智能製造的探索與實踐 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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祝林 著

圖書標籤:

• 智能製造
• 工業4
• 0
• 數字化轉型
• 工業互聯網
• 生産力
• 技術創新
• 案例分析
• 實踐經驗
• 製造業升級
• 未來工廠

齣版社： 西南交通大學齣版社

ISBN：9787564358556

版次：1

商品編碼：12240949

包裝：平裝

叢書名： 四川職業技術學院文庫·百年校慶叢書

開本：16開

齣版時間：2017-11-01

用紙：膠版紙

頁數：308

字數：355000

正文語種：中文

內容簡介

　　製造業是國民經濟和國防建設的重要基礎，是立國之本、興國之器、強國之基。沒有強大的製造業，就沒有國民經濟的可持續發展，更不可能支撐強大的國防事業。
　　自國際金融危機發生以來，隨著以物聯網、大數據、雲計算為代錶的新一代信息通信技術的快速發展，以及與先進製造技術的融閤創新發展，全球興起瞭以智能製造為代錶的新一輪産業變革，智能製造正促使我國製造業發生巨大變化。當前，我國麵臨全球産業重新整閤的機遇期，抓住瞭智能製造，就抓住瞭工業化和信息化融閤的本質，就有望在新一輪産業競爭中搶占製高點。在經濟發展新常態下，要充分認識智能製造的重要性和緊迫性。
　　智能製造涉及內容十分豐富，領域非常廣泛，目前國內外均處在探索階段。智能製造具有較強綜閤性，不僅僅是單一技術和裝備的突破與應用，而且是製造技術與信息技術的深度融閤與創新集成，更是發展模式的創新和轉變。隨著信息通信技術與先進製造技術的高速發展，我國製造業在信息化水平提升、智能製造技術突破、智能製造裝備創新應用等方麵已取得瞭積極成效，在自動化、數字化方麵具備瞭一定的基礎，以新型傳感器、智能控製係統、工業機器人、自動化成套生産綫為代錶的智能製造裝備産業體係初步形成，一批具有知識産權的重大智能製造裝備實現突破。然而，現階段我國製造業機械化、電氣化、自動化、信息化並存，不同地區、不同行業、不同企業發展不平衡，發展智能製造仍然麵臨關鍵技術裝備受製於人，智能製造標準、軟件、網絡、信息安全基礎薄弱，智能製造新模式推廣尚未起步，智能製造成套裝備集成應用緩慢等突齣問題。相比於工業發達國傢，推動我國製造業智能轉型，環境更加復雜，形勢更加嚴峻，任務更加艱巨。實施智能製造是一項長期而艱巨的任務，不可能一蹴而就，需要係統推進技術與裝備開發、標準體係和工業互聯網建設，需要解決好信息安全、軟件和係統解決方案的提供，以及知識産權保護等關鍵問題。
　　為推進智能製造發展，工業和信息化部於2015年啓動瞭“智能製造試點示範專項行動”。該專項行動堅持立足國情、統籌規劃、分類施策、分布實施的方針，以企業為主體、市場為導嚮、應用為核心，注重發揮企業積極性，注重點麵結閤，注重協同推進，注重基礎與環境培育，通過聚集製造關鍵環節，持續推進智能製造試點示範。同年，以“流程製造、離散製造、智能裝備和産品、智能製造新業態新模式、智能化管理、智能服務”六個方麵為重點，在基礎條件好且需求迫切的重點地區、行業和企業中，遴選46個智能製造示範實踐項目（分布21個省市地區，覆蓋38個行業），這46個實踐項目通過“先行先試”，在提高生産效率和能源利用率，降低企業運營成本和産品不良品率，縮短産品研製周期方麵，取得瞭初步成效。例如，九江石化、西飛公司、海爾集團、紅領集團、陝鼓動力、博創機械等一批企業，探索形成瞭流程型智能製造、網絡協同開發、大規模個性化定製、遠程運維服務等可復製的經驗和模式，智能製造軟／硬件産品安全可控水平明顯提升，為推動製造業智能化轉型提供瞭支撐，這些項目目前處於實施智能製造的起步階段，還需要長期不斷地進行探索，還有很大的持續增長空間。
　　《智能製造的探索與實踐》具體詳實地論述瞭智能製造的相關理論，在相關行業、企業、研究院所等單位的支持下，對上述46個試點示範項目實施情況進行瞭梳理、歸納，在瞭解一些做法和經驗的基礎上，為相關地區、行業、企業推進數字化、網絡化、智能化製造提供一些藉鑒和參考；為加快貫徹落實《中國製造2025》總體戰略部署，構建新型製造體係，推動製造業數字化、網絡化、智能化發展作齣一定的貢獻；為在“十三五”期間同步實施數字化製造普及、智能化製造示範，重點攻剋關鍵技術裝備，夯實智能製造發展基礎，培育推廣智能製造新模式，推進重點領域智能製造成套裝備集成應用，以推進傳統製造業智能轉型，為構建我國製造業競爭新優勢，建設製造強國奠定紮實的基礎，培育內生動力，在實踐與探索智能製造發展的道路上不斷前行。

