本書內(nèi)容先進，填補國內(nèi)同類圖書空白，已列為湖北省學術著作出版基金、國家出版基金申報項目。
本書將智能制造技術融合到航天裝備制造過程，詳細討論了航天制造關鍵過程中的智能化技術。智能制造是什么，我國的航天制造業(yè)為什么需要智能制造是本書討論的第一個問題。了解之后，本書首先從整個航天行業(yè)角度出發(fā)，闡述了智能制造技術對航天產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈造成的沖擊和變革。第二部分詳細闡述了信息技術與航天制造技術融合。數(shù)字化制造是智能制造的基礎，本書首先介紹航天數(shù)字化制造技術，在此技術上對新一代信息技術與航天制造的進一步融合進行了研究。第三部分對航天產(chǎn)品關鍵工藝中涉及的智能技術、智能裝備進行了詳細闡述，包括機械加工、成型、焊接、裝配等，后對航天特種加工機器人進行了介紹。
航天制造業(yè)是體現(xiàn)國家科技實力和競爭力的重要戰(zhàn)略性行業(yè)，我國經(jīng)過50多年努力已躋身于世界航天大國行列。但相比航天強國，我國航天制造業(yè)仍存在一定的差距。智能技術的應用能夠彌補制造技術水平與產(chǎn)品需求之間的差距，有效推進戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，使我國航天制造業(yè)實現(xiàn)工業(yè)化、規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化。這也是保持我國航天制造業(yè)持續(xù)快速發(fā)展、促使我國向航天強國邁進的必由之路。
本書就智能制造技術與航天裝備制造過程的融合展開了討論，詳細討論了航天制造關鍵過程中的智能化技術。
第1~2章首先討論了智能制造是什么，我國的航天制造業(yè)為什么需要智能制造這兩個問題。之后，本書從整個航天行業(yè)角度出發(fā)，闡述了智能制造技術對航天產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈造成的沖擊和帶來的變革。
第3~4章詳細闡述了信息技術與航天制造技術的融合。數(shù)字化制造是智能制造的基礎，本書首先介紹了航天數(shù)字化制造技術，在此技術上對新一代信息技術與航天制造的進一步融合進行了研究。
第5~13章對航天產(chǎn)品關鍵工藝中涉及的智能技術、智能裝備進行了詳細闡述，包括鈑金件成形、機械加工、熱處理、表面處理、焊接、共底夾層制造、復合材料制造增材制造、大型部件裝配等制造過程中的智能技術和裝備。
第14章介紹了智能制造生產(chǎn)線、智能制造車間案例。航天產(chǎn)品智能車間與智能生產(chǎn)線是智能技術在生產(chǎn)中的集成應用實例，本章選擇幾類典型車間進行了介紹。
本書主要由孟光、郭立杰、程輝撰寫。胡藍、張在房、南博華、李照謙、劉曉、唐麗娜、鞠鵬飛、尹玉環(huán)、田杰、王曉蕾、鞠博文、朱小剛、王濤等也參加了部分內(nèi)容的撰寫工作，在此對他們表示感謝。在完成本書的過程中，我們參考了大量文獻，在此向文獻作者們表示衷心的感謝。同時，感謝華中科技大學出版社的鄧薇、萬亞軍等為本書出版付出的辛勤勞動。
由于作者能力有限，書中難免存在疏漏之處，請各位讀者諒解。
作者
2019年5月
孟光，上海交通大學教授、博導，教育部長江學者獎勵計劃特聘教授、國家杰出青年基金獲得者，現(xiàn)任上海市 航天局副局長 中國航天技術（上海）研究院 副院長；曾任上海交通大學機械系統(tǒng)與振動國家重點實驗室主任、機械與動力工程學院院長�，F(xiàn)為中國振動工程學會常務理事，IFToMM 國際轉(zhuǎn)子動力學會議學術委員會委員和 I MECH E 國際旋轉(zhuǎn)機械振動會議組織委員會委員，International Journal of Nonlinear Sciences and Numerical Simulation副主編,《航空學報》，《振動工程學報》，《應用力學學報》，《振動與沖擊》，《機械強度》等雜志編委。
第1章航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程及需求/1
