智能制造的探索与实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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祝林 著

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• 技术创新
• 案例分析
• 实践经验
• 制造业升级
• 未来工厂

出版社： 西南交通大学出版社

ISBN：9787564358556

版次：1

商品编码：12240949

包装：平装

丛书名： 四川职业技术学院文库·百年校庆丛书

开本：16开

出版时间：2017-11-01

用纸：胶版纸

页数：308

字数：355000

正文语种：中文

内容简介

　　制造业是国民经济和国防建设的重要基础，是立国之本、兴国之器、强国之基。没有强大的制造业，就没有国民经济的可持续发展，更不可能支撑强大的国防事业。
　　自国际金融危机发生以来，随着以物联网、大数据、云计算为代表的新一代信息通信技术的快速发展，以及与先进制造技术的融合创新发展，全球兴起了以智能制造为代表的新一轮产业变革，智能制造正促使我国制造业发生巨大变化。当前，我国面临全球产业重新整合的机遇期，抓住了智能制造，就抓住了工业化和信息化融合的本质，就有望在新一轮产业竞争中抢占制高点。在经济发展新常态下，要充分认识智能制造的重要性和紧迫性。
　　智能制造涉及内容十分丰富，领域非常广泛，目前国内外均处在探索阶段。智能制造具有较强综合性，不仅仅是单一技术和装备的突破与应用，而且是制造技术与信息技术的深度融合与创新集成，更是发展模式的创新和转变。随着信息通信技术与先进制造技术的高速发展，我国制造业在信息化水平提升、智能制造技术突破、智能制造装备创新应用等方面已取得了积极成效，在自动化、数字化方面具备了一定的基础，以新型传感器、智能控制系统、工业机器人、自动化成套生产线为代表的智能制造装备产业体系初步形成，一批具有知识产权的重大智能制造装备实现突破。然而，现阶段我国制造业机械化、电气化、自动化、信息化并存，不同地区、不同行业、不同企业发展不平衡，发展智能制造仍然面临关键技术装备受制于人，智能制造标准、软件、网络、信息安全基础薄弱，智能制造新模式推广尚未起步，智能制造成套装备集成应用缓慢等突出问题。相比于工业发达国家，推动我国制造业智能转型，环境更加复杂，形势更加严峻，任务更加艰巨。实施智能制造是一项长期而艰巨的任务，不可能一蹴而就，需要系统推进技术与装备开发、标准体系和工业互联网建设，需要解决好信息安全、软件和系统解决方案的提供，以及知识产权保护等关键问题。
　　为推进智能制造发展，工业和信息化部于2015年启动了“智能制造试点示范专项行动”。该专项行动坚持立足国情、统筹规划、分类施策、分布实施的方针，以企业为主体、市场为导向、应用为核心，注重发挥企业积极性，注重点面结合，注重协同推进，注重基础与环境培育，通过聚集制造关键环节，持续推进智能制造试点示范。同年，以“流程制造、离散制造、智能装备和产品、智能制造新业态新模式、智能化管理、智能服务”六个方面为重点，在基础条件好且需求迫切的重点地区、行业和企业中，遴选46个智能制造示范实践项目（分布21个省市地区，覆盖38个行业），这46个实践项目通过“先行先试”，在提高生产效率和能源利用率，降低企业运营成本和产品不良品率，缩短产品研制周期方面，取得了初步成效。例如，九江石化、西飞公司、海尔集团、红领集团、陕鼓动力、博创机械等一批企业，探索形成了流程型智能制造、网络协同开发、大规模个性化定制、远程运维服务等可复制的经验和模式，智能制造软／硬件产品安全可控水平明显提升，为推动制造业智能化转型提供了支撑，这些项目目前处于实施智能制造的起步阶段，还需要长期不断地进行探索，还有很大的持续增长空间。
　　《智能制造的探索与实践》具体详实地论述了智能制造的相关理论，在相关行业、企业、研究院所等单位的支持下，对上述46个试点示范项目实施情况进行了梳理、归纳，在了解一些做法和经验的基础上，为相关地区、行业、企业推进数字化、网络化、智能化制造提供一些借鉴和参考；为加快贯彻落实《中国制造2025》总体战略部署，构建新型制造体系，推动制造业数字化、网络化、智能化发展作出一定的贡献；为在“十三五”期间同步实施数字化制造普及、智能化制造示范，重点攻克关键技术装备，夯实智能制造发展基础，培育推广智能制造新模式，推进重点领域智能制造成套装备集成应用，以推进传统制造业智能转型，为构建我国制造业竞争新优势，建设制造强国奠定扎实的基础，培育内生动力，在实践与探索智能制造发展的道路上不断前行。