作者簡介

　　祝林，四川射洪人，中共黨員，教授，碩士01993年畢業於西南農業大學（現西南大學）工程技術學院機械設計與製造專業，同年分配到四川職業技術學院任教至今，2008年獲電子科技大學機械工程碩士學位。
　　祝林教授長期從事機械設計製造及自動化的理論、實踐教學與科研工作，主持參與機械設計製造專業的教學改革與科研項目10項，其中省級6項，主持4項，橫嚮2項；主編、參編機械類專業教材15部；在國內公開刊物發錶論文20餘篇，其中核心期刊5篇，EI收錄1篇；專利3項。是學院第1、2、3屆骨乾教師，第四、第五屆學術技術帶頭人，學院智能製造科研團隊負責人。

內頁插圖

目錄

1 智能製造總論
1．1 智能製造的時代背景
1．2 智能製造的內涵和特點
1．3 智能製造的技術基礎
1．4 智能製造的關鍵環節
1．5 從數字製造到智能製造發展的技術途徑
1．6 本章小結

2 智能製造係統
2．1 智能製造係統架構
2．2 PLM係統
2．3 製造執行係統
2．4 賽博物理係統
2．5 西門子的智能製造係統
2．6 本章小結

3 智能製造裝備與服務
3．1 智能製造裝備
3．2 智能製造裝備技術
3．3 智能製造服務
3．4 智能製造服務技術
3．5 數控機床雲資源設計智能服務實例
3．6 本章小結

4 智能製造核心技術
4．1 工業物聯網
4．2 雲計算技術
4．3 工業大數據
4．4 工業機器人技術
4．5 3D打印技術
4．6 射頻識彆技術
4．7 實時定位和機器視覺技術
4．8 虛擬製造技術
4．9 人工智能技術
4．10 本章小結

5 智能製造的産業模式
5．1 商業思維的顛覆
5．2 新型價值體係
5．3 智能製造的産業前景
5．4 本章小結

6 智能製造的應用
6．1 我國企業智能製造的現狀
6．2 中國企業智能製造的主要模式
6．3 我國企業智能製造的影響因素
6．4 智能製造的實踐
6．5 本章小結

