策劃本書，是想將分散在各行業(yè)智能制造專家頭腦中的智慧和經(jīng)驗(yàn)，以書的形式，梳理匯聚成一個智庫，在我國實(shí)現(xiàn)智能制造的進(jìn)程中，提供基礎(chǔ)的分析和可行的方法，讓大家明了智能制造的方向和著力點(diǎn)，給企業(yè)和工程技術(shù)人員指出智能制造的實(shí)踐目標(biāo)和路徑。本書分為4個部分，分別為：戰(zhàn)略總體篇、技術(shù)基礎(chǔ)篇、技術(shù)選擇篇、案例篇；共22章，每篇文章都可獨(dú)立成文，針對一個議題或案例進(jìn)行了深入探討，讀者可以先閱讀自己關(guān)心問題的相關(guān)文章。本書力求體現(xiàn)實(shí)踐性，行業(yè)技術(shù)文章講解該領(lǐng)域的政策解析、發(fā)展前景、實(shí)踐方向，從戰(zhàn)略到執(zhí)行，從理論到案例，涵蓋理念和平臺架構(gòu)，突出融合創(chuàng)新，提供解決方案等；案例文章講解企業(yè)現(xiàn)狀、立項(xiàng)過程、改造方案確定、改造過程、結(jié)果、分析總結(jié)等。
適讀人群 ：各行業(yè)關(guān)心智能制造發(fā)展的決策者，以及智能制造的踐行者、創(chuàng)業(yè)者
一本書看清智能制造！詮釋理論方法，落地路徑探索，提供解決方案！
中國智能制造百人會鼎立支持！丁漢院士等眾多專家學(xué)者聯(lián)誼推薦！
智能制造已成為現(xiàn)代制造發(fā)展的必然趨勢，是“中國制造2025”的主攻方向，也是中國制造業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級、由大到強(qiáng)的必由之路。
“工業(yè)1.0”時代制造的特征是以水力和蒸汽動力取代了人力和畜力驅(qū)動機(jī)械制造設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化地批量制作或生產(chǎn)產(chǎn)品；“工業(yè)2.0”時代的制造以電力驅(qū)動并伴以專業(yè)分工為特征，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模制造和自動化生產(chǎn)；工業(yè)3.0時代的制造進(jìn)入了先進(jìn)制造階段，該階段制造技術(shù)與以電子、信息技術(shù)為代表的新技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了在數(shù)字化基礎(chǔ)上的柔性自動化，并呈現(xiàn)出智能化、綠色化和服務(wù)化等新特征；工業(yè)4.0時代的制造則將進(jìn)入智能制造階段，它是在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及云計算等新一代信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合的基礎(chǔ)上，以標(biāo)準(zhǔn)化的“智能工廠”系統(tǒng)和賽博物理融合的“智能生產(chǎn)”過程為特征，面向設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等全生命周期的制造活動，建立具有信息感知、優(yōu)化決策和執(zhí)行控制功能的制造系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、綠色的生產(chǎn)和服務(wù)。
國內(nèi)外眾多學(xué)者早在20世紀(jì)80年代就已提出智能制造的概念，他們從智能制造技術(shù)和智能制造系統(tǒng)兩個方面，持續(xù)地開展了大量理論研究、技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用實(shí)踐等工作。但在21世紀(jì)初期，由于信息技術(shù)、智能技術(shù)等未出現(xiàn)新的重大突破，關(guān)于智能制造的研究一度從熱點(diǎn)走向沉寂。自從德國“工業(yè)4.0”和“中國制造2025”發(fā)布以后，由于政府在戰(zhàn)略層面的強(qiáng)力推動和工業(yè)界轉(zhuǎn)型升級的迫切需求，智能制造引起了各方面的高度關(guān)注，重新又成為人們的研究熱點(diǎn)和技術(shù)前沿。