宋志刚，深圳职业技术大学副教授/高级技师，广东省高等学校“千百十工程”培养对象，全国职业院校技能大赛专家组成员、德国费斯托公司大中华地区专家技术顾问，中国机电职业教育行业教学名师，校长教学质量奖获得者，学校教书育人标兵。

前言
项目1　智能制造发展与应用状况分析 1
1.1　项目描述 1
1.1.1　工作任务 1
1.1.2　任务要求 2
1.1.3　学习成果 2
1.1.4　学习目标 2
1.2　工作任务书 2
1.3　知识准备 3
1.3.1　智能制造概念 3
1.3.2　智能制造内涵及核心价值 3
1.3.3　智能制造系统的构成要素 4
1.3.4　智能制造系统架构及标准体系 5
1.3.5　智能制造核心技术及关键技术 8
1.3.6　智能制造的应用领域 9
1.4　任务实施 12
1.4.1　智能制造行业调研方法 12
1.4.2　编写智能制造行业调研报告表 14
1.5　任务评价 15
1.6　任务拓展 15
1.7　练习题 16
项目2　智能工厂的布局规划 17
2.1　项目描述 17
2.1.1　工作任务 17
2.1.2　任务要求 18
2.1.3　学习成果 18
2.1.4　学习目标 18
2.2　工作任务书 18
2.3　知识准备 19
2.3.1　智能工厂 19
2.3.2　智能工厂布局设计原则 20
2.3.3　智能工厂布局的一般步骤 21
2.3.4　智能工厂布局常用方法 21
2.3.5　智能装备 21
2.3.6　自动化生产线 22
2.3.7　智能工厂生产线 23
2.3.8　数字化工厂 24
2.4　任务实施 24
2.4.1　智能工厂整体布局规划 24
2.4.2　智能工厂整体布局图 30
2.5　任务评价 31
2.6　任务拓展 31
2.7　练习题 32
项目3　智能工厂的整体设计与规划 34
3.1　项目描述 34
3.1.1　工作任务 34
3.1.2　任务要求 35
3.1.3　学习成果 35
3.1.4　学习目标 35
3.2　工作任务书 35
3.3　知识准备 36
3.3.1　智能工厂的设计原则 36
3.3.2　智能工厂设计的一般流程 36
3.3.3　夹爪的选型原则 37
3.3.4　气缸的选型原则 37
3.3.5　传感器的选型原则 38
3.4　任务实施 39
3.4.1　客户需求与生产工艺分析 40
3.4.2　智能工厂的布局及三维建模 40
3.4.3　智能工厂的虚拟仿真验证 41
3.4.4　按需下单采购设备 54
3.4.5　智能工厂的现场调试 54
3.4.6　智能工厂的维护与维修 54
3.4.7　智能工厂的设计说明书 55
3.5　任务评价 56
3.6　任务拓展 56
3.7　练习题 57
项目4　智能工厂的认知 59
4.1　项目描述 59
4.1.1　工作任务 59
4.1.2　任务要求 59
4.1.3　学习成果 60
4.1.4　学习目标 60
4.2　工作任务书 60
4.3　知识准备 61
4.3.1　智能工厂整体认知 61
4.3.2　智能工厂的结构认知 61
4.3.3　智能工厂的关键技术认知 67
4.3.4　智能工厂的主要元器件认知 68
4.4　任务实施 74
4.4.1　智能工厂的物料流分析 74
4.4.2　智能工厂的信息流分析 75
4.4.3　智能工厂生产线说明书 77
4.5　任务评价 77
4.6　任务拓展 78
4.7　练习题 78
项目5　智能工厂生产线的操作 80
5.1　项目描述 80
5.1.1　工作任务 80
5.1.2　任务要求 80
5.1.3　学习成果 81
5.1.4　学习目标 81
5.2　工作任务书 81
5.3　知识准备 82
5.3.1　智能工厂的指示标识 82
5.3.2　智能工厂安全操作规程 83
5.3.3　智能工厂PLC的认知 84
5.3.4　智能工厂工业机器人 87
5.3.5　MES的认知 88
5.4　任务实施 90
5.4.1　智能工厂的开机前物料检查 90
5.4.2　智能工厂的开机前检查 92
5.4.3　智能工厂的上电初始化流程 93
5.4.4　智能工厂的操作模式 95
5.4.5　智能工厂的Default模式 96
5.4.6　智能工厂的MES模式 97
5.4.7　智能工厂的急停操作流程 99
5.4.8　智能工厂生产线操作说明书 100
5.5　任务评价 100
5.6　任务拓展 101
5.7　练习题 102
项目6　智能工厂生产线的安装 104
6.1　项目描述 104
6.1.1　工作任务 104
6.1.2　任务要求 105
6.1.3　学习成果 105
6.1.4　学习目标 105
6.2　工作任务书 105
6.3　知识准备 106
6.3.1　智能工厂主要部件的结构 106
