制造業(yè)是立國(guó)之本、強(qiáng)國(guó)之基，以智能制造為主攻方向推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革和優(yōu)化升級(jí)，促進(jìn)我國(guó)產(chǎn)業(yè)邁向全球價(jià)值鏈中高端是新時(shí)代中國(guó)工業(yè)發(fā)展的新方向。智能制造的根本在于制造，關(guān)鍵在于通過智能技術(shù)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展和滿足人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要。

隨著人們對(duì)生產(chǎn)能力、生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率的要求更高，無論是離散型制造行業(yè)還是流程型工業(yè)產(chǎn)業(yè)，在生產(chǎn)中都碰到了越來越多傳統(tǒng)工藝和成熟經(jīng)驗(yàn)無法解決的制造問題。如極端制造、超精密加工、高速高效加工以及考慮可持續(xù)發(fā)展的綠色制造問題等，需要更多的腦力勞動(dòng)來決策。智能制造的作用已不僅是優(yōu)化已知的確定的和結(jié)構(gòu)化的生產(chǎn)制造問題，更重要的作用是解決那些未知的不確定的和非結(jié)構(gòu)化的生產(chǎn)制造問題，而制造裝備的智能化是實(shí)現(xiàn)智能制造發(fā)展的前提和基礎(chǔ)。

智能制造裝備是指具有感知、分析、推理、決策、控制功能的制造裝備，它是先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的集成與深度融合。智能制造裝備通過模擬人的體力和腦力勞動(dòng)過程，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程的智能化，大幅降低勞動(dòng)者的體力和部分腦力勞動(dòng)，幫助勞動(dòng)者創(chuàng)造更大的價(jià)值。智能制造裝備融合了先進(jìn)制造技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)以及人工智能技術(shù)，具有感知、學(xué)習(xí)、決策、執(zhí)行等功能，是實(shí)現(xiàn)高效、高品質(zhì)、節(jié)能環(huán)保和安全可靠生產(chǎn)的下一代制造裝備。智能制造裝備是傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)升級(jí)改造，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化、智能化、精密化、綠色化的有力工具，是培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要支撐，也是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)化水平的重要標(biāo)志。

人才培養(yǎng)是實(shí)現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵，是實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)的基礎(chǔ)。在教育高等學(xué)校機(jī)械類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)的指導(dǎo)下，李培根院士和雒建斌院士等牽頭開展了智能制造系列教材的規(guī)劃和編寫工作。其中《智能制造概論》是這套系列教材的靈魂，《制造智能技術(shù)基礎(chǔ)》《智能制造裝備基礎(chǔ)》《數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)》和《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》是這套系列教材的主干。在此基礎(chǔ)上，圍繞制造技術(shù)智能智能產(chǎn)品開發(fā)智能生產(chǎn)決策智能制造服務(wù)智能商業(yè)供給等領(lǐng)域，形成了面向多樣化人才培養(yǎng)需求的系列化、模塊化的教學(xué)教程。本書作為系列教材的主干之一，同時(shí)包含了智能傳感與檢測(cè)智能設(shè)計(jì)機(jī)器人技術(shù)增材制造等多學(xué)科的專業(yè)知識(shí)。

編寫本書主要意在使學(xué)生掌握智能制造裝備智能感知、智能控制、智能驅(qū)動(dòng)等基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)、核心技術(shù)，理解智能制造裝備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展路徑，掌握智能制造裝備設(shè)計(jì)規(guī)劃、研究分析、模擬仿真或?qū)嵺`應(yīng)用的能力，具備利用人�残畔ⅹ参锢硐到y(tǒng)(human�瞔yber�瞤hysical systems,HCPS)開展研究的能力，培養(yǎng)學(xué)生探索問題、創(chuàng)新和學(xué)習(xí)的能力。

本書共分7章。第1章主要包括智能制造裝備發(fā)展概述、內(nèi)涵、基本系統(tǒng)和本書的主要目標(biāo)和內(nèi)容等內(nèi)容； 第2章主要包括智能感知技術(shù)概述、常用感知器系統(tǒng)、多傳感器信息融合等內(nèi)容，重點(diǎn)在多傳感器信息融合部分； 第3章主要包括智能控制硬件系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)、智能控制算法、智能運(yùn)維與管理等內(nèi)容； 第4章主要包括智能驅(qū)動(dòng)原理、變頻驅(qū)動(dòng)控制原理和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特性； 第5章主要包括智能制造裝備數(shù)控系統(tǒng)、智能電主軸單元技術(shù)、智能刀具系統(tǒng)技術(shù)等內(nèi)容； 第6章主要包括智能數(shù)控車床、智能數(shù)控加工中心、增材制造和工業(yè)機(jī)器人等內(nèi)容； 第7章主要包括智能制造生產(chǎn)線、智能制造柔性系統(tǒng)、流程工業(yè)的智能化以及智能化生產(chǎn)車間與工廠。

本書的編寫，參考了中華人民共和國(guó)人力資源和社會(huì)保障部與中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部制定的國(guó)家職業(yè)技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)《智能制造工程技術(shù)人員（2021年版）》和中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)發(fā)布的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》。編寫的過程中，始終堅(jiān)持三好的編寫原則，即： 學(xué)生好用，注重通過對(duì)工程問題的探索培養(yǎng)學(xué)生的興趣，通過專業(yè)知識(shí)圖譜，構(gòu)建導(dǎo)學(xué)引入、例題解析、案例分析、習(xí)題提升的學(xué)習(xí)途徑； 教師好教，明確了課程教學(xué)目標(biāo)，規(guī)劃了教學(xué)要求，提供了教學(xué)參考材料，完善和豐富了課程教學(xué)資源和考核樣例； 教學(xué)好用，對(duì)于教輔人員和工程技術(shù)人員而言，本書提供了關(guān)鍵知識(shí)節(jié)點(diǎn)和關(guān)聯(lián)、知識(shí)索引、參考資料和實(shí)驗(yàn)案例等內(nèi)容。

本書的編寫組主要由來自高校的學(xué)者和企業(yè)的工程師構(gòu)成。編寫組成員有： 沈陽建筑大學(xué)吳玉厚教授、東北大學(xué)鞏亞東教授、上海交通大學(xué)陳關(guān)龍教授、沈陽工業(yè)大學(xué)張珂教授、沈陽建筑大學(xué)趙德宏教授、原沈陽機(jī)床股份有限公司劉春時(shí)教授級(jí)高級(jí)工程師。其余編寫人員包括： 張麗秀、李頌華、石懷濤、安冬、楊光、趙元、譚智、劉業(yè)峰、張麗麗、岳國(guó)棟、高強(qiáng)、閆廣宇、俞明富、王賀、邵萌等。在本書編寫過程中得到了通用技術(shù)沈陽機(jī)床股份有限公司和合肥中科深谷科技發(fā)展有限公司等企業(yè)的大力支持，在此表示衷心的感謝！

感謝李培根院士在本書編寫過程中給予的指導(dǎo)，感謝張秋玲編審對(duì)智能制造系列教材的推動(dòng)，感謝清華大學(xué)出版社為此系列教材出版所作的貢獻(xiàn)，感謝劉楊編輯為本書的出版所付出的努力。

鑒于作者對(duì)智能制造裝備的理解和認(rèn)識(shí)的局限，書中錯(cuò)誤在所難免，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

2021年12月