人本智造體現了制造業(yè)未來發(fā)展的重要趨勢，也是新一代智能制造的重要技術支撐。本書深入闡述了新一代智能制造和人-信息-物理系統(tǒng)（HCPS），介紹了人本智造的重要理念、關鍵技術和典型應用，展現了當前人本智造領域的研究進展及階段成果。本書可為從事制造業(yè)發(fā)展規(guī)劃、政策制定、企業(yè)經營、管理決策和科學研究的相關人員提供參考，也可供高等院校智能制造、機械工程、工業(yè)工程等相關專業(yè)師生和其他相關人士閱讀。
王柏村，浙江大學研究員、博士生導師，機械工程學院院長助理、工業(yè)工程研究所副所長，入選第八屆中國科協青年人才托舉工程。近年來，圍繞智能制造、HCPS、人機協作等開展教學、科研與戰(zhàn)略咨詢工作，作為負責人主持國家自然科學基金項目、中國博士后國際交流派出計劃項目、中國博士后科學基金面上項目等6項，參與中央辦公廳重點課題、工信部重大課題、中國工程院項目、國家自然科學基金項目、密西根大學科研項目等多項。在Engineering、Journal of Manufacturing Systems、機械工程學報、中國機械工程等國內外期刊上發(fā)表論文50余篇，多篇入選ESI高被引論文、封面論文、高影響力論文；參與撰寫《中國智能制造發(fā)展戰(zhàn)略研究》等多份咨詢研究報告，部分報告得到國家領導同志的肯定和批示；參編《制造強國戰(zhàn)略研究》《中國機械工程技術路線圖》《智能制造工程教程》等著作。先后被光明日報、新華社App、浙江日報、學習強國App、中國改革報、中國經濟周刊等報道或轉載。兼任中國工程院制造業(yè)研究室特聘專家、中國人工智能學會智能制造專委會常務委員、中國機械工程學會工業(yè)大數據與智能系統(tǒng)分會委員、中國圖學學會數字孿生專委會委員、浙江省智能制造專家委員會專家、浙江大學高端裝備研究院特聘研究員。
第1章 面向新一代智能制造的HCPS ...............................................................001
1.1 引言 ..........................................................................................................001
1.2 面向智能制造的HCPS的進化過程 ........................................................001
1.3 面向新一代智能制造的HCPS2.0的內涵 ...............................................008
1.4 面向新一代智能制造的HCPS2.0的技術體系 .......................................011
1.5 基于HCPS2.0的新一代智能制造面臨的重大挑戰(zhàn) ...............................018
1.6 小結 ..........................................................................................................020
參考文獻 ...........................................................................................................020
第2章 以人為本的智能制造：理念、技術與應用 .........................................031
2.1 引言 ..........................................................................................................031
2.2 人本智造的發(fā)展背景 ...............................................................................032
2.3 人本智造的內涵與技術體系 ...................................................................033
2.4 人本智造的應用實踐 ...............................................................................037
2.5 思考與建議 ..............................................................................................040
2.6 小結 ..........................................................................................................041
參考文獻 ...........................................................................................................041
第3章 面向智能制造的人因工程.........................................................................045
3.1 引言 ..........................................................................................................045
3.2 智能制造系統(tǒng)中人的作用 .......................................................................046
3.3 面向智能制造的人因工程 .......................................................................048
3.4 研究進展 ..................................................................................................049
3.5 挑戰(zhàn)與未來發(fā)展.......................................................................................058
3.6 小結 ..........................................................................................................062
參考文獻 ...........................................................................................................063
第4 章 HCPS 視角下智能制造的發(fā)展與研究 ................................................071
4.1 引言 ..........................................................................................................071
4.2 HCPS的內涵與系統(tǒng)組成 ........................................................................072
4.3 HCPS視角下的智能制造 ........................................................................075
4.4 相關研究進展 ..........................................................................................077
4.5 智能制造發(fā)展建議...................................................................................083
4.6 小結 ..........................................................................................................085
參考文獻 ...........................................................................................................085
第5 章 數字孿生驅動的智能人機協作 ...............................................................093
5.1 引言 ..........................................................................................................093
5.2 人機關系的演變與發(fā)展 ...........................................................................094
5.3 數字孿生驅動的智能人機協作框架 .......................................................097
5.4 智能人機協作的共性使能技術 ...............................................................100
5.5 典型應用 ..................................................................................................106
5.6 小結 ..........................................................................................................110
參考文獻 ...........................................................................................................110
第6 章 面向人本智造的新一代操作工 ...............................................................117
6.1 引言 ..........................................................................................................117
6.2 新一代操作工的概念 ...............................................................................118
6.3 新一代操作工的關鍵使能技術 ...............................................................124
6.4 新一代操作工的典型應用 .......................................................................132
6.5 小結 ..........................................................................................................135
參考文獻 ...........................................................................................................136
第7 章 HCPS 視角下的智慧健康辦公 ..............................................................145
7.1 引言 ..........................................................................................................145
7.2 智慧健康辦公的概念及組成要素 ...........................................................147
7.3 從傳統(tǒng)健康辦公到智慧健康辦公 ...........................................................149
7.4 智慧健康辦公研究框架 ...........................................................................152
7.5 面向辦公人員肌肉骨骼健康的智慧健康工位 .......................................155
7.6 小結 ..........................................................................................................159
參考文獻 ...........................................................................................................160
第8 章 增強現實技術輔助的互認知人機安全交互系統(tǒng) ...............................165
8.1 引言 ..........................................................................................................165
8.2 國內外研究現狀.......................................................................................166
8.3 人機交互系統(tǒng)的互認知框架設計 ...........................................................170
8.4 安全策略實現與驗證 ...............................................................................173
8.5 小結 ..........................................................................................................181
參考文獻 ...........................................................................................................181
后記 ....................................................................................................................................187
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