智能制造系统：模型、技术与运行

本书针对新一轮工业革命中的智能制造系统，在概要阐述智能制造发展历程及其主要参考模型的基础上，从关键技术、主要装备、组成架构、运行管控功能等方面对智能制造系统进行了全面介绍，并给出了几种典型的智能制造系统，为深入了解智能制造系统提供有益参考。全书分为7章，第1章介绍智能制造系统发展概述；第2章介绍智能制造系统参考模型；第3至6章介绍智能制造的使能技术、关键装备、组成体系、核心功能；第7章介绍机加、装配等多种智能制造系统。

目   录<br />前言<br />第1章  智能制造系统发展概述  1<br />1.1  智能制造发展趋势    1<br />1.1.1  制造业发展历程   1<br />1.1.2  国外智能制造发展战略   2<br />1.1.3  国内智能制造发展战略   7<br />1.1.4  智能制造发展战略分析   9<br />1.2  智能制造标准化发展   10<br />1.2.1  标准化历程   10<br />1.2.2  智能制造国际标准化组织   12<br />1.2.3  我国智能制造标准化工作  14<br />1.3  智能制造模式  18<br />1.3.1  典型智能制造模式  19<br />1.3.2  智能制造应用模式案例   19<br />参考文献   24<br />第2章  智能制造系统模型   25<br />2.1  智能制造系统标准化参考模型   25<br />2.1.1  工业4.0参考架构模型   25<br />2.1.2  IIC工业互联网总体架构   28<br />2.1.3  智能制造生态系统   30<br />2.1.4  工业价值链参考架构   32<br />2.2  智能制造能力成熟度模型   34<br />2.2.1  智能制造能力成熟度模型定义   35<br />2.2.2  智能制造能力成熟度模型架构   36<br />2.2.3  10大核心要素的成熟度要求   37<br />2.2.4  模型的应用   51<br />2.3  信息物理系统模型   53<br />2.3.1  信息物理系统的发展脉络   53<br />2.3.2  信息物理系统的定义   54<br />2.3.3  信息物理系统的本质   55<br />2.3.4  信息物理系统的层次   56<br />2.3.5  信息物理系统的特征   57<br />2.3.6  信息物理系统的架构   58<br />2.3.7  信息物理系统的技术体系   60<br />2.3.8  信息物理系统的核心技术要素   60<br />2.3.9  信息物理系统的应用场景   62<br />2.3.10  纺纱智能车间信息物理单元通用模型   72<br />参考文献   77<br />第3章  智能制造系统使能技术   79<br />3.1  工业物联网技术   79<br />3.1.1  物联网概述   79<br />3.1.2  工业互联网   80<br />3.1.3  5G技术   83<br />3.2  工业大数据技术   85<br />3.2.1  工业大数据感知技术   85<br />3.2.2  工业大数据通信与控制网络技术   90<br />3.2.3  工业大数据分析与挖掘技术   95<br />3.3  虚拟现实和增强现实技术   99<br />3.3.1  虚拟现实技术   99<br />3.3.2  增强现实技术   102<br />3.4  数字孪生技术   103<br />3.4.1  数字孪生概述   103<br />3.4.2  产品数字孪生技术   104<br />3.4.3  生产数字孪生技术   105<br />3.4.4  设备数字孪生技术   106<br />3.4.5  性能数字孪生技术   108<br />3.4.6  数字孪生技术在工业领域的应用   109<br />3.5  机器学习技术   109<br />3.5.1  机器学习概述   109<br />3.5.2  大数据环境下机器学习的研究现状   109<br />3.5.3  机器学习的分类   110<br />3.5.4  机器学习的常见算法   110<br />3.5.5  机器学习技术在工业领域的应用   113<br />3.6  信息安全技术   115<br />3.6.1  系统安全技术   115<br />3.6.2  信息部分安全技术   118<br />3.6.3  区块链技术   120<br />参考文献   121<br />第4章  智能制造系统关键装备   124<br />4.1  智能传感系统   125<br />4.1.1  概述   125<br />4.1.2  智能传感器基础   126<br />4.1.3  智能传感器的关键应用场景   132<br />4.1.4  智能传感器的行业应用情况   133<br />4.2  智能数控机床   134<br />4.2.1  概述   134<br />4.2.2  智能数控机床基础   135<br />4.2.3  应用展望   141<br />4.3  智能机器人   142<br />4.3.1  概述   142<br />4.3.2  智能机器人基础   142<br />4.3.3  智能机器人在制造业的应用   150<br />4.4  智能物流装备   151<br />4.4.1  概述   151<br />4.4.2  智能物流基础   152<br />4.4.3  智能制造系统与智能物流系统深度融合   157<br />参考文献   158<br />第5章  智能制造系统组织   161<br />5.1  智能单元   162<br />5.1.1  智能单元定义   162<br />5.1.2  智能单元模块构成   163<br />5.1.3  智能单元一体化集成   164<br />5.2  智能车间   166<br />5.2.1  智能车间简介   166<br />5.2.2  智能车间类型   167<br />5.2.3  智能车间管理   171<br />5.3  智能工厂   176<br />5.3.1  智能工厂特点   176<br />5.3.2  智能工厂构成   178<br />5.3.3  智能工厂类型   185<br />5.3.4  智能工厂趋势   188<br />参考文献   190<br />第6章  智能制造系统运行   192<br />6.1  设备智能维护   192<br />6.1.1  设备维护的重要性   192<br />6.1.2  设备维护的发展史   193<br />6.1.3  预测性维护的实施步骤   194<br />6.2  质量智能控制   197<br />6.2.1  质量控制的主要内容及问题特点   198<br />6.2.2  质量数据关联性分析技术   200<br />6.2.3  质量预测技术   201<br />6.2.4  质量控制优化技术   203<br />6.3  智能生产计划   205<br />6.3.1  智能生产计划概述   205<br />6.3.2  智能生产计划方法   206<br />6.3.3  案例介绍   207<br />6.4  智能生产调度   211<br />6.4.1  智能生产调度概述   211<br />6.4.2  智能生产调度方法   214<br />6.4.3  案例介绍   215<br />参考文献   220<br />第7章  智能制造系统典型模式   222<br />7.1  智能加工系统   222<br />7.1.1  智能加工单元   222<br />7.1.2  智能加工车间   223<br />7.1.3  智能加工工厂   225<br />7.1.4  晶圆加工车间   226<br />7.2  智能装配系统   231<br />7.2.1  智能装配单元   231<br />7.2.2  智能装配车间   232<br />7.2.3  智能装配工厂   234<br />7.2.4  柴油发动机装配车间   235<br />7.3  智能纺织系统   238<br />7.3.1  纺织行业的智能制造需求   238<br />7.3.2  智能纺织系统平台架构   243<br />7.3.3  智能纺织系统业务应用场景   254<br />参考文献   260