在對工業(yè)4.0、中國制造2025的理論研究和論壇研討過程中，作者團(tuán)隊(duì)深深地感到，無論是從戰(zhàn)略發(fā)展的視角，還是基礎(chǔ)理論的研究，或是工程技術(shù)和生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)踐，當(dāng)前亟需一本智能制造方面的著作，能夠從理論到實(shí)踐、從技術(shù)到系統(tǒng)、從研究到應(yīng)用，全面地闡述智能制造的理論概念、關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用實(shí)踐。
正是為了滿足智能制造研究和實(shí)踐的需要，中國智能制造百人會與機(jī)械工業(yè)出版社經(jīng)過深入廣泛的討論，確定以“智能制造—從理論到實(shí)踐之路”作為主題，出版一本覆蓋戰(zhàn)略、基礎(chǔ)、技術(shù)和案例等方面內(nèi)容的智能制造專著，以期為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界眾多教學(xué)研究人員、工程技術(shù)人員和管理工作者等，提供一本理論與實(shí)踐并舉、技術(shù)與工程融合、內(nèi)容豐富而又兼具實(shí)踐指導(dǎo)的參考書。
本書凝聚了國內(nèi)一大批在智能制造理論和實(shí)踐領(lǐng)域卓有成就的專家學(xué)者的智慧和成果。全書由劉強(qiáng)、丁德宇擔(dān)任主編，由符剛、郭源生和劉明雷擔(dān)任副主編，共分為“戰(zhàn)略總體篇”（第1章~第4章）、“技術(shù)基礎(chǔ)篇”（第5章~第9章）、“技術(shù)選擇篇”（第10章~第14章）和“實(shí)踐案例篇”（第15章~第22章）。其中，前言、第1章和第5章由劉強(qiáng)撰寫，第2章由范玉順撰寫，第3章由姚建銓、王臣昊撰寫，第4章由李伯虎、柴旭東、張霖、侯寶存、施國強(qiáng)、林廷宇、曲慧楊、楊晨、肖瑩瑩、郭麗琴、邢馳、李潭、王琪、谷牧撰寫，第6章由褚君浩、郭源生撰寫，第7章由任常銳、劉明雷撰寫，第8章由程熙、符剛撰寫，第9章由朱東撰寫，第10章由丁德宇撰寫，第11章由楊臨生撰寫，第12章由田鋒、黃志新撰寫，第13章由符剛、方志剛撰寫，第14章由丁德宇、靳春蓉撰寫，第15章由文博、符剛撰寫，第16章由周向陽撰寫，第17章由李學(xué)軍撰寫，第18章由苗立杰撰寫，第19章由趙凌非撰寫，第20章由溫留偉撰寫，第21章由曾國平、劉大煒、黎小華、謝剛、韓雄撰寫，第22章由常真衛(wèi)撰寫。
機(jī)械工業(yè)出版社李萬宇編輯在本書的出版過程中，付出了大量的時間和精力，沒有她的辛勤和細(xì)致的工作，本書不可能與讀者見面。
雖然全體作者為本書的編撰工作貢獻(xiàn)了最大的智慧和努力，但由于水平和時間的限制，書中可能還存在各種錯誤和不足，敬請各位讀者批評指正。
劉強(qiáng)
劉強(qiáng)，1963年生于湖南耒陽，工學(xué)博士，北京航空航天大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，多年擔(dān)任機(jī)械工程及自動化學(xué)院院長，兼任“863計劃”先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域主題專家、“數(shù)控一代”應(yīng)用示范工程總體組專家、04重大科技專項(xiàng)監(jiān)督評估組/推進(jìn)工作組技術(shù)專家、《機(jī)械工程學(xué)報》編委等。研究方向?yàn)橹悄軘?shù)控技術(shù)、數(shù)控加工過程仿真優(yōu)化。主持重大科技專項(xiàng)、重點(diǎn)研發(fā)計劃、自然科學(xué)基金等項(xiàng)目/課題30余項(xiàng)，獲批專利和軟著40余項(xiàng)，榮獲國防科學(xué)技術(shù)獎、部級科技進(jìn)步獎多項(xiàng)，并獲機(jī)械工業(yè)科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、泰山學(xué)者/泰山產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才、北京市教師等稱號。
