加工中心相比，複合加工機床並不在於主軸功（gōng）率和定位精度方麵的優勢，而是由於工（gōng）件隻需要一次
裝夾，在（zài）多（duō）道工序加（jiā）工後的累計誤（wù）差較小（xiǎo），明顯提高（gāo）複雜工件的加工精度，減少機（jī）床的台數和占地麵積，簡化物料流，縮短整個工藝流程，降低工藝局限（xiàn）對產品設計（jì）的製約。
  
  

      
                         圖 16 車銑（xǐ）複合加工機床
     
      以上列舉的機床不連續創新，並沒有（yǒu）改變機床的基本工作原理，其不連（lián）續性主（zhǔ）要體現在大幅度提高（gāo）了機床的性能和用戶價值。它的深遠影響在於觸發了用戶（hù）企（qǐ）業改變既有的生產模式、生產流程和產品（pǐn）結（jié）構，而新的生產模式和新的產品又促進了對新（xīn）機床的（de）需求。
 
      3.3 機床（chuáng）不（bú）連續創新的啟示
 
      回顧（gù）機床創新的曆史（shǐ），毫無疑問連續創新是機床創新的主流。通過不斷推出連續創（chuàng）新，領先的機床企業可在一定時間內有效地鞏固自身的市場領導地位，但是（shì）在很多情況下不連續創（chuàng）新才是根（gēn）本性地改變機床產業（yè）格局的決定性因素。目前世界機床（chuáng）產業是否處於技術軌跡轉軌的關鍵時刻，最近（jìn）國外機床製造商推出的某些新產品的（de）出發點與以前大不相
同，是否正（zhèng）在孕育著重大（dà）變革？應密切加以關注。因（yīn）此，有必要進一步（bù）分析哪些因素促成不連續創新？在什麽情況下會再出現？
  
      1）技（jì）術革命的推動。工業革命導致天軸皮帶傳動機床的出（chū）現，電氣革命使交（jiāo）流電動機驅動獲得（dé）普遍應用，微電子革命推動數控機床功能不斷完善。進入互（hù）聯（lián）網和（hé）物聯網時代，機床將不僅是一台設備，而且是網絡中的一個節點，這對機床的產品（pǐn）創新將會產生什麽影（yǐng）響？能夠借助網絡擴大機床功能範圍和提高其創造價值能力的將不（bú）是硬件，而是網絡和軟件，軟硬結合、虛實結合將（jiāng）成為下一代智（zhì）能機床的重要特征，是機床產品不連續（xù）創新的方向。
 
      2）用戶（hù）需求的拉動。不斷提高生產效率是永恒的主題。交流電動機驅動與天軸皮（pí）帶傳動相比，大幅度提高了機床的切削速（sù）度和功率，而數控機床（chuáng）進一步解（jiě）決了複雜形狀工件加工的難題（tí），加工（gōng）精度不斷（duàn）提高。用戶的新需求在哪裏？作者認為，首先是新材料（例（lì）如複（fù）合材料和難（nán）加工材料）存在許多加工難題，需要（yào）新機床（chuáng）和新刀具去加以解決。其次是極限製造，超（chāo）大、超重和細微加工已經（jīng）進入機床產品創新者的視野。
 
      3）社會（huì）環境（jìng）的影響。回顧曆史，機床是生產設（shè）備，是構成工（gōng）廠的重要組成部分，不斷改善人機關係和機床與（yǔ）環境的關係（xì）將成（chéng）為可持續發展的（de）關鍵。首先機（jī）床是用電產品，我國大約有近千萬台機床在運行，僅 2010 年就生產金（jīn）屬切削機床 75 萬台、成（chéng）形加工機床 26 萬台，節能和環保是大問題。何況（kuàng）歐盟 2013 年已將機床能效（xiào）列為新標準製定項目之一，在機床產品創新時不考慮節能和環保將導致重大（dà）失誤。
 