作者简介

　　祝林，四川射洪人，中共党员，教授，硕士01993年毕业于西南农业大学（现西南大学）工程技术学院机械设计与制造专业，同年分配到四川职业技术学院任教至今，2008年获电子科技大学机械工程硕士学位。
　　祝林教授长期从事机械设计制造及自动化的理论、实践教学与科研工作，主持参与机械设计制造专业的教学改革与科研项目10项，其中省级6项，主持4项，横向2项；主编、参编机械类专业教材15部；在国内公开刊物发表论文20余篇，其中核心期刊5篇，EI收录1篇；专利3项。是学院第1、2、3届骨干教师，第四、第五届学术技术带头人，学院智能制造科研团队负责人。

内页插图

目录

1 智能制造总论
1．1 智能制造的时代背景
1．2 智能制造的内涵和特点
1．3 智能制造的技术基础
1．4 智能制造的关键环节
1．5 从数字制造到智能制造发展的技术途径
1．6 本章小结

2 智能制造系统
2．1 智能制造系统架构
2．2 PLM系统
2．3 制造执行系统
2．4 赛博物理系统
2．5 西门子的智能制造系统
2．6 本章小结

3 智能制造装备与服务
3．1 智能制造装备
3．2 智能制造装备技术
3．3 智能制造服务
3．4 智能制造服务技术
3．5 数控机床云资源设计智能服务实例
3．6 本章小结

4 智能制造核心技术
4．1 工业物联网
4．2 云计算技术
4．3 工业大数据
4．4 工业机器人技术
4．5 3D打印技术
4．6 射频识别技术
4．7 实时定位和机器视觉技术
4．8 虚拟制造技术
4．9 人工智能技术
4．10 本章小结

5 智能制造的产业模式
5．1 商业思维的颠覆
5．2 新型价值体系
5．3 智能制造的产业前景
5．4 本章小结

6 智能制造的应用
6．1 我国企业智能制造的现状
6．2 中国企业智能制造的主要模式
6．3 我国企业智能制造的影响因素
6．4 智能制造的实践
6．5 本章小结