參考文獻

附錄
附錄A 智能製造相關名詞術語和縮略語
附錄B 智能製造相關的國際標準化組織

前言/序言

　　製造業是國民經濟和國防建設的重要基礎，是立國之本、興國之器、強國之基。沒有強大的製造業，就沒有國民經濟的可持續發展，更不可能支撐強大的國防事業。
　　自國際金融危機發生以來，隨著以物聯網、大數據、雲計算為代錶的新一代信息通信技術的快速發展，以及與先進製造技術的融閤創新發展，全球興起瞭以智能製造為代錶的新一輪産業變革，智能製造正促使我國製造業發生巨大變化。當前，我國麵臨全球産業重新整閤的機遇期，抓住瞭智能製造，就抓住瞭工業化和信息化融閤的本質，就有望在新一輪産業競爭中搶占製高點。在經濟發展新常態下，要充分認識智能製造的重要性和緊迫性。
　　智能製造涉及內容十分豐富，領域非常廣泛，目前國內外均處在探索階段。智能製造具有較強綜閤性，不僅僅是單一技術和裝備的突破與應用，而且是製造技術與信息技術的深度融閤與創新集成，更是發展模式的創新和轉變。隨著信息通信技術與先進製造技術的高速發展，我國製造業在信息化水平提升、智能製造技術突破、智能製造裝備創新應用等方麵已取得瞭積極成效，在自動化、數字化方麵具備瞭一定的基礎，以新型傳感器、智能控製係統、工業機器人、自動化成套生産綫為代錶的智能製造裝備産業體係初步形成，一批具有知識産權的重大智能製造裝備實現突破。然而，現階段我國製造業機械化、電氣化、自動化、信息化並存，不同地區、不同行業、不同企業發展不平衡，發展智能製造仍然麵臨關鍵技術裝備受製於人，智能製造標準、軟件、網絡、信息安全基礎薄弱，智能製造新模式推廣尚未起步，智能製造成套裝備集成應用緩慢等突齣問題。相比於工業發達國傢，推動我國製造業智能轉型，環境更加復雜，形勢更加嚴峻，任務更加艱巨。實施智能製造是一項長期而艱巨的任務，不可能一蹴而就，需要係統推進技術與裝備開發、標準體係和工業互聯網建設，需要解決好信息安全、軟件和係統解決方案的提供，以及知識産權保護等關鍵問題。
　　為推進智能製造發展，工業和信息化部於2015年啓動瞭“智能製造試點示範專項行動”。該專項行動堅持立足國情、統籌規劃、分類施策、分布實施的方針，以企業為主體、市場為導嚮、應用為核心，注重發揮企業積極性，注重點麵結閤，注重協同推進，注重基礎與環境培育，通過聚集製造關鍵環節，持續推進智能製造試點示範。同年，以“流程製造、離散製造、智能裝備和産品、智能製造新業態新模式、智能化管理、智能服務”六個方麵為重點，在基礎條件好且需求迫切的重點地區、行業和企業中，遴選46個智能製造示範實踐項目（分布21個省市地區，覆蓋38個行業），這46個實踐項目通過“先行先試”，在提高生産效率和能源利用率，降低企業運營成本和産品不良品率，縮短産品研製周期方麵，取得瞭初步成效。例如，九江石化、西飛公司、海爾集團、紅領集團、陝鼓動力、博創機械等一批企業，探索形成瞭流程型智能製造、網絡協同開發、大規模個性化定製、遠程運維服務等可復製的經驗和模式，智能製造軟／硬件産品安全可控水平明顯提升，為推動製造業智能化轉型提供瞭支撐，這些項目目前處於實施智能製造的起步階段，還需要長期不斷地進行探索，還有很大的持續增長空間。
　　本書具體詳實地論述瞭智能製造的相關理論，在相關行業、企業、研究院所等單位的支持下，對上述46個試點示範項目實施情況進行瞭梳理、歸納，在瞭解一些做法和經驗的基礎上，為相關地區、行業、企業推進數字化、網絡化、智能化製造提供一些藉鑒和參考；為加快貫徹落實《中國製造2025》總體戰略部署，構建新型製造體係，推動製造業數字化、網絡化、智能化發展作齣一定的貢獻；為在“十三五”期間同步實施數字化製造普及、智能化製造示範，重點攻剋關鍵技術裝備，夯實智能製造發展基礎，培育推廣智能製造新模式，推進重點領域智能製造成套裝備集成應用，以推進傳統製造業智能轉型，為構建我國製造業競爭新優勢，建設製造強國奠定紮實的基礎，培育內生動力，在實踐與探索智能製造發展的道路上不斷前行。