1.1航天產(chǎn)品介紹/1
1.1.1運載火箭/1
1.1.2衛(wèi)星系統(tǒng)/2
1.1.3載人飛船/3
1.1.4其他航天產(chǎn)品/4
1.2國外航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展及啟示/5
1.2.1美國航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展/5
1.2.2俄羅斯航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展/7
1.2.3歐盟航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展/8
1.2.4國際航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展的啟示/9
1.3中國航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展/11
1.3.1中國航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程/11
1.3.2構(gòu)建商業(yè)航天新業(yè)態(tài)/13
1.4航天制造特點與需求/18
1.4.1中國制造特點/18
1.4.2航天制造發(fā)展需求/24
1.4.3發(fā)展航天智能制造技術與裝備的任務/28
第2章新工業(yè)革命時代的航天制造體系/31
2.1新工業(yè)革命/32
2.1.1德國“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略/32
2.1.2美國“先進制造伙伴”計劃/33
2.1.3“中國制造2025”戰(zhàn)略/35
2.2智能制造/36
2.3互聯(lián)制造/38
2.3.1概念分析/38
2.3.2航天互聯(lián)制造/40
2.4價值鏈協(xié)同發(fā)展/44
2.4.1航天價值鏈細化與重構(gòu)/44
2.4.2航天制造協(xié)同發(fā)展/48
2.4.3航天價值鏈協(xié)同管控/49
2.5從制造到服務/51
2.5.1航天制造服務化/52
2.5.2航天制造服務化過程中價值鏈變化/53
第3章航天領域數(shù)字化制造/56
3.1航天領域數(shù)字化制造現(xiàn)狀/56
3.2航天領域數(shù)字化制造關鍵技術框架/58
3.2.1MBD技術/58
3.2.2數(shù)字樣機/59
3.2.3MDO技術/60
3.2.4并行數(shù)字化產(chǎn)品定義/61
3.2.5BOM技術/61
3.2.6MES/62
3.3基于MBD的航天數(shù)字化工藝典型應用/63
3.3.1數(shù)字化協(xié)同產(chǎn)品研發(fā)/66
3.3.2數(shù)字化工藝設計和管理/71
3.3.3數(shù)字化工藝仿真/76
3.4航天數(shù)字化制造執(zhí)行管理技術的應用/80
3.4.1生產(chǎn)調(diào)度管理/80
3.4.2生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)執(zhí)行管理/81
3.4.3物流管理/82
3.4.4生產(chǎn)過程質(zhì)量管理/85
第4章新一代信息技術與航天制造技術的融合/87
4.1大數(shù)據(jù)技術/87
4.1.1航天智能制造業(yè)大數(shù)據(jù)的來源與特點/87
4.1.2航天制造大數(shù)據(jù)平臺/88
4.1.3航天制造業(yè)大數(shù)據(jù)應用/89
4.2物聯(lián)網(wǎng)技術/91
4.2.1航天制造智能物聯(lián)的特點/91
4.2.2航天制造物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術/91
4.2.3航天制造車間物聯(lián)網(wǎng)示例/93
4.3數(shù)字孿生技術/98