参考文献

附录
附录A 智能制造相关名词术语和缩略语
附录B 智能制造相关的国际标准化组织

前言/序言

　　制造业是国民经济和国防建设的重要基础，是立国之本、兴国之器、强国之基。没有强大的制造业，就没有国民经济的可持续发展，更不可能支撑强大的国防事业。
　　自国际金融危机发生以来，随着以物联网、大数据、云计算为代表的新一代信息通信技术的快速发展，以及与先进制造技术的融合创新发展，全球兴起了以智能制造为代表的新一轮产业变革，智能制造正促使我国制造业发生巨大变化。当前，我国面临全球产业重新整合的机遇期，抓住了智能制造，就抓住了工业化和信息化融合的本质，就有望在新一轮产业竞争中抢占制高点。在经济发展新常态下，要充分认识智能制造的重要性和紧迫性。
　　智能制造涉及内容十分丰富，领域非常广泛，目前国内外均处在探索阶段。智能制造具有较强综合性，不仅仅是单一技术和装备的突破与应用，而且是制造技术与信息技术的深度融合与创新集成，更是发展模式的创新和转变。随着信息通信技术与先进制造技术的高速发展，我国制造业在信息化水平提升、智能制造技术突破、智能制造装备创新应用等方面已取得了积极成效，在自动化、数字化方面具备了一定的基础，以新型传感器、智能控制系统、工业机器人、自动化成套生产线为代表的智能制造装备产业体系初步形成，一批具有知识产权的重大智能制造装备实现突破。然而，现阶段我国制造业机械化、电气化、自动化、信息化并存，不同地区、不同行业、不同企业发展不平衡，发展智能制造仍然面临关键技术装备受制于人，智能制造标准、软件、网络、信息安全基础薄弱，智能制造新模式推广尚未起步，智能制造成套装备集成应用缓慢等突出问题。相比于工业发达国家，推动我国制造业智能转型，环境更加复杂，形势更加严峻，任务更加艰巨。实施智能制造是一项长期而艰巨的任务，不可能一蹴而就，需要系统推进技术与装备开发、标准体系和工业互联网建设，需要解决好信息安全、软件和系统解决方案的提供，以及知识产权保护等关键问题。
　　为推进智能制造发展，工业和信息化部于2015年启动了“智能制造试点示范专项行动”。该专项行动坚持立足国情、统筹规划、分类施策、分布实施的方针，以企业为主体、市场为导向、应用为核心，注重发挥企业积极性，注重点面结合，注重协同推进，注重基础与环境培育，通过聚集制造关键环节，持续推进智能制造试点示范。同年，以“流程制造、离散制造、智能装备和产品、智能制造新业态新模式、智能化管理、智能服务”六个方面为重点，在基础条件好且需求迫切的重点地区、行业和企业中，遴选46个智能制造示范实践项目（分布21个省市地区，覆盖38个行业），这46个实践项目通过“先行先试”，在提高生产效率和能源利用率，降低企业运营成本和产品不良品率，缩短产品研制周期方面，取得了初步成效。例如，九江石化、西飞公司、海尔集团、红领集团、陕鼓动力、博创机械等一批企业，探索形成了流程型智能制造、网络协同开发、大规模个性化定制、远程运维服务等可复制的经验和模式，智能制造软／硬件产品安全可控水平明显提升，为推动制造业智能化转型提供了支撑，这些项目目前处于实施智能制造的起步阶段，还需要长期不断地进行探索，还有很大的持续增长空间。
　　本书具体详实地论述了智能制造的相关理论，在相关行业、企业、研究院所等单位的支持下，对上述46个试点示范项目实施情况进行了梳理、归纳，在了解一些做法和经验的基础上，为相关地区、行业、企业推进数字化、网络化、智能化制造提供一些借鉴和参考；为加快贯彻落实《中国制造2025》总体战略部署，构建新型制造体系，推动制造业数字化、网络化、智能化发展作出一定的贡献；为在“十三五”期间同步实施数字化制造普及、智能化制造示范，重点攻克关键技术装备，夯实智能制造发展基础，培育推广智能制造新模式，推进重点领域智能制造成套装备集成应用，以推进传统制造业智能转型，为构建我国制造业竞争新优势，建设制造强国奠定扎实的基础，培育内生动力，在实践与探索智能制造发展的道路上不断前行。