6.3.2　传感器安装的注意事项 106
6.3.3　气缸安装的注意事项 110
6.3.4　电磁阀安装的注意事项 113
6.3.5　主要元器件的电气识图流程 115
6.3.6　智能工厂的接线工艺 116
6.4　任务实施 116
6.4.1　机器人装配单元的装配 116
6.4.2　机器人装配单元的安装仿真 136
6.5　任务评价 139
6.6　任务拓展 139
6.7　练习题 140
项目7　智能工厂生产线调试准备 141
7.1　项目描述 141
7.1.1　工作任务 141
7.1.2　任务要求 141
7.1.3　学习成果 142
7.1.4　学习目标 142
7.2　工作任务书 142
7.3　知识准备 143
7.3.1　调试前的工厂安全检查 143
7.3.2　调试前工厂的资料准备及作用 143
7.4　任务实施 144
7.4.1　机器人装配单元组成 144
7.4.2　系统安全上电 144
7.4.3　硬件检查 145
7.4.4　PLC打点测试 145
7.4.5　智能工厂调试手册 146
7.5　任务评价 146
7.6　任务拓展 147
7.7　练习题 147
项目8　智能工厂单元编程与调试 149
8.1　项目描述 149
8.1.1　工作任务 149
8.1.2　任务要求 150
8.1.3　学习成果 150
8.1.4　学习目标 150
8.2　工作任务书 150
8.3　知识准备 151
8.3.1　接近开关/单向节流阀 151
8.3.2　AGV智能系统 152
8.3.3　RFID读/写系统 153
8.4　任务实施 153
8.4.1　接近开关和单向节流阀的调试 153
8.4.2　RFID和AGV的调试 154
8.4.3　站点手/自动调试 155
8.4.4　智能工厂的虚拟调试 156
8.5　任务评价 160
8.6　任务拓展 161
8.7　练习题 162
项目9　智能工厂生产线综合调试 163
9.1　项目描述 163
9.1.1　工作任务 163
9.1.2　任务要求 164
9.1.3　学习成果 164
9.1.4　学习目标 164
9.2　工作任务书 164
9.3　知识准备 165
9.3.1　MES与PLC间的关系 165
9.3.2　精益生产 166
9.3.3　工业组网 167
9.3.4　网络安全测试 169
9.3.5　I/O_Link通信 169
9.4　任务实施 171
9.4.1　立体仓库单元的虚实联调 172
9.4.2　前盖单元的虚实联调 175
9.4.3　检测单元的虚实联调 177
9.4.4　钻孔单元的虚实联调 178
9.4.5　机器人装配单元的虚实联调 178
9.4.6　后盖单元的虚实联调 180
9.4.7　压紧单元的虚实联调 181
9.4.8　输出单元的虚实联调 181
9.4.9　多站通信的注意事项 183
9.5　任务评价 185
9.6　任务拓展 185
9.7　练习题 186
项目10　智能工厂生产线的维护和维修 187
10.1　项目描述 187
10.1.1　工作任务 187
10.1.2　任务要求 188
10.1.3　学习成果 188
10.1.4　学习目标 188
10.2　工作任务书 188
10.3　知识准备 189
10.3.1　机器人的维护和维修 189
10.3.2　智能工厂的维护方式和内容 190
10.3.3　智能工厂的故障分析法 194
10.3.4　智能工厂的维修记录与总结 194
10.4　任务实施 195
10.4.1　智能工厂前盖单元故障诊断与排除 195
10.4.2　智能工厂检测单元故障诊断与排除 196
10.4.3　智能工厂后盖单元故障诊断与排除 197
10.4.4　智能工厂机器人装配单元故障诊断与排除 198
10.4.5　智能工厂维修手册 199
10.4.6　智能工厂维护手册 200
10.5　任务评价 201
10.6　任务拓展 201
10.7　练习题 202
项目11　智能工厂生产线的验收与交付 203
11.1　项目描述 203
11.1.1　工作任务 203
11.1.2　任务要求 204
11.1.3　学习成果 204
11.1.4　学习目标 204
11.2　工作任务书 204
11.3　知识准备 205
11.3.1　验收前的需求清单 205
11.3.2　培训方案的制作与实施过程 205
11.3.3　培训记录的制作和核算成本 206
11.4　任务实施 207
11.4.1　智能工厂验收 207
11.4.2　智能工厂交付 207
11.4.3　验收与交付明细 208
11.5　任务评价 209
11.6　任务拓展 210
11.7　练习题 210
参考文献 212