4.3.1數(shù)字孿生技術發(fā)展現(xiàn)狀/98
4.3.2航天制造數(shù)字孿生的關鍵技術/102
4.3.3航天制造數(shù)字孿生技術的應用/113
4.4綜合集成應用/118
4.4.1航天智能制造的縱向集成/118
4.4.2航天價值鏈的橫向集成/119
第5章航天鈑金件數(shù)字化制造技術/122
5.1鈑金件數(shù)字化制造內(nèi)涵及過程特性/122
5.1.1鈑金件制造過程的特性分析/122
5.1.2鈑金件數(shù)字化制造技術和系統(tǒng)/125
5.2鈑金件成形工藝過程智能化設計/130
5.2.1面向制造過程的知識重用/130
5.2.2鈑金件成形工藝過程及設計方式/132
5.2.3鈑金件成形工藝流程智能化設計/134
5.3鈑金件成形模具數(shù)字化設計/140
5.3.1鈑金件成形模具結(jié)構(gòu)特點/141
5.3.2鈑金件成形模具數(shù)字化設計方法/141
5.4典型鈑金件成形回彈補償/145
5.4.1鈑金件制造模型及其數(shù)字化定義/145
5.4.2典型鈑金件回彈問題及解決方法/149
5.4.3型材零件拉彎成形回彈預測與補償/151
5.4.4框環(huán)零件液壓成形回彈預測與補償/156
5.5鈑金件數(shù)字化檢測/162
5.5.1鈑金件檢測內(nèi)容/163
5.5.2鈑金件數(shù)字化檢測流程/163
5.6典型鈑金件數(shù)字化制造應用案例/165
5.6.1框環(huán)零件液壓成形數(shù)字化制造應用案例/165
5.6.2型材零件拉彎成形數(shù)字化制造應用案例/167
5.7鈑金件數(shù)字化制造技術發(fā)展展望/169
第6章面向難切削材料的智能化特種加工技術與裝備/171
6.1電加工技術原理與應用/171
6.2電加工關鍵技術的智能化需求/173
6.3閉式整體葉盤多軸聯(lián)動數(shù)控電火花成形加工技術與裝備/174
6.3.1多軸聯(lián)動電火花成形加工數(shù)控系統(tǒng)/175
6.3.2專用CAM系統(tǒng)/177
6.3.3智能工藝專家系統(tǒng)/179
第7章航天材料與典型構(gòu)件智能熱處理技術與裝備/181
7.1航天典型構(gòu)件虛擬熱處理技術/182
7.1.1虛擬熱處理技術內(nèi)涵/182
7.1.2虛擬熱處理技術范圍/183
7.1.3虛擬熱處理技術研究進展/184
7.1.4虛擬熱處理技術在航天領域的應用進展/186
7.1.5虛擬熱處理技術在航天領域的發(fā)展方向/187
7.2航天熱處理材料與工藝數(shù)據(jù)庫/188
7.2.1熱處理數(shù)據(jù)庫內(nèi)涵/188
7.2.2航天熱處理材料與工藝數(shù)據(jù)庫建設/189
7.2.3航天熱處理材料與工藝數(shù)據(jù)庫發(fā)展方向/190
7.3航天熱處理數(shù)字化裝備與技術/190
7.3.1熱處理數(shù)字化裝備內(nèi)涵/190
7.3.2熱處理數(shù)字化裝備研究進展/191
7.3.3航天領域典型熱處理數(shù)字化裝備/194
7.3.4航天領域熱處理數(shù)字化裝備發(fā)展方向/199
第8章自動化和智能化航天表面工程技術與裝備/200
8.1航天表面工程技術概述/200
8.2物理氣相沉積技術/200
8.2.1物理氣相沉積技術分類/200
8.2.2物理氣相沉積技術的發(fā)展現(xiàn)狀/203
8.2.3物理氣相沉積技術應用/206
8.3噴涂技術/208
8.3.1噴涂技術分類/208
8.3.2噴涂技術的發(fā)展現(xiàn)狀/210
8.3.2噴涂技術應用/212
8.4激光表面處理技術/216
8.4.1激光表面處理技術/216
8.4.2激光表面處理技術的發(fā)展現(xiàn)狀/217
8.4.3激光表面處理技術的應用/218
第9章典型航天結(jié)構(gòu)件智能焊接技術與裝備/222
9.1焊接工藝及仿真技術/222
9.1.1焊接仿真技術/222
9.1.2焊接專家系統(tǒng)/228
