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本書給出了智能制造的基本概念及創(chuàng)新模式，向讀者介紹了智能化轉(zhuǎn)型的頂層設(shè)計(jì)及評估方法、智能化轉(zhuǎn)型的核心數(shù)據(jù)資源的管理和治理、工業(yè)信息安全管理及評估，特別是闡述了比較新的數(shù)字孿生技術(shù)及與CPS的關(guān)系、5G及在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，同時(shí)還介紹了工業(yè)智能及邊緣技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及平臺(tái)。
本書所介紹的方法，都展示了相應(yīng)的案例。

隨著“工業(yè)4.0”和“中國制造2025”等概念深入人心，制造業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展已是大勢所趨，也是制造業(yè)在互聯(lián)網(wǎng)浪潮中生存革新的必然選擇。

所謂工業(yè)智能化轉(zhuǎn)型是指在工業(yè)領(lǐng)域中采用人工智能、知識(shí)工程、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)理論、大系統(tǒng)理論等，使工業(yè)制造系統(tǒng)具有人的某些智能，能替代或擴(kuò)展人的腦力勞動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)腦力勞動(dòng)自動(dòng)化；并集信息技術(shù)、系統(tǒng)控制技術(shù)、軟件技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)和專家系統(tǒng)等技術(shù)群集于一體，實(shí)現(xiàn)一體化或綜合化，以提升企業(yè)的運(yùn)行效率和獲得競爭優(yōu)勢。

工業(yè)4.0、智能制造等，面對客戶需求的變化，企業(yè)如何適應(yīng)和跟上這一快速的變化，如何更好地滿足客戶需求，這是數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要解決的核心問題。在過去，消費(fèi)者追求的更多是高性價(jià)比、產(chǎn)品功能豐富、耐用性高等功能訴求；而今天，年輕的消費(fèi)者不僅僅關(guān)注功能訴求，而且關(guān)注內(nèi)容、服務(wù)、參與度、社交體驗(yàn)、分享與交流等體驗(yàn)訴求。消費(fèi)者的需求已變化，企業(yè)的供給必須跟上消費(fèi)者需求的變化。

伴隨著工業(yè)技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，商業(yè)系統(tǒng)的需求、生產(chǎn)流程、業(yè)務(wù)邏輯的復(fù)雜性逐漸增加，對信息系統(tǒng)的響應(yīng)要求也越來越高。面對商業(yè)和制造系統(tǒng)復(fù)雜性的持續(xù)增加，基于傳統(tǒng)IT架構(gòu)的解決方案越來越難以適應(yīng)日益復(fù)雜的制造系統(tǒng)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)基于云架構(gòu)實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)和解決方案的云化遷移，使大量數(shù)據(jù)、模型、決策信息平臺(tái)化匯聚、在線化調(diào)用，系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通操作，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的功能重用、快速迭代、敏捷開發(fā)、按需交付。伴隨著制造系統(tǒng)的復(fù)雜性增加，新的業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過對原有業(yè)務(wù)系統(tǒng)模塊的組合編排、部署實(shí)現(xiàn)快速上線，系統(tǒng)響應(yīng)能力達(dá)到指數(shù)增長。

面對數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化轉(zhuǎn)型大變革，企業(yè)該如何轉(zhuǎn)型？企業(yè)需要實(shí)現(xiàn)三個(gè)轉(zhuǎn)變：一是以確定性應(yīng)對不確定性，面對需求的不確定性，企業(yè)需要以數(shù)據(jù)+算法的策略應(yīng)對不確定性；二是以增量革命構(gòu)建新型能力，企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型就是要把軟件、設(shè)備、流程優(yōu)化、管理變革最終轉(zhuǎn)化為企業(yè)的新型能力；三是從產(chǎn)品制造商到客戶運(yùn)營商的轉(zhuǎn)變，制造企業(yè)應(yīng)成為一個(gè)工業(yè)產(chǎn)品提供者，通過產(chǎn)品與客戶建立一種“強(qiáng)關(guān)系”，能成為24h在線，了解、預(yù)測、滿足客戶需求的“客戶運(yùn)營商”。

