本書共分6 章,分別為智能制造的發(fā)展歷程、智能制造系統(tǒng)架構(gòu)與基本理念、智能制造核心技術(shù)、智能制造技術(shù)融合、智能工廠與智能生產(chǎn)、智能制造的應(yīng)用,旨在幫助讀者掌握智能制造的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù),了解智能工廠和智能生產(chǎn)的構(gòu)建及實現(xiàn)場景,樹立智能制造新思維。
本書適合作為高等職業(yè)院校智能制造工程、機械工程及相關(guān)專業(yè)開設(shè)的智能制造概論、智能制造導(dǎo)論、智能制造基礎(chǔ)等課程的教材,也可作為對智能制造感興趣的讀者的科普通識讀物。
為方便教學(xué),本書配有電子課件、習(xí)題及答案等數(shù)字資源,使用本書作為授課教材的教師可登錄機械工業(yè)出版社教育服務(wù)網(wǎng)(www.cmpedu.com)下載,也可來電(電話:01088379375)咨詢。
本書遵循職業(yè)教育教材編寫規(guī)律和職業(yè)院校學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律,配套齊全。
前.言
中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于新時代進一步加強科學(xué)技術(shù)普及工作的意見》指出,“科學(xué)技術(shù)普及(以下簡稱科普)是國家和社會普及科學(xué)技術(shù)知識、弘揚科學(xué)精神、傳播科學(xué)思想、倡導(dǎo)科學(xué)方法的活動,是實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的重要基礎(chǔ)性工作”,并要求“高等學(xué)校應(yīng)設(shè)立科技相關(guān)通識課程,滿足不同專業(yè)、不同學(xué)習(xí)階段學(xué)生需求,鼓勵和支持學(xué)生開展創(chuàng)新實踐活動和科普志愿服務(wù)”“強化職業(yè)學(xué)校教育和職業(yè)技能培訓(xùn)中的科普。弘揚工匠精神,提升技能素質(zhì),培育高技能人才隊伍”。
黨的二十大報告進一步提出加強國家科普能力建設(shè),將科普作為提高全社會文明程度的重要舉措。
為了落實黨的二十大精神和《關(guān)于新時代進一步加強科學(xué)技術(shù)普及工作的意見》的文件精神,強化高職院校的科普教育,湖南省多家高職院校、研究機構(gòu)共同編寫出版高等職業(yè)教育科普教育系列教材,本書為該系列教材之一。
黨的二十大報告明確提出“堅持把發(fā)展經(jīng)濟的著力點放在實體經(jīng)濟上,推進新型工業(yè)化,加快建設(shè)制造強國、質(zhì)量強國、航天強國、交通強國、網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中國。”智能制造是推進新型工業(yè)化的重要突破口和著力點。智能制造能夠提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量、實現(xiàn)個性化定制、優(yōu)化資源配置、推動綠色環(huán)保、促進產(chǎn)業(yè)升級、創(chuàng)造新的就業(yè)機會、實現(xiàn)人才結(jié)構(gòu)優(yōu)化,進而加快推進中國工業(yè)的五個轉(zhuǎn)型升級,實現(xiàn)工業(yè)的數(shù)字轉(zhuǎn)型與智能化升級,使我國制造大國的地位進一步鞏固。
本書共分6 章,分別為智能制造的發(fā)展歷程、智能制造系統(tǒng)架構(gòu)與基本理念、智能制造核心技術(shù)、智能制造技術(shù)融合、智能工廠與智能生產(chǎn)、智能制造的應(yīng)用,旨在幫助讀者掌握智能制造的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù),了解智能工廠和智能生產(chǎn)的構(gòu)建及實現(xiàn)場景,樹立智能制造新思維。
本書編寫遵循下列4 個要點:①以深入淺出的方式,激發(fā)讀者崇尚科學(xué)、探索未知的興趣,促進其科學(xué)素質(zhì)的提高;②介紹基本概念或解釋原理框架,讓讀者能切實理解和掌握智能制造技術(shù)的基本原理及相關(guān)應(yīng)用知識;③提供淺顯易懂的案例,善用學(xué)習(xí)金字塔的學(xué)習(xí)效能要求,便于讀者采用多元學(xué)習(xí)方式;④每章設(shè)置了難度適中的思考與練習(xí)題,讓讀者在練習(xí)后能夠更自信地建構(gòu)智能制造的基本觀念與技術(shù)框架。
本書內(nèi)容力求突出通識性和實用性,便于教學(xué)。成渝AI 智能視覺檢測服務(wù)應(yīng)用與示范、沈陽機床“終端+ 云端+ 商業(yè)模式”、三一重工18 號工廠等案例都展示了中國式現(xiàn)代化的生機活力與美好未來。
本書適合作為高等職業(yè)院校智能制造工程、機械工程及相關(guān)專業(yè)開設(shè)的智能制造概論、智能制造導(dǎo)論、智能制造基礎(chǔ)等課程的教材,也可作為對智能制造感興趣的讀者的科普通識讀物。感謝湖南省教育科學(xué)研究院、湖南汽車工程職業(yè)學(xué)院、湖南九嶷職業(yè)技術(shù)學(xué)院、永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院、長沙環(huán)境保護職業(yè)技術(shù)學(xué)院等研究機構(gòu)和院校對本書編寫給予的大力支持。