另外，本書共有43位作者，其中有3位院士、知名專家、行業(yè)大咖等。
序
前言
第1部分 戰(zhàn)略總體篇
第1章 智能制造是強(qiáng)國必由之路
1.1 全球制造技術(shù)和制造業(yè)發(fā)展的大背景 3
1.2 《中國制造 2025》發(fā)展戰(zhàn)略及其主要內(nèi)容 6
1.3 《中國制造 2025》重點(diǎn)領(lǐng)域 10
1.4 智能制造工程 12
1.5 推進(jìn)智能制造的“三要三不要”原則 12
1.6 展望智能制造的未來 15
第2章 i時代的到來——智能制造產(chǎn)生的技術(shù)基礎(chǔ)
2.1 數(shù)據(jù)、信息、知識與智能 17
2.2 如何度量信息和評價信息的價值 19
2.3 信息應(yīng)用的發(fā)展歷程 20
2.4 i時代（智能化階段）的特征及技術(shù)發(fā)展態(tài)勢 22
2.5 未來的信息應(yīng)用的智能化階段場景 29
第3章 物聯(lián)網(wǎng) 30
3.1 物聯(lián)網(wǎng)的前世今生 30
3.2 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn) 31
3.3 物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作 41
第4章 智慧云制造—云制造 2.0 44
4.1 智慧云制造的產(chǎn)生與發(fā)展
4.2 智慧云制造的技術(shù)實(shí)現(xiàn) 45
4.3 智慧云制造的推進(jìn)與實(shí)施 51
第2部分 技術(shù)基礎(chǔ)篇
第5章 智能化的現(xiàn)代制造工藝及裝備 67
5.1 現(xiàn)代制造工藝及裝備的發(fā)展趨勢 67
5.2 現(xiàn)代加工工藝及其智能化發(fā)展 69
5.3 工業(yè)機(jī)器人及其智能化發(fā)展 77
5.4 增材制造技術(shù) 80
第6章 智能制造新材料與感知技術(shù)
6.1 強(qiáng)基工程與智能制造基礎(chǔ)技術(shù) 83
6.2 智能制造新材料 85
6.3 智能制造產(chǎn)品中的傳感器技術(shù) 87
6.4 工藝技術(shù)研究方向與發(fā)展趨勢 92
6.5 技術(shù)發(fā)展中存在的問題分析與建議 97
第7章 大數(shù)據(jù) 101
7.1 智能制造與大數(shù)據(jù) 101
7.2 企業(yè)的大數(shù)據(jù)規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn) 102
7.3 大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù) 105
7.4 大數(shù)據(jù)的工業(yè)應(yīng)用 108
第8章 工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信息安全 116
8.1 概述 116
8.2 工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信息安全的關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)施方法 118
第9章 決策支持中的商業(yè)智能系統(tǒng) 123
9.1 決策支持的應(yīng)用現(xiàn)狀 123
9.2 解決之道 126
9.3 應(yīng)用 IBI提升企業(yè)決策和管理水平 133
9.4 案例 137
第3部分 技術(shù)選擇篇
第10章 智慧工廠 141
10.1 智慧工廠模型 141
10.2 制造執(zhí)行維度 144
10.3 工程維度 148
10.4 供應(yīng)鏈維度 152
10.5 智慧工廠中的賽博物理系統(tǒng) CPS 155
第11章 先進(jìn)生產(chǎn)方式——以同期生產(chǎn)為例 161
11.1 構(gòu)建先進(jìn)生產(chǎn)方式的目的 161
11.2 先進(jìn)生產(chǎn)方式的基本思想及應(yīng)有形態(tài) 162
11.3 先進(jìn)生產(chǎn)方式的活動體系 165
11.4 同期生產(chǎn)的定義及特點(diǎn) 167
