- 机械工业出版社
- 9787893864315
- 561979
- 2025-04
- 工学
- 机械类
- 智能制造
- 本科
内容简介
本书首先介绍了制造技术和智能制造的发展历程，讨论了智能制造的内涵与特征、构成要素和参考架构模型等智能制造技术基础，介绍了智能传感技术、工业互联网和物联网、大数据、云计算和边缘计算、虚拟现实/增强现实/混合现实技术、人工智能和数字孪生等新一代智能制造支撑技术；以智能工厂和智能生产为主题，并结合实际案例，讨论了横向集成、纵向集成和端到端集成三大集成技术，以及动态感知、实时分析、自主决策和精准执行四项功能应用使能技术；最后阐述了推进和实施智能制造的基本原则、发展阶段、演进范式、典型模式和具体步骤，展望了智能制造的未来。通过学习本书，读者可以了解智能制造发展的历程，理解和掌握智能制造的基础理论和关键技术，了解智能工厂和智能生产的构建及实现场景，并探讨智能制造的未来发展方向和技术路线。
本书符合二十大报告中关于“深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略”的要求，在详细讲授基础理论知识的同时融入探索性实践内容，以增强学生的自信心和创造力，即用学科理论知识促进学生活跃思维、敢于创新，尽可能地将新思路在实践中进行创造性的转化，推动科学技术实现创新性发展。
本书可作为高等院校智能制造工程、机械工程及相关专业开设的智能制造概论、智能制造导论以及智能制造工程基础等课程的教材，也可作为智能制造其他课程教学和培训的参考书。
本书符合二十大报告中关于“深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略”的要求，在详细讲授基础理论知识的同时融入探索性实践内容，以增强学生的自信心和创造力，即用学科理论知识促进学生活跃思维、敢于创新，尽可能地将新思路在实践中进行创造性的转化，推动科学技术实现创新性发展。
本书可作为高等院校智能制造工程、机械工程及相关专业开设的智能制造概论、智能制造导论以及智能制造工程基础等课程的教材，也可作为智能制造其他课程教学和培训的参考书。
目录
前言
第1章 概述
1.1 制造技术发展简述
1.1.1 人类文明、工业革命与制造技术
1.1.2 制造技术的发展变迁
1.2 制造的永恒主题
1.2.1 制造业的地位及作用
1.2.2 “优质、高效、低耗、绿色、安全”的永恒主题
1.3 智能制造的发展历程
1.3.1 早期的研究与认识
1.3.2 智能制造内涵认识的发展
1.3.3 工业4.0时代智能制造的内涵
1.4 关于智能制造发展的国家战略
1.4.1 德国“工业4.0”和《国家工业战略2030》
1.4.2 美国工业互联网和先进制造业领导力战略
1.4.3 日本工业价值链和超智能社会5.0
1.4.4 中国制造2025
1.4.5 各国智能制造发展特点比较
1.5 本课程的目标与内容
1.5.1 教学目标
1.5.2 各章内容安排
思考题和习题
第2章 智能制造技术基础
2.1 智能制造的内涵与特征
2.1.1 制造系统及其构成
2.1.2 智能制造的内涵
2.1.3 智能制造的特征
2.2 智能制造的基本构成要素
2.2.1 智能设计
2.2.2 智能产品
2.2.3 智能生产
2.2.4 智能管理
2.2.5 智能服务
2.3 智能制造参考架构模型
2.3.1 参考架构模型概述
2.3.2 工业4.0参考架构模型
2.3.3 基于工业互联网参考架构的智能制造体系架构
2.3.4 智能制造生态系统模型
2.3.5 工业价值链参考架构和智能制造单元
2.3.6 智能制造三链模型
思考题和习题
第3章 新一代智能制造支撑技术
3.1 智能传感技术
3.1.1 传感技术基础
3.1.2 制造工程中常用传感器的工作原理
3.1.3 智能传感器的特点
3.1.4 智能传感技术应用
3.2 工业互联网和物联网
3.2.1 工业互联网
3.2.2 物联网
3.2.3 基于5G的工业互联和工业物联
3.3 大数据
3.3.1 大数据、工业大数据与制造大数据
3.3.2 大数据分析和数据挖掘方法
3.3.3 大数据应用
3.4 云计算和边缘计算
3.4.1 云计算
3.4.2 边缘计算
3.5 人工智能
3.5.1 人工智能的概念和内涵
3.5.2 机器学习和深度学习
3.5.3 人工智能应用
3.6 虚拟现实/增强现实/混合现实技术
3.6.1 虚拟现实、增强现实和混合现实的基本概念
3.6.2 虚拟现实/增强现实/混合现实的关键技术
3.6.3 虚拟现实/增强现实/混合现实技术在智能制造中的应用
3.7 数字孪生
3.7.1 数字孪生的概念和内涵
3.7.2 数字孪生的使能技术
3.7.3 数字孪生应用实例
思考题和习题
第4章 智能工厂和智能生产
4.1 从数字化工厂到智能工厂