由于編者水平有限,書中難免存在缺陷和不足,請讀者不吝指正。
編 者
職業(yè)院校教師
目錄
前言
第1 章智能制造的發(fā)展歷程
11智能制造概念的產(chǎn)生 003
111工業(yè)10 時代 004
112工業(yè)20 時代 004
113工業(yè)30 時代 005
114工業(yè)40 時代 006
115智能制造的概念 007
12智能制造發(fā)展的三個階段 008
13智能制造的國內(nèi)外發(fā)展概況 009
131德國“工業(yè)40” 009
132美國“先進制造” 012
133英國“先進制造” 013
134我國“新型工業(yè)化” 015
思考與練習(xí) 017
第2章智能制造系統(tǒng)架構(gòu)與基本理念
21智能制造系統(tǒng)架構(gòu) 021
211產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng) 021
212系統(tǒng)層級 023
213智能特征 024
22智能制造的基本理念 027
221綠色制造與人及社會 027
222個性化定制與維護 029
223精益生產(chǎn) 032
思考與練習(xí) 036
31數(shù)字化制造技術(shù) 041
第3章智能制造核心技術(shù)
智能制造概論
311產(chǎn)品數(shù)據(jù)的數(shù)字化處理 041
312逆向工程技術(shù) 042
313增材制造技術(shù) 047
314虛擬制造技術(shù) 050
32智能檢測技術(shù) 054
321射頻識別技術(shù) 057
322機器視覺檢測技術(shù) 064
323無損檢測技術(shù) 069
思考與練習(xí) 076
第4章智能制造技術(shù)融合
41智能制造與工業(yè)大數(shù)據(jù) 081
411什么是工業(yè)大數(shù)據(jù) 081
412工業(yè)大數(shù)據(jù)分析與類型 082
413工業(yè)大數(shù)據(jù)在智能制造領(lǐng)域的應(yīng)用 082
42智能制造與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 085
421什么是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 085
422智能制造與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的特征、側(cè)重點 086
423智能制造與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)系 087
43智能制造與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 092
431什么是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 092
432工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的安全問題 093
433工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與智能制造的聯(lián)系 094
44智能制造與數(shù)字孿生 095
441數(shù)字孿生概述 095
442數(shù)字孿生的概念模型 097
443數(shù)字孿生的成熟度模型 098
444數(shù)字孿生的關(guān)鍵技術(shù) 099
445數(shù)字孿生在智能制造領(lǐng)域的應(yīng)用 103
45智能制造時代工程師的倫理責(zé)任 108
思考與練習(xí) 110
第5章智能工廠與智能生產(chǎn)
51從數(shù)字化工廠到智能工廠的演化 113
511數(shù)字化工廠和智能工廠的對比 113
512智能工廠的演化過程 114
52智能工廠的構(gòu)造與核心技術(shù) 116
521智能工廠的含義 116
522智能工廠的分類 116
523智能工廠的特征與構(gòu)造要素 117
524智能工廠的核心技術(shù) 118
53智能工廠的基本結(jié)構(gòu)與建設(shè)方案 119
531智能工廠的基本結(jié)構(gòu) 119
532智能工廠的建設(shè)方案 120
54智能生產(chǎn) 121
541智能生產(chǎn)系統(tǒng)的特點與構(gòu)成 121
542智能生產(chǎn)系統(tǒng)模型 124
55案例:三一重工18號工廠 126思考與練習(xí) 133
第6章智能制造的應(yīng)用
61智能制造應(yīng)用模型 137
611基于動作分析和工藝的智能生產(chǎn)模型 137
612基于BOM和流程的運營管理模式 139
613基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的智能決策模型 142
614基于產(chǎn)品和服務(wù)的智能商業(yè)模型 145
62智能制造應(yīng)用案例 147
621青島紅領(lǐng)集團 147
622圣龍股份全業(yè)務(wù)鏈數(shù)字化 149思考與練習(xí) 153
參考文獻 155