11.5 同期生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn) 169
第12章 精益研發(fā) 174
12.1 概述 174
12.2 精益研發(fā)理論 175
12.3 精益研發(fā)平臺 182
12.4 精益研發(fā)體系建設(shè) 188
12.5 從精益研發(fā)到智慧研發(fā) 190
第13章 數(shù)字化實(shí)現(xiàn) 192
13.1 智能制造中數(shù)字化實(shí)現(xiàn)
13.2 數(shù)字化產(chǎn)品智能設(shè)計 195
13.3 數(shù)字化產(chǎn)品協(xié)同研發(fā) 197
13.4 數(shù)字化制造 200
13.5 基于模型的數(shù)字化服務(wù) 209
第14章 制造執(zhí)行系統(tǒng) 210
14.1 概述 210
14.2 MES標(biāo)準(zhǔn) 213
14.3 自主 MES產(chǎn)品介紹 215
第4部分 實(shí)踐案例篇
第15章 高鐵領(lǐng)域智能制造建設(shè)——中車集團(tuán)青島四方股份公司典型案例 231
15.1 背景及挑戰(zhàn) 231
15.2 智能制造的建設(shè)目標(biāo)及方案 232
15.3 建設(shè)現(xiàn)狀及下一步建設(shè)思路 236
15.4 智能制造建設(shè)的預(yù)期目標(biāo) 238
15.5 智能制造建設(shè)的示范作用 240
第16章 面向工業(yè) 4.0的系統(tǒng)仿真及應(yīng)用 —物流系統(tǒng)規(guī)劃及 仿真典型案例 241
16.1 工業(yè) 4.0中系統(tǒng)仿真技術(shù)的作用 241
16.2 仿真應(yīng)用案例介紹 242
第17章 打造精益制造的智能制造之路—東方汽輪機(jī)典型案例 250
17.1 緣起 250
17.2 做什么 251
17.3 怎么做 252
17.4 做得怎么樣 255
17.5 未來做什么 262
第18章 樹立創(chuàng)新模式的設(shè)計過程智能化——云設(shè)計協(xié)作平臺應(yīng)用典型案例 264
18.1 總體目標(biāo) 264
18.2 策劃與支撐 264
18.3 實(shí)例—某風(fēng)機(jī)的設(shè)計與開發(fā) 266
18.4 改進(jìn)與展望 273
第19章 規(guī)劃建設(shè)全價值鏈的智能新工廠——商用車公司典型案例 275
19.1 背景與需求 275
19.2 智能新工廠規(guī)劃 275
19.3 智能新工廠項(xiàng)目建設(shè)實(shí)施 278
19.4 智能新工廠項(xiàng)目管理 281
19.5 項(xiàng)目實(shí)施效果 284
19.6 小結(jié) 284
第20章 實(shí)施兩化深度融合的農(nóng)業(yè)裝備智能制造——中國一拖集團(tuán)典型案例 286
20.1 智能制造為農(nóng)業(yè)裝備行業(yè)發(fā)展帶來新挑戰(zhàn)和機(jī)遇 286
20.2 中國一拖智能制造的基本情況 287
20.3 中國一拖智能制造的具體做法 287
20.4 未來發(fā)展與展望 294
第21章 探索復(fù)雜結(jié)構(gòu)件數(shù)字化車間實(shí)踐——成飛數(shù)控典型案例 295
21.1 背景與需求 295
21.2 數(shù)字化車間總體方案 296
21.3 數(shù)字化車間實(shí)踐 298
21.4 面向飛機(jī)大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的智能制造技術(shù)探索與實(shí)踐 302
第22章 促進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的智慧工廠建設(shè)——中航力源典型案例 310
22.1 智能生產(chǎn)線建設(shè) 310
22.2 MES應(yīng)用 314
22.3 精益物流 318
22.4 工裝管理 319
22.5 設(shè)備管理 320
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