9.2基于自適應檢測與反饋控制的智能焊接技術與裝備/231
9.2.1基于電弧穩(wěn)定性控制的焊接過程傳感與反饋控制技術/232
9.2.2攪拌摩擦焊恒壓力/溫度自適應控制技術/236
9.2.3基于激光跟蹤的焊縫路徑自適應控制/238
9.2.4基于熔池視覺檢測的熔化焊自適應控制/242
9.2.5激光焊接過程質(zhì)量在線檢測/244
9.2.6激光電弧復合焊接過程質(zhì)量在線監(jiān)測/248
9.3焊接缺陷實時智能評定技術/251
第10章大溫差弱剛性航天夾層構(gòu)件制造技術/254
10.1大型共底夾層構(gòu)件特點及需求/254
10.2共底蒙皮數(shù)據(jù)采集及處理技術/255
10.2.1共底蒙皮數(shù)據(jù)采集/255
10.2.2采集數(shù)據(jù)處理/257
10.3共底蒙皮的制備技術/260
10.3.1泡沫夾芯熱成型與數(shù)控加工/260
10.3.2蒙皮與PMI泡沫夾芯的粘接固化/262
10.4共底粘接質(zhì)量檢測/264
10.4.1接觸式超聲檢測技術——多次縱波脈沖回波法/264
10.4.2脈沖相位紅外熱成像無損檢測技術/267
10.4.3無損檢測技術驗證/276
第11章復合材料制造技術與裝備/278
11.1纖維纏繞成型工藝與制造技術/279
11.1.1纖維纏繞成型工藝/280
11.1.2纖維纏繞設備/282
11.1.3纖維纏繞工藝的發(fā)展趨勢/285
11.2模壓成型工藝與智能制造技術/287
11.2.1模壓成型工藝概述/287
11.2.2模壓料的工藝性及自動化生產(chǎn)/289
11.2.3模壓成型工藝參數(shù)優(yōu)化技術/297
11.3熱壓罐成型工藝與智能制造技術/317
11.3.1熱壓罐成型工藝概述/317
11.3.2熱壓罐成型工藝數(shù)字化制造技術/319
第12章增材制造技術與裝備/324
12.1增材制造技術概述/324
12.2增材制造技術的典型工藝與裝備/326
12.2.1激光選區(qū)熔化技術/326
12.2.2激光熔融沉積技術/336
12.2.3激光選區(qū)燒結(jié)技術/344
12.3增材制造技術的應用/350
12.3.1激光選區(qū)熔化技術在航天領域的應用/350
12.3.2激光熔融沉積技術在航天領域的應用/357
12.3.3激光選區(qū)燒結(jié)技術在航天領域的應用/360
12.3.4增材制造技術在深空探測領域的應用/363
12.4增材制造技術發(fā)展趨勢/367
第13章航天大型部件自動化柔性對接裝配技術/371
13.1大型部件自動化裝配技術現(xiàn)狀/371
13.2對接裝配調(diào)姿定位系統(tǒng)/376
13.3數(shù)字化裝配位姿測量系統(tǒng)/381
13.3.1激光跟蹤儀測量技術/382
13.3.2電子經(jīng)緯儀測量技術/383
13.3.3室內(nèi)GPS測量技術/385
13.4測量匹配調(diào)整的多自由度協(xié)調(diào)控制技術/390
13.5運載火箭筒體構(gòu)件柔性對接裝配實例/393
13.5.1系統(tǒng)研制/393
13.5.2測量匹配調(diào)姿對接實驗/395
第14章航天智能生產(chǎn)線/車間/401
14.1大型復雜結(jié)構(gòu)件智能涂裝生產(chǎn)線/401
14.1.1大型復雜結(jié)構(gòu)件智能涂裝生產(chǎn)線布局與構(gòu)成/402
14.1.2大型復雜結(jié)構(gòu)件涂裝不同工藝參數(shù)之間的智能化匹配/403
14.1.3大型復雜結(jié)構(gòu)件涂裝生產(chǎn)線智能控制技術/408
14.2航天熱處理智能車間/410
14.2.1熱處理智能車間內(nèi)涵/410
14.2.2熱處理生產(chǎn)管理系統(tǒng)/411
14.2.3熱處理設備集控系統(tǒng)/412
14.3航天智能焊接車間/417
14.3.1智能車間布局優(yōu)化/418
14.3.2智能系統(tǒng)建設/420
14.3.3關鍵工序自動化、智能化改造/426
參考文獻/429
書單推薦
