第1章 智能制造內(nèi)涵及發(fā)展 1
1.1 制造及先進制造技術 2
1.1.1 制造、制造技術及制造系統(tǒng) 2
1.1.2 制造業(yè)的發(fā)展 2
1.1.3 先進制造技術概念 3
1.2 智能制造內(nèi)涵 4
1.2.1 智能制造定義 4
1.2.2 智能制造目標 4
1.3 全球制造業(yè)的發(fā)展與變革 5
1.3.1 美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 5
1.3.2 德國工業(yè)4.0 6
1.4 中國制造2025 7
1.5 美國、德國和中國制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略比較 9
思考與練習 10
第2章 先進制造技術 11
2.1 現(xiàn)代設計技術 12
2.1.1 現(xiàn)代設計技術的發(fā)展、內(nèi)涵及特點 12
2.1.2 計算機輔助設計 14
2.1.3 并行設計 15
2.1.4 虛擬設計 16
2.1.5 綠色設計 16
2.1.6 可重構(gòu)制造系統(tǒng)設計 17
2.2 先進制造工藝技術 18
2.2.1 工藝技術的特點及發(fā)展 18
2.2.2 超高速加工技術 18
2.2.3 精密與超精密加工技術 19
2.2.4 微細與超微細加工技術 20
2.2.5 快速成型技術 20
2.2.6 特種加工技術 21
2.2.7 表面工程技術 22
2.3 現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術 23
2.3.1 現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術的發(fā)展 23
2.3.2 企業(yè)資源計劃 24
2.3.3 制造執(zhí)行系統(tǒng) 26
2.3.4 供應鏈管理與客戶關系管理 30
2.3.5 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 32
2.3.6 產(chǎn)品生命周期管理 35
思考與練習 38
第3章 智能制造系統(tǒng) 39
3.1 智能制造系統(tǒng)特征及架構(gòu) 40
3.1.1 系統(tǒng)特征 40
3.1.2 系統(tǒng)架構(gòu) 40
3.2 智能制造核心技術CPS 42
3.2.1 CPS的發(fā)展及體系結(jié)構(gòu) 42
3.2.2 CPS與智能制造 44
3.3 智能制造三個范式 45
3.3.1 數(shù)字化制造 45
3.3.2 網(wǎng)絡化制造 46
3.3.3 智能化制造 46
3.4 智能制造系統(tǒng)集成 47
3.4.1 系統(tǒng)集成內(nèi)涵 47
3.4.2 系統(tǒng)集成技術 48
思考與練習 52
第4章 智能制造自動化 53
4.1 智能制造裝備及發(fā)展 54
4.1.1 智能制造裝備內(nèi)涵 54
4.1.2 智能制造裝備的發(fā)展 54
4.2 傳感器及儀器儀表 55
4.2.1 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 55
4.2.2 發(fā)展趨勢 56
4.2.3 智能傳感器及應用案例 57
4.3 人機交互系統(tǒng) 59
4.3.1 人機交互系統(tǒng)的發(fā)展 59
4.3.2 人機交互技術 60
4.3.3 語音交互技術應用案例 61
4.4 控制系統(tǒng) 62
4.4.1 控制系統(tǒng)的發(fā)展 62
4.4.2 PLC 64
4.4.3 DCS 65
4.4.4 FCS 66
4.5 數(shù)控機床及數(shù)控加工中心 67
4.5.1 數(shù)控機床概念及發(fā)展 67
4.5.2 數(shù)控機床的組成、工作原理及分類 69
4.5.3 數(shù)控加工中心 71
4.5.4 數(shù)控編程 72
4.6 增材制造裝備 75
4.6.1 增材制造技術及發(fā)展 75
4.6.2 增材制造關鍵技術 76
4.6.3 增材制造設備應用案例 77
4.7 工業(yè)機器人 80
4.7.1 工業(yè)機器人的發(fā)展 80
4.7.2 工業(yè)機器人結(jié)構(gòu)及技術參數(shù) 83
4.7.3 工業(yè)機器人的編程技術 85
4.7.4 工業(yè)機器人應用案例 87
思考與練習 90
第5章 智能制造關鍵技術 91
5.1 射頻識別技術 92
5.1.1 射頻識別技術特點及發(fā)展 92
5.1.2 射頻識別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及性能指標 93
5.1.3 射頻識別技術在自動化立體倉庫中的應用 96
5.2 云計算與大數(shù)據(jù)分析 99
5.2.1 云計算、云制造及大數(shù)據(jù)內(nèi)涵 99
5.2.2 云計算系統(tǒng)及關鍵技術 101
5.2.3 大數(shù)據(jù)分析及應用 104
5.3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 106
5.3.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵及發(fā)展 106
5.3.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺體系架構(gòu)及關鍵技術 108
5.3.3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用 111
5.4 人工智能 114
5.4.1 人工智能及新一代人工智能概況 114
5.4.2 人工智能關鍵技術 115
5.4.3 人工智能的應用 117
5.5 虛擬制造與數(shù)字孿生技術 119
5.5.1 虛擬制造技術 119
5.5.2 虛擬制造系統(tǒng) 121
5.5.3 數(shù)字孿生技術 123
5.6 信息安全技術 124
5.6.1 信息安全及IATF 124
5.6.2 信息安全發(fā)展態(tài)勢 125
5.6.3 信息安全技術體系 127
思考與練習 128
第6章 智能制造應用案例 129
6.1 基于個性化定制的木門加工系統(tǒng) 130
6.1.1 行業(yè)背景 130
6.1.2 個性化定制系統(tǒng) 130
6.1.3 控制系統(tǒng) 131
6.1.4 數(shù)控系統(tǒng)界面設計 132
6.1.5 加工系統(tǒng)運行 133
6.2 基于產(chǎn)品信息追溯的機加工自動生產(chǎn)線 134
6.2.1 項目背景 134
6.2.2 自動生產(chǎn)線硬件系統(tǒng) 135
6.2.3 上位機及倉儲管理系統(tǒng) 136
6.2.4 物料配送 140
6.2.5 生產(chǎn)現(xiàn)場可視化管理與監(jiān)控 141
6.3 基于邊云協(xié)同的數(shù)控機床預測性維護系統(tǒng) 142
6.3.1 行業(yè)背景 142
6.3.2 邊云協(xié)同架構(gòu) 143
6.3.3 預測性維護系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 144
6.3.4 預測性維護系統(tǒng)運行與分析 144
6.3.5 預測性維護系統(tǒng)可視化 148
參考文獻 149