4.1.1 数字化制造系统
4.1.2 从数字化工厂到智能工厂的发展
4.1.3 智能工厂的基本特征
4.2 智能工厂的核心与构成
4.2.1 数字化工厂
4.2.2 CPS和CPPS
4.2.3 工业4.0三大集成的技术实现
4.3 智能工厂建设架构与实现
4.3.1 智能工厂建设架构
4.3.2 智能工厂建设案例
4.4 智能生产
4.4.1 智能生产系统
4.4.2 智能生产中的功能集成实现技术
4.4.3 智能生产的场景及实现
思考题和习题
第5章 智能制造演进范式与发展路径
5.1 推进和实施智能制造的基本原则
5.1.1 智能制造的“三要”原则
5.1.2 智能制造的“三不要”原则
5.2 智能制造的发展演进与路径
5.2.1 企业智能化发展阶段
5.2.2 智能制造演进范式
5.2.3 智能制造的典型模式
5.2.4 企业实施智能制造的具体步骤的建议
5.3 智能制造未来展望
5.3.1 未来制造的新形态和新特征
5.3.2 未来工厂的设想
5.3.3 展望
思考题和习题
参考文献
第1章 概述
1.1 制造技术发展简述
1.1.1 人类文明、工业革命与制造技术
1.1.2 制造技术的发展变迁
1.2 制造的永恒主题
1.2.1 制造业的地位及作用
1.2.2 “优质、高效、低耗、绿色、安全”的永恒主题
1.3 智能制造的发展历程
1.3.1 早期的研究与认识
1.3.2 智能制造内涵认识的发展
1.3.3 工业4.0时代智能制造的内涵
1.4 关于智能制造发展的国家战略
1.4.1 德国“工业4.0”和《国家工业战略2030》
1.4.2 美国工业互联网和先进制造业领导力战略
1.4.3 日本工业价值链和超智能社会5.0
1.4.4 中国制造2025
1.4.5 各国智能制造发展特点比较
1.5 本课程的目标与内容
1.5.1 教学目标
1.5.2 各章内容安排
思考题和习题
第2章 智能制造技术基础
2.1 智能制造的内涵与特征
2.1.1 制造系统及其构成
2.1.2 智能制造的内涵
2.1.3 智能制造的特征
2.2 智能制造的基本构成要素
2.2.1 智能设计
2.2.2 智能产品
2.2.3 智能生产
2.2.4 智能管理
2.2.5 智能服务
2.3 智能制造参考架构模型
2.3.1 参考架构模型概述
2.3.2 工业4.0参考架构模型
2.3.3 基于工业互联网参考架构的智能制造体系架构
2.3.4 智能制造生态系统模型
2.3.5 工业价值链参考架构和智能制造单元
2.3.6 智能制造三链模型
思考题和习题
第3章 新一代智能制造支撑技术
3.1 智能传感技术
3.1.1 传感技术基础
3.1.2 制造工程中常用传感器的工作原理
3.1.3 智能传感器的特点
3.1.4 智能传感技术应用
3.2 工业互联网和物联网
3.2.1 工业互联网
3.2.2 物联网
3.2.3 基于5G的工业互联和工业物联
3.3 大数据
3.3.1 大数据、工业大数据与制造大数据
3.3.2 大数据分析和数据挖掘方法
3.3.3 大数据应用
3.4 云计算和边缘计算
3.4.1 云计算
3.4.2 边缘计算
3.5 人工智能
3.5.1 人工智能的概念和内涵
3.5.2 机器学习和深度学习
3.5.3 人工智能应用
3.6 虚拟现实/增强现实/混合现实技术
3.6.1 虚拟现实、增强现实和混合现实的基本概念
3.6.2 虚拟现实/增强现实/混合现实的关键技术
3.6.3 虚拟现实/增强现实/混合现实技术在智能制造中的应用
3.7 数字孪生
3.7.1 数字孪生的概念和内涵
3.7.2 数字孪生的使能技术
3.7.3 数字孪生应用实例
思考题和习题
第4章 智能工厂和智能生产
4.1 从数字化工厂到智能工厂
4.1.1 数字化制造系统
4.1.2 从数字化工厂到智能工厂的发展
4.1.3 智能工厂的基本特征
4.2 智能工厂的核心与构成
4.2.1 数字化工厂
4.2.2 CPS和CPPS
4.2.3 工业4.0三大集成的技术实现
4.3 智能工厂建设架构与实现
4.3.1 智能工厂建设架构
4.3.2 智能工厂建设案例
4.4 智能生产
4.4.1 智能生产系统
4.4.2 智能生产中的功能集成实现技术
4.4.3 智能生产的场景及实现
思考题和习题
第5章 智能制造演进范式与发展路径
5.1 推进和实施智能制造的基本原则
5.1.1 智能制造的“三要”原则
5.1.2 智能制造的“三不要”原则
5.2 智能制造的发展演进与路径
5.2.1 企业智能化发展阶段
5.2.2 智能制造演进范式
5.2.3 智能制造的典型模式
5.2.4 企业实施智能制造的具体步骤的建议
5.3 智能制造未来展望
5.3.1 未来制造的新形态和新特征
5.3.2 未来工厂的设想
5.3.3 展望
思考题和习题
参考文献