企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型時(shí)代已經(jīng)到來。

本書主要特點(diǎn)是： ① 針對信息化轉(zhuǎn)型的新階段——智能化轉(zhuǎn)型特點(diǎn)的要求，提出了智能化轉(zhuǎn)型方法論；② 梳理了信息化轉(zhuǎn)型所涉及的方法和技術(shù)；③ 分領(lǐng)域分析了智能制造成熟度模型及相關(guān)案例。

本書由孔繁榮、鄭樹泉擔(dān)任主編；黃燕、徐侃、李索遠(yuǎn)、王倩、武智霞、宋光照等參與了部分章節(jié)的編寫工作。

感謝上海計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)開發(fā)中心、上海嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用工程技術(shù)研究中心多年來的研究和應(yīng)用實(shí)踐為本書的寫作積累了大量的素材和案例。本書的撰寫得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造和智能工廠”重點(diǎn)專項(xiàng)《智能工廠彈性服務(wù)管控平臺(tái)通用架構(gòu)及開發(fā)工具》項(xiàng)目的支持。該項(xiàng)目提出了“智能工廠管控平臺(tái)彈性基礎(chǔ)架構(gòu)”，我們基于該架構(gòu)的模型已面向航空、電子信息、先進(jìn)制造等行業(yè)開展了企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的應(yīng)用實(shí)踐。

同時(shí)，本書也得到了中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院及工業(yè)大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化研究小組、中國信息通信研究院及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟相關(guān)會(huì)員、工業(yè)智能服務(wù)聯(lián)盟會(huì)員企業(yè)、工業(yè)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用聯(lián)盟企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)和專家的支持，他們?yōu)楸緯膶懽魈峁┝瞬簧俳ㄗh和案例材料，在此一并表示感謝。

智能制造數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化轉(zhuǎn)型是個(gè)不斷改進(jìn)和演化的過程，企業(yè)需要通過不斷實(shí)踐來積累經(jīng)驗(yàn)和不斷推進(jìn)工作，本書只能起到一個(gè)拋磚引玉的作用。歡迎讀者對本書不足之處批評指正，希望分享體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)，共同推進(jìn)智能制造的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

孔繁榮于上海

2020年5月

孔繁榮，工學(xué)博士，中國人工智能學(xué)會(huì)自然計(jì)算及數(shù)字智能城市專業(yè)委員會(huì)會(huì)秘書長，上海市人工智能學(xué)會(huì)理事、上海嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用工程技術(shù)研究中心常務(wù)副主任，上海市五四青年獎(jiǎng)?wù)芦@得者。孔繁榮長期從事工業(yè)控制與工業(yè)智能系統(tǒng)研究及應(yīng)用工作，主持包括“智能工廠彈性服務(wù)管控平臺(tái)通用架構(gòu)及開發(fā)工具”在內(nèi)10多項(xiàng)國家J、省部級(jí)重大科研課題，獲得各類型知識(shí)產(chǎn)權(quán)50余項(xiàng)，主持或參與制定國家標(biāo)準(zhǔn)7項(xiàng)，獲得多項(xiàng)省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)項(xiàng)，以第一作者身份在SCI等國內(nèi)外刊物發(fā)表40余篇論文，出版各類學(xué)術(shù)專著10余種。

鄭樹泉，上海計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)開發(fā)中心嵌入式工程中心副主任，上海產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院工程大數(shù)據(jù)服務(wù)創(chuàng)新中心主任，高級(jí)工程師。獲得4項(xiàng)相關(guān)專利，其中含發(fā)明專利二項(xiàng)，合作發(fā)表相關(guān)論文六篇，獲得上�？萍歼M(jìn)步三等獎(jiǎng)。研究了德國的工業(yè)4.0戰(zhàn)略、美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略及中國制造2025戰(zhàn)略，作為“智能工廠通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)驗(yàn)證”及“智能制造工業(yè)云、大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)驗(yàn)證”二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的專家組成員參與了七個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的起草工作。提出了工業(yè)大數(shù)據(jù)參考架構(gòu)。是中國信標(biāo)委工業(yè)大數(shù)據(jù)工作組“工業(yè)大數(shù)據(jù)白皮書”主要起草人員之一，聯(lián)合上海市政工程設(shè)計(jì)院橋梁所聯(lián)合開發(fā)了橋梁健康監(jiān)測及養(yǎng)護(hù)平臺(tái)等多個(gè)工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用。

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