第1章 智能制造内涵及发展 1
1.1 制造及先进制造技术 2
1.1.1 制造、制造技术及制造系统 2
1.1.2 制造业的发展 2
1.1.3 先进制造技术概念 3
1.2 智能制造内涵 4
1.2.1 智能制造定义 4
1.2.2 智能制造目标 4
1.3 全球制造业的发展与变革 5
1.3.1 美国工业互联网 5
1.3.2 德国工业4.0 6
1.4 中国制造2025 7
1.5 美国、德国和中国制造业发展战略比较 9
思考与练习 10
第2章 先进制造技术 11
2.1 现代设计技术 12
2.1.1 现代设计技术的发展、内涵及特点 12
2.1.2 计算机辅助设计 14
2.1.3 并行设计 15
2.1.4 虚拟设计 16
2.1.5 绿色设计 16
2.1.6 可重构制造系统设计 17
2.2 先进制造工艺技术 18
2.2.1 工艺技术的特点及发展 18
2.2.2 超高速加工技术 18
2.2.3 精密与超精密加工技术 19
2.2.4 微细与超微细加工技术 20
2.2.5 快速成型技术 20
2.2.6 特种加工技术 21
2.2.7 表面工程技术 22
2.3 现代生产管理技术 23
2.3.1 现代生产管理技术的发展 23
2.3.2 企业资源计划 24
2.3.3 制造执行系统 26
2.3.4 供应链管理与客户关系管理 30
2.3.5 产品数据管理 32
2.3.6 产品生命周期管理 35
思考与练习 38
第3章 智能制造系统 39
3.1 智能制造系统特征及架构 40
3.1.1 系统特征 40
3.1.2 系统架构 40
3.2 智能制造核心技术CPS 42
3.2.1 CPS的发展及体系结构 42
3.2.2 CPS与智能制造 44
3.3 智能制造三个范式 45
3.3.1 数字化制造 45
3.3.2 网络化制造 46
3.3.3 智能化制造 46
3.4 智能制造系统集成 47
3.4.1 系统集成内涵 47
3.4.2 系统集成技术 48
思考与练习 52
第4章 智能制造自动化 53
4.1 智能制造装备及发展 54
4.1.1 智能制造装备内涵 54
4.1.2 智能制造装备的发展 54
4.2 传感器及仪器仪表 55
4.2.1 产业现状 55
4.2.2 发展趋势 56
4.2.3 智能传感器及应用案例 57
4.3 人机交互系统 59
4.3.1 人机交互系统的发展 59
4.3.2 人机交互技术 60
4.3.3 语音交互技术应用案例 61
4.4 控制系统 62
4.4.1 控制系统的发展 62
4.4.2 PLC 64
4.4.3 DCS 65
4.4.4 FCS 66
4.5 数控机床及数控加工中心 67
4.5.1 数控机床概念及发展 67
4.5.2 数控机床的组成、工作原理及分类 69
4.5.3 数控加工中心 71
4.5.4 数控编程 72
4.6 增材制造装备 75
4.6.1 增材制造技术及发展 75
4.6.2 增材制造关键技术 76
4.6.3 增材制造设备应用案例 77
4.7 工业机器人 80
4.7.1 工业机器人的发展 80
4.7.2 工业机器人结构及技术参数 83
4.7.3 工业机器人的编程技术 85
4.7.4 工业机器人应用案例 87
思考与练习 90
第5章 智能制造关键技术 91
5.1 射频识别技术 92
5.1.1 射频识别技术特点及发展 92
5.1.2 射频识别系统结构及性能指标 93
5.1.3 射频识别技术在自动化立体仓库中的应用 96
5.2 云计算与大数据分析 99
5.2.1 云计算、云制造及大数据内涵 99
5.2.2 云计算系统及关键技术 101
5.2.3 大数据分析及应用 104
5.3 工业互联网 106
5.3.1 工业互联网的内涵及发展 106
5.3.2 工业互联网平台体系架构及关键技术 108
5.3.3 工业互联网的应用 111
5.4 人工智能 114
5.4.1 人工智能及新一代人工智能概况 114
5.4.2 人工智能关键技术 115
5.4.3 人工智能的应用 117
5.5 虚拟制造与数字孪生技术 119
5.5.1 虚拟制造技术 119
5.5.2 虚拟制造系统 121
5.5.3 数字孪生技术 123
5.6 信息安全技术 124
5.6.1 信息安全及IATF 124
5.6.2 信息安全发展态势 125
5.6.3 信息安全技术体系 127
思考与练习 128
第6章 智能制造应用案例 129
6.1 基于个性化定制的木门加工系统 130
6.1.1 行业背景 130
6.1.2 个性化定制系统 130
6.1.3 控制系统 131
6.1.4 数控系统界面设计 132
6.1.5 加工系统运行 133
6.2 基于产品信息追溯的机加工自动生产线 134
6.2.1 项目背景 134
6.2.2 自动生产线硬件系统 135
6.2.3 上位机及仓储管理系统 136
6.2.4 物料配送 140
6.2.5 生产现场可视化管理与监控 141
6.3 基于边云协同的数控机床预测性维护系统 142
6.3.1 行业背景 142
6.3.2 边云协同架构 143
6.3.3 预测性维护系统结构 144
6.3.4 预测性维护系统运行与分析 144
6.3.5 预测性维护系统可视化 148
参考文献 149