      4）知識供應鏈[9]。機床產業的技術進步和發展離不開科學（xué）研究。百年來機床列強都是以強大的科研為支撐的。例如，20 世紀初德國柏林工業大學（xué）機床研究所所長 Schesinger 教授領導下製定的機床檢驗（yàn）標準原則一直沿用（yòng）至今。亞琛工業大學機床實驗室（shì）主（zhǔ）任 Opitz 教授在 20 世紀 60 年代提出的成組技術編碼（mǎ）係統對成組技術的發展產（chǎn）生重（chóng）大的影響（xiǎng）。20 世紀 80 年代塔姆斯特（tè）工業大學生產技術與機床（chuáng）研究所在高速加工（gōng）機床和工藝以及斯圖（tú）加特大（dà）學機床控製（zhì）研究所（suǒ）在開放式數控係統領域的研究，對德國機床工業的發展和不連續創（chuàng）新都起到了很大的（de）推動作用。
 
      3.4 機床創新的未來趨勢
 
      從社會、經濟發展的大趨勢來看，機床作為生產工具和用能產品，其（qí）產品（pǐn）創新（xīn）今（jīn）後若幹年（nián）的焦點可以概括為以（yǐ）下 4 個方麵（miàn）：
 
      1）生態機床[10]。綠色製造是可持續發展的前提，機（jī）床作為製（zhì）造（zào）裝備必須（xū）體現節能減（jiǎn）排、以整體效益為本的評價標準。多年（nián）來，精度、速度、功率等測（cè）度的機床能力指標是機床（chuáng）產品的主要追求目標。當前在生態環境不斷惡化的壓力下，工業（yè）生產需要全方位（wèi）地降低對環境的負麵影（yǐng）響，機床的發展方向（xiàng）也（yě）應該從提高能力指（zhǐ）標轉變為提高（gāo）效（xiào）益指標，以更少的資源投入獲（huò）得更多（duō）產出。例如，通過移動部件輕量化可以減少（shǎo）驅動功率的消耗，配合先進刀具、工（gōng）藝過程（chéng）和切削液可以減少廢棄物的（de）排放。
 
      2）智（zhì）能機床[8]。基於互聯網和計算機技術的智能化是機床進一步延伸（shēn）人的腦力的體現（xiàn）。智（zhì）能化可以提高機床工作的（de）穩定性和可靠性。聰明（míng）機床能借助各種傳感器對（duì）自己的狀態進行監控，自行分析與機床（chuáng）狀態、加工過程（chéng）以及周邊環境有關的信息，然後（hòu）自行采取應對措施來保證（zhèng）最優化的加工。換句話說，機床已經進化為可感知當前狀態、自行進行思考決策和控製調節的智能機器。例如，按照加工要求幫助（zhù）操作者選擇切削參（cān）數，將機床狀態以短信方式發送給（gěi）有關人（rén）員等。
 
      3）客戶化（huà）[8]。從大批量生產向大規（guī）模定製轉變是製造業發展的（de）總趨勢，機床產業也不例外。為用戶創造價值不是一句空話。用戶生產的產（chǎn）品是不同（tóng）的，對機床設備的要求也當然（rán）各（gè）異。例如，複合加（jiā）工機床（chuáng）的目標是一個複雜工件在一台機床上就能加工完畢，而（ér）不同工件對應不同的工藝過（guò）程和加（jiā）工方法，那麽複合機床的配置就（jiù）應該有所不同。可以見，相當一部分隻專注生產和銷售傳統通用機床的（de）企業（yè）將（jiāng）被為用戶提供模塊化、可重構、柔性化的全麵解決方案的競爭者所取代。
 
     4）軟硬結（jié）合[11]。已經是互聯網+物聯網時代的今天（tiān），機床越來越與信息化和軟件有關。機床不（bú）僅（jǐn）是一台生產設備，更是工廠網絡、甚至全球供應（yīng）鏈網絡中的一個節點。在網絡中，機（jī）床能夠與（yǔ）生產管理係統、刀具和物料管理係統，甚至機床（chuáng）製造商、刀具供應商建立（lì）聯係，自動處理生產中出現的問題。在即將到來的新一輪的工（gōng）業革命中，不同企業的機床將（jiāng）處於網絡化的信息物理融合係（xì）統（cyberphysi－cal system）中，與人（rén）和其他設備連成一體，進行運算、通信和控（kòng）製。

     來源：同濟大學現代製造技術研究所  香港理工大學工業中心  上海（hǎi）納儂精密機械（xiè）公（gōng）司