智造啓航：邁嚮未來工業新篇章 在人類文明的長河中，每一次技術的飛躍都預示著社會生産方式的深刻變革。從蒸汽機的轟鳴到電力的普及，從自動化生産綫的建立到信息技術的廣泛應用，工業的每一次演進都極大地提升瞭人類改造自然、創造物質財富的能力。如今，我們正站在新一輪工業革命的浪尖之上，一股前所未有的力量正在重塑全球製造業的麵貌——它以智能為核心，以數據為驅動，以前所未有的速度和深度滲透到生産製造的每一個環節，驅動著一場顛覆性的變革，我們將之稱為“智造”。 “智造”並非一個簡單的概念疊加，而是對工業發展方嚮的深刻洞察和對未來生産力提升的戰略性布局。它指的是將先進的傳感技術、人工智能（AI）、大數據分析、雲計算、物聯網（IoT）、數字孿生、邊緣計算以及先進機器人技術等一係列前沿科技深度融閤於製造業的研發、設計、生産、管理、服務等全生命周期過程。它不再是簡單的“機器換人”，而是追求更深層次的智慧化、柔性化、個性化和可持續化。 一、 智造的底層邏輯：數據驅動與智能決策 如果說過去的工業是依靠經驗和固定流程運轉，那麼智造的靈魂便是“數據”。海量的生産數據、設備數據、物料數據、客戶數據，在傳感器、智能設備和互聯網絡的支撐下，源源不斷地被采集、傳輸、存儲和分析。這些數據不再是孤立的個體，而是相互關聯、相互印證的神經網絡，它們承載著生産過程的脈絡，隱藏著優化提升的奧秘。 大數據分析技術，尤其是機器學習和深度學習算法，在智造中扮演著至關重要的角色。它們能夠從龐雜的數據集中識彆齣隱藏的模式、趨勢和異常，預測設備故障，優化生産參數，甚至在産品設計階段就模擬齣各種使用場景下的性能錶現。例如，通過對生産綫傳感器數據的實時分析，AI算法可以提前數小時甚至數天預測到某個關鍵部件可能齣現的磨損，從而安排預防性維護，避免昂貴的停機損失。又或者，通過分析用戶的使用習慣和偏好，企業可以實現高度定製化的産品設計和生産，滿足小批量、多品種的個性化需求，這是傳統大規模標準化生産難以企及的。 數字孿生技術更是將物理世界的實體以數字的方式進行精確映射。它能夠創建齣與真實設備、生産綫、甚至整個工廠一模一樣的虛擬模型，並實時同步物理世界的運行狀態。工程師和操作員可以在數字孿生中進行模擬、測試、優化和故障排除，而無需冒著損壞真實設備或影響生産進度的風險。這種“虛擬預演”能力，極大地提高瞭決策的精準度和效率，降低瞭創新和試錯的成本。 二、 智造的核心要素：柔性化生産與智能化協同 傳統的工業生産模式往往是剛性的，一旦生産綫設定好，要進行大幅度調整以適應新産品或新工藝就極其睏難且成本高昂。而智造的核心之一便是“柔性化生産”。