本書主要介紹了智能制造的概念和發(fā)展現(xiàn)狀，智能制造模式、技術體系與技術特征，智能設計技術，智能制造工藝，智能制造信息技術，智能監(jiān)測、診斷與控制，智能制造系統(tǒng)，智能制造裝備，智能工廠等相關知識。本書各章章首以思維導圖的方式給出了知識框架，便于讀者直觀地了解各章內容體系；配套了課件、習題答案等電子資源，讀者可掃描封底和每章末的二維碼查看。本書旨在幫助讀者了解智能制造的相關概念和原理，進一步掌握智能制造內涵和發(fā)展，助力智能制造應用型人才的培養(yǎng)。
本書可作為高等院校智能制造及相關專業(yè)的教材，也可供智能制造相關領域的技術人員參考。
第1章 智能制造概述 1
1.1 智能制造及相關概念 3
1.1.1 智能制造的定義 3
1.1.2 智能制造技術 3
1.1.3 智能制造系統(tǒng) 4
1.2 智能制造的發(fā)展 4
1.2.1 智能制造的發(fā)展現(xiàn)狀 4
1.2.2 智能制造的發(fā)展趨勢 6
1.3 智能制造模式和技術體系 8
1.3.1 協(xié)同制造模式 9
1.3.2 流程型智能制造 9
1.3.3 遠程運維服務模式 10
1.4 智能制造技術特征 11
1.4.1 自動化制造 11
1.4.2 智能化制造 12
1.4.3 網(wǎng)絡化制造 13
本章小結 13
思考題 13
第2章 智能設計技術 14
2.1 數(shù)字化設計 14
2.1.1 物理工廠數(shù)字化 15
2.1.2 系統(tǒng)能力可視化 16
2.1.3 展望工業(yè)元宇宙 17
2.2 智能CAD系統(tǒng)及設計方法 18
2.2.1 智能設計產(chǎn)生與發(fā)展 18
2.2.2 智能設計層次 19
2.2.3 智能設計特點 19
2.2.4 設計方法 20
2.2.5 智能CAD系統(tǒng)的開發(fā)途徑 24
2.3 基于數(shù)字孿生的產(chǎn)品設計與虛擬樣機 25
2.3.1 數(shù)字孿生的概念 25
2.3.2 數(shù)字孿生技術 26
2.3.3 數(shù)字孿生與機電一體化概念設計 27
2.3.4 虛擬樣機技術 29
本章小結 36
思考題 36
第3章 智能制造工藝 38
3.1 數(shù)控加工工藝 39
3.1.1 數(shù)控加工工藝介紹 39
3.1.2 車削加工工藝 40
3.1.3 加工中心加工工藝 46
3.2 智能加工工藝 50
3.2.1 智能切削技術的內涵與流程 50
3.2.2 智能切削加工過程中的關鍵技術 52
3.2.3 智能加工技術在切削過程中的應用 66
3.3 制造加工過程的智能預測 70
3.3.1 智能預測系統(tǒng) 70
3.3.2 基于加工誤差傳遞網(wǎng)絡的工序質量智能預測 72
3.3.3 基于磨削的智能預測系統(tǒng) 74
3.4 智能制造數(shù)據(jù)庫及其建模 76
3.4.1 數(shù)據(jù)庫基礎知識 76
3.4.2 概念模型與E-R圖 79
3.4.3 概念模型和邏輯模型的轉換規(guī)則及實例 79
3.4.4 關系模型與關系規(guī)范化理論 81
3.4.5 數(shù)據(jù)庫設計過程 81
本章小結 82
思考題 83
第4章 智能制造信息技術 84
4.1 云計算與大數(shù)據(jù) 85
4.1.1 云計算的定義 85
4.1.2 云計算的分類 87
4.1.3 云計算與大數(shù)據(jù)的關系 88
4.1.4 云計算大數(shù)據(jù)平臺的主要技術框架 88
4.2 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術 90
4.2.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義 90
4.2.2 物聯(lián)網(wǎng)的體系結構 90
4.2.3 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的關鍵技術 91
4.2.4 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應用 91
4.3 智能制造與信息物理系統(tǒng) 93
4.3.1 信息物理系統(tǒng)的定義 93
4.3.2 信息物理系統(tǒng)的體系結構 94
