智能制造概论

本书是“十三五”江苏省高等教育学校重点教材，全书分为八个模块，内容包括智能制造认知、智能设计——产品数字化设计与仿真、智能生产——优选加工技术、智能控制——工业机器人及智能控制技术、智能物联——工业识别与定位技术、智能数据处理——新一代信息技术、智能管理与服务——智能制造系统、智能制造的应用。本书可作为高职高专院校智能制造类课程的教材，也适合对智能制造技术感兴趣的广大读者阅读，还可供相关工程技术人员参考。

前言
二维码索引
模块1智能制造认知1
1.1智能制造的背景1
1.1.1制造业的发展历程1
1.1.2国外智能制造发展的背景3
1.1.3我国智能制造之路9
1.1.4智能制造体系建设的意义11
1.2智能制造概述12
1.2.1智能制造的定义12
1.2.2智能制造系统架构15
1.2.3智能制造的关键环节与关键技术16
1.2.4智能制造发展的目标22
1.3我国智能制造发展面临的挑战24
1.3.1我国制造业的发展历程24
1.3.2我国智能制造面临的挑战25
思考题27
模块2智能设计——产品数字化设计与仿真28
2.1智能设计概述28
2.1.1智能设计的特点28
2.1.2智能设计的研究重点29
2.1.3数字化设计与仿真在智能制造中的应用29
2.2计算机辅助设计31
2.2.1计算机辅助设计的概念31
2.2.2计算机辅助设计的关键技术33
2.2.3计算机辅助设计的特点36
2.2.4计算机辅助设计的常用软件37
2.3有限元分析优化39
2.3.1产品设计的有限元分析39
2.3.2有限元法分析思路和操作40
2.3.3有限元法的特点41
2.3.4产品的优化设计41
2.3.5有限元分析软件42
2.4逆向工程43
2.4.1逆向工程的概念43
2.4.2逆向工程的分类44
2.4.3逆向工程的特点44
2.4.4逆向工程的基本流程45
2.4.5逆向工程的应用45
2.4.6逆向工程常用的软件46
2.5虚拟样机47
2.5.1虚拟样机技术产生的背景48
2.5.2虚拟样机技术的定义48
2.5.3虚拟样机的分类48
2.5.4虚拟样机技术的特点49
2.5.5虚拟样机的功能组成49
2.5.6虚拟样机的生产流程50
2.5.7虚拟样机技术的应用51
思考题51
模块3智能加工——优选加工技术52
3.1数控加工技术52
3.1.1数控机床54
3.1.2数控加工中心57
3.1.3多轴数控加工机床59
3.1.4高速切削数控机床62
3.1.5智能数控机床的发展趋势64
3.2精密与超精密加工技术65
3.2.1精密加工技术67
3.2.2精密机床技术的发展方向68
3.2.3超精密加工技术68
3.2.4超精密加工设备69
3.2.5超精密加工环境70
3.2.6超精密加工精度的在线检测及计量测试70
3.2.7超精密加工的发展趋势71
3.3特种加工技术72
3.3.1概述72
3.3.2电火花加工74
3.3.3电解加工77
3.3.4激光加工81
3.3.5电子束加工86
3.3.6离子束加工90
3.3.7超声加工91
3.3.8水射流切割加工94
3.43D打印技术96
3.4.1概述96
3.4.23D打印技术的基本工艺及应用97
3.4.3熔融沉积成型工艺99
3.4.4光固化成型工艺103
3.4.5激光选区烧结工艺105
3.4.6三维立体打印工艺108
3.4.7激光选区熔化工艺110
3.4.8叠加实体制造工艺111
思考题112
模块4智能控制——工业机器人及智能控制技术113
4.1工业机器人技术113
4.1.1工业机器人的基本组成及技术参数115
4.1.2工业机器人的分类及应用119
4.1.3工业机器人的编程124
4.1.4工业机器人的工作站126
4.1.5工业机器人生产线129
4.2智能控制器131
4.2.1智能控制器的分类与特点132
4.2.2PLC的基本结构134
4.2.3PLC的工作原理135
4.2.4PLC在生产控制中的应用137
4.3智能终端138
4.3.1智能终端的体系结构138
4.3.2智能终端的硬件系统139
思考题140
模块5智能物联——工业识别与定位技术141
5.1机器视觉技术141
5.1.1机器视觉系统的组成141
5.1.2机器视觉系统的工作原理及工作过程143
5.1.3机器视觉的应用144
5.1.4智能制造工厂对机器视觉的需求144
5.2智能传感器145
5.2.1传感器的原理145
5.2.2典型的传感技术及传感器146
5.2.3现代传感技术的应用及发展趋势151
5.3射频识别技术152
5.3.1射频识别技术的标准和特征153
5.3.2射频识别技术的基本原理153
5.3.3射频识别技术的工作频率和耦合方式153
5.3.4射频识别系统的组成156
5.3.5射频识别技术在智能制造中的应用157
5.4工业物联网158
5.4.1工业物联网的技术优势158
5.4.2基于工业物联网的智能制造产业发展趋势159
5.4.3工业物联网的应用159
思考题160
模块6智能数据处理——新一代信息技术161
6.1工业大数据161
6.1.1概述161
6.1.2大数据的价值162
6.1.3工业大数据的特征163
6.1.4大数据处理的关键技术164
6.1.5大数据与新一代智能工厂165
6.2云计算技术165
6.2.1概述165
6.2.2云计算的架构167
6.2.3云管理层168
6.2.4云计算的四种模式170
6.2.5云计算在智能制造领域的应用170
6.3虚拟制造技术171
6.3.1虚拟制造的关键技术171
6.3.2数字化虚拟制造在制造业中的应用173
6.4人工智能174
6.4.1概述174
6.4.2人工智能研究175
6.4.3人工智能的应用178
6.5知识自动化180
6.5.1概述180
6.5.2知识自动化过程中的知识处理方法和推理方法180
6.5.3工业生产过程的知识自动化182
思考题185
模块7智能管理与服务——智能制造系统186
7.1智能制造系统概述186
7.2产品生命周期管理系统187
7.2.1概述187
7.2.2三维可视化管理189
7.2.3虚拟仿真技术191
7.2.4数据管理192
7.3企业资源计划系统193
7.3.1概述193
7.3.2ERP系统的特点193
7.3.3ERP系统的模块及功能194
7.4制造执行系统198
7.4.1概述198
7.4.2MES系统架构199
7.4.3MES系统的功能200
7.4.4MES的发展趋势202
7.4.5ERP与MES的集成202
7.5供应链管理系统204
7.5.1概述204
7.5.2供应链管理的内容205
7.5.3实施供应链管理的意义207
7.6用户关系管理系统208
7.6.1概述208
7.6.2CRM的基本功能和特点209
7.6.3常见的CRM软件211
7.6.4CRM的发展趋势212
7.7信息物理系统212
7.7.1概述212
7.7.2CPS的特征214
7.7.3CPS与智能制造215
思考题216
模块8智能制造的应用217
8.1智能制造应用模型217
8.1.1基于动作分析和工艺的智能生产模型217
8.1.2基于BOM和流程的运营管理模型218
8.1.3基于工业大数据的智能决策模型219
8.1.4基于产品和服务的智能商业模型221
8.2智能制造应用案例222
8.2.1格力电器智能工厂222
8.2.2菲尼克斯南京公司绿色智造225
8.2.3宝山钢铁智慧制造系统228
8.3智能制造的发展趋势231
8.3.1智能制造的技术发展方向231
8.3.2智能制造发展趋势232
思考题233
参考文献234