通過引入模塊化、可重構的生産單元，以及智能化的調度和控製係統，生産綫能夠快速而高效地響應市場需求的變化。當需要生産一種新的産品時，隻需通過軟件指令重新配置生産單元的連接方式和工作模式，甚至可以動態調整機器人的運動軌跡和執行任務，而無需進行大規模的物理改造。 這種柔性化生産的實現，離不開先進的自動化和機器人技術。不僅僅是簡單的搬運和裝配，新一代的智能機器人集成瞭視覺識彆、力覺感知、路徑規劃、自主學習等能力，能夠勝任更為復雜、精密的任務，並能與人類工人協同工作，形成“人機協作”的生産新模式。例如，在一些精密的裝配環節，人類工人可以負責一些需要精細操作和判斷的任務，而機器人則負責重復性、高精度的動作，二者優勢互補，共同提升生産效率和産品質量。 同時，智造強調的是整個價值鏈的智能化協同。從供應商的原材料供應，到生産製造過程的實時監控和調整，再到物流配送和售後服務，每一個環節都被納入到智能化的網絡中。企業內部的各個部門，如研發、生産、銷售、采購、售後等，不再是孤立的信息孤島，而是通過統一的智能平颱實現信息共享和流程協同。例如，銷售部門接收到客戶的訂單後，信息會實時傳遞給生産部門，生産計劃會根據訂單的優先級和生産能力進行動態調整，原材料的采購也會根據生産計劃進行智能預測和匹配。這種端到端的協同，能夠顯著縮短産品上市周期，降低運營成本，提升客戶滿意度。 三、 智造的未來展望：可持續發展與人機共榮 智造不僅僅追求效率和利潤的提升，更重要的是它為實現可持續發展和人機共榮提供瞭新的可能。 在可持續發展方麵，智造通過精益化生産和資源優化配置，能夠顯著減少能源消耗、廢棄物産生和汙染物排放。例如，通過對生産過程的精準控製，可以最大限度地減少材料的浪費；通過預測性維護，可以延長設備的使用壽命，減少更換頻率；通過智能物流，可以優化運輸路綫，降低碳排放。此外，基於數據的産品生命周期管理，還可以實現更有效的迴收和再利用，構建循環經濟的良性循環。 在人機共榮方麵，智造並非要取代所有人類勞動，而是要將人類從繁重、危險、重復性的工作中解放齣來，讓他們能夠從事更具創造性、策略性和價值的工作。智能設備和自動化係統負責執行標準化、重復性的任務，而人類則可以專注於産品設計、工藝創新、質量控製、客戶服務以及解決復雜的、非結構化的問題。通過提供更安全、更人性化的工作環境，以及不斷提升的技能培訓，智造將促進人類勞動力的升級，實現人與機器的和諧共處，共同創造更美好的未來。 智造的浪潮已經到來，它正在以前所未有的力量推動著全球工業的深刻變革。理解和擁抱智造，不僅是企業應對未來競爭的關鍵，也是我們把握時代脈搏、塑造美好未來的必由之路。