4.3.3 信息物理系統(tǒng)的特征 96
4.3.4 信息物理系統(tǒng)與智能制造 96
4.4 虛擬現(xiàn)實與人工智能技術 97
4.4.1 虛擬現(xiàn)實與人工智能的定義及特點 97
4.4.2 虛擬現(xiàn)實在智能制造中的應用 100
4.5 智能制造的信息安全技術 102
4.5.1 智能制造信息安全技術 102
4.5.2 智能制造中工控系統(tǒng)網(wǎng)絡信息安全 103
4.5.3 智能制造中云安全與大數(shù)據(jù)安全 104
本章小結 104
思考題 105
第5章 智能監(jiān)測、診斷與控制 106
5.1 概述 107
5.2 智能監(jiān)測 108
5.2.1 智能傳感器 108
5.2.2 智能終端 111
5.2.3 機器視覺 114
5.3 智能診斷 125
5.3.1 故障智能診斷的發(fā)展 125
5.3.2 故障智能診斷方法 126
5.3.3 智能制造系統(tǒng)的故障診斷 129
5.3.4 故障智能診斷案例 130
5.4 智能控制 136
5.4.1 智能控制的概念及發(fā)展 136
5.4.2 智能控制的研究工具 137
5.4.3 智能控制的主要控制形式 138
本章小結 140
思考題 141
第6章 智能制造系統(tǒng) 142
6.1 概述 143
6.2 智能制造系統(tǒng)體系架構 145
6.2.1 智能制造系統(tǒng)體系的總體架構 145
6.2.2 智能制造系統(tǒng)的特征 146
6.2.3 智能制造系統(tǒng)的優(yōu)點 147
6.3 智能制造系統(tǒng)調度控制 147
6.3.1 流水排序調度算法 148
6.3.2 非流水排序調度算法 149
6.4 智能制造系統(tǒng)供應鏈管理 152
6.4.1 制造業(yè)供應鏈管理概念 152
6.4.2 智能供應鏈管理 153
6.4.3 多智能體在供應鏈中的應用 157
6.5 智能制造服務系統(tǒng) 160
6.5.1 智能服務系統(tǒng) 160
6.5.2 智能管理系統(tǒng) 161
本章小結 165
思考題 165
第7章 智能制造裝備 166
7.1 概述 167
7.2 智能數(shù)控機床 168
7.2.1 智能數(shù)控機床關鍵技術 169
7.2.2 智能數(shù)控機床介紹 170
7.3 工業(yè)機器人 174
7.3.1 工業(yè)機器人的概念 175
7.3.2 工業(yè)機器人的發(fā)展 176
7.3.3 工業(yè)機器人的組成 176
7.3.4 工業(yè)機器人的分類和選用 181
7.4 3D打印裝備 184
7.4.1 基本概念 184
7.4.2 常用3D打印的原理 185
7.4.3 3D打印的市場及應用 189
7.5 智能生產(chǎn)線 191
7.5.1 智能生產(chǎn)線簡介 191
7.5.2 智能生產(chǎn)線的架構 192
7.5.3 智能生產(chǎn)線關鍵技術 193
7.5.4 智能生產(chǎn)線案例 194
7.6 智能物流 195
7.6.1 智能物流簡介 195
7.6.2 智能物流的架構 196
7.6.3 智能物流關鍵技術 196
7.6.4 智能物流裝備 197
本章小結 201
思考題 201
第8章 智能工廠 202
8.1 概述 203
8.2 制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES） 204
8.2.1 MES簡介 204
8.2.2 MES分類 204
8.2.3 MES特點與功能 205
8.2.4 發(fā)展趨勢 205
8.3 制造運營管理系統(tǒng)（MOM） 205
8.3.1 MOM簡介 205
8.3.2 MOM工具特性和功能 206
8.3.3 MOM與MES的區(qū)別 206
8.3.4 MOM的發(fā)展 208
8.4 智能工廠 208
8.4.1 智能工廠的基本架構 208
8.4.2 智能工廠的信息系統(tǒng)架構 211
8.4.3 智能工廠的基本特征 212
8.4.4 數(shù)字化工廠案例 214
本章小結 217
思考題 217
參考文獻 218
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