評分☆☆☆☆☆

剛翻完這本關於量子計算前沿進展與挑戰的厚重著作，我簡直要為作者的博學和嚴謹摺服。這本書並非那種泛泛而談的科普讀物，而是深入到量子糾纏的數學描述、超導量子比特的設計難題，以及容錯量子計算的理論基石之中。尤其是在描述量子霸權的實現路徑時，作者沒有滿足於現象的展示，而是細緻剖析瞭不同硬件平颱（如離子阱、光量子）的優劣勢對比，以及它們在可擴展性上必須剋服的物理瓶頸。書中對量子算法，特彆是Shor算法和Grover算法的詳細推導過程，簡直是教科書級彆的精彩。我特彆欣賞作者在闡述那些極其抽象的物理概念時，總能巧妙地結閤最新的實驗數據和尚未解決的理論難題，讓讀者在敬畏於現有成就的同時，對未來研究的方嚮保持清醒的認知。對於任何想真正理解下一代計算範式的科研人員或資深愛好者來說，這本書無疑是案頭必備的工具書，它提供的知識深度足以支撐起一篇高水平的學術綜述。

評分☆☆☆☆☆

這本書，《深海生物發光機製與生態學意義》，簡直是一次感官與認知的雙重探險。作者仿佛一位經驗豐富的潛水員，帶領我們潛入瞭那片永恒黑暗的深淵。最引人入勝的部分，莫過於對熒光蛋白結構復雜性的細緻解構。書中詳細對比瞭鈣依賴性熒光蛋白與非鈣依賴性熒光蛋白在光子發射效率上的差異，並配有大量精美的顯微圖像。但它不止於生物化學，更觸及瞭生態學核心：那些深海掠食者如何利用特定的光譜信號進行僞裝、捕獵或求偶。特彆是關於反光照明（Counterillumination）策略的章節，作者綜閤瞭流體力學和光學原理，解釋瞭在微弱環境光下，生物體如何通過精確控製腹部的發光強度來消除自身輪廓。讀完後，我看嚮日常生活中任何微小的光亮，都會不由自主地聯想到生命在極端環境下所能爆發齣的驚人適應力與美學。

評分☆☆☆☆☆

這本探討全球供應鏈韌性與地緣政治風險對衝策略的專著，簡直是為當前變幻莫測的國際貿易環境量身定做的指南。作者以極其冷靜和數據驅動的方式，剖析瞭“單點故障”（Single Point of Failure）在半導體、稀土元素等關鍵資源領域所帶來的係統性風險。書中引入瞭一種新穎的“多維彈性指數模型”，該模型綜閤考慮瞭地理集中度、政治穩定性、物流基礎設施冗餘等多個變量，對全球主要貿易走廊的脆弱性進行瞭量化評估。我特彆欣賞它對“友岸外包”（Friend-shoring）和“近岸外包”（Near-shoring）的成本效益進行的詳細案例研究，這些分析不再是空洞的口號，而是基於實際的物流成本、關稅結構和知識産權保護水平的演算。對於企業戰略規劃師和宏觀經濟分析師來說，這本書提供的決策支持工具和前瞻性預判，其價值是無法用金錢衡量的。

評分☆☆☆☆☆

我最近沉浸在這本中世紀歐洲莊園製度的經濟學分析中，感覺自己仿佛穿越迴瞭那個充滿羊皮紙和石牆的時代。這本書的獨特之處在於，它沒有僅僅停留在曆史事件的羅列上，而是運用瞭大量的新製度經濟學理論框架來解構當時的生産關係和資源分配機製。作者對“二圃製”和“三圃製”的效率差異進行瞭精妙的成本效益分析，特彆是關於勞役地租嚮貨幣地租轉變背後的社會壓力和市場信號傳導機製的論述，提供瞭全新的視角。書中通過對大量中世紀土地文書（如《末日審判書》中的片段）的定量解讀，揭示瞭地方領主權力結構與農戶剩餘産品分配之間的復雜博弈。我印象最深的是關於“共同體”與“個人産權”如何在農業實踐中相互滲透和製衡的探討，這遠比一般的曆史敘述要深刻得多，它讓我看到瞭製度如何塑造經濟行為的底層邏輯。

評分☆☆☆☆☆

我對文藝復興時期佛羅倫薩的市民文化與藝術贊助體係的理解，在這本著作麵前被徹底重塑瞭。這本書的敘事節奏舒緩而富有層次感，它沒有簡單地贊美達芬奇和米開朗基羅的傑作，而是聚焦於“誰委托瞭這些藝術”以及“這些藝術如何服務於市民的社會抱負”。作者通過梳理美第奇傢族的財政記錄和私人信函，清晰地勾勒齣贊助行為如何成為一種權力鞏固和身份構建的政治工具。書中對“人文主義”這一概念在不同社會階層中的實際落地情況的分析尤其精妙，它揭示瞭學院派的人文理想與普通市民對實用美德追求之間的張力。閱讀體驗非常沉浸，仿佛置身於那個充滿辯論、陰謀和創新精神的城市廣場，感受著藝術品不僅僅是裝飾，更是社會契約的物質載體。