智造启航：迈向未来工业新篇章 在人类文明的长河中，每一次技术的飞跃都预示着社会生产方式的深刻变革。从蒸汽机的轰鸣到电力的普及，从自动化生产线的建立到信息技术的广泛应用，工业的每一次演进都极大地提升了人类改造自然、创造物质财富的能力。如今，我们正站在新一轮工业革命的浪尖之上，一股前所未有的力量正在重塑全球制造业的面貌——它以智能为核心，以数据为驱动，以前所未有的速度和深度渗透到生产制造的每一个环节，驱动着一场颠覆性的变革，我们将之称为“智造”。 “智造”并非一个简单的概念叠加，而是对工业发展方向的深刻洞察和对未来生产力提升的战略性布局。它指的是将先进的传感技术、人工智能（AI）、大数据分析、云计算、物联网（IoT）、数字孪生、边缘计算以及先进机器人技术等一系列前沿科技深度融合于制造业的研发、设计、生产、管理、服务等全生命周期过程。它不再是简单的“机器换人”，而是追求更深层次的智慧化、柔性化、个性化和可持续化。 一、 智造的底层逻辑：数据驱动与智能决策 如果说过去的工业是依靠经验和固定流程运转，那么智造的灵魂便是“数据”。海量的生产数据、设备数据、物料数据、客户数据，在传感器、智能设备和互联网络的支撑下，源源不断地被采集、传输、存储和分析。这些数据不再是孤立的个体，而是相互关联、相互印证的神经网络，它们承载着生产过程的脉络，隐藏着优化提升的奥秘。 大数据分析技术，尤其是机器学习和深度学习算法，在智造中扮演着至关重要的角色。它们能够从庞杂的数据集中识别出隐藏的模式、趋势和异常，预测设备故障，优化生产参数，甚至在产品设计阶段就模拟出各种使用场景下的性能表现。例如，通过对生产线传感器数据的实时分析，AI算法可以提前数小时甚至数天预测到某个关键部件可能出现的磨损，从而安排预防性维护，避免昂贵的停机损失。又或者，通过分析用户的使用习惯和偏好，企业可以实现高度定制化的产品设计和生产，满足小批量、多品种的个性化需求，这是传统大规模标准化生产难以企及的。 数字孪生技术更是将物理世界的实体以数字的方式进行精确映射。它能够创建出与真实设备、生产线、甚至整个工厂一模一样的虚拟模型，并实时同步物理世界的运行状态。工程师和操作员可以在数字孪生中进行模拟、测试、优化和故障排除，而无需冒着损坏真实设备或影响生产进度的风险。这种“虚拟预演”能力，极大地提高了决策的精准度和效率，降低了创新和试错的成本。 二、 智造的核心要素：柔性化生产与智能化协同 传统的工业生产模式往往是刚性的，一旦生产线设定好，要进行大幅度调整以适应新产品或新工艺就极其困难且成本高昂。而智造的核心之一便是“柔性化生产”。通过引入模块化、可重构的生产单元，以及智能化的调度和控制系统，生产线能够快速而高效地响应市场需求的变化。当需要生产一种新的产品时，只需通过软件指令重新配置生产单元的连接方式和工作模式，甚至可以动态调整机器人的运动轨迹和执行任务，而无需进行大规模的物理改造。 这种柔性化生产的实现，离不开先进的自动化和机器人技术。不仅仅是简单的搬运和装配，新一代的智能机器人集成了视觉识别、力觉感知、路径规划、自主学习等能力，能够胜任更为复杂、精密的任务，并能与人类工人协同工作，形成“人机协作”的生产新模式。例如，在一些精密的装配环节，人类工人可以负责一些需要精细操作和判断的任务，而机器人则负责重复性、高精度的动作，二者优势互补，共同提升生产效率和产品质量。 同时，智造强调的是整个价值链的智能化协同。从供应商的原材料供应，到生产制造过程的实时监控和调整，再到物流配送和售后服务，每一个环节都被纳入到智能化的网络中。企业内部的各个部门，如研发、生产、销售、采购、售后等，不再是孤立的信息孤岛，而是通过统一的智能平台实现信息共享和流程协同。例如，销售部门接收到客户的订单后，信息会实时传递给生产部门，生产计划会根据订单的优先级和生产能力进行动态调整，原材料的采购也会根据生产计划进行智能预测和匹配。这种端到端的协同，能够显著缩短产品上市周期，降低运营成本，提升客户满意度。 三、 智造的未来展望：可持续发展与人机共荣 智造不仅仅追求效率和利润的提升，更重要的是它为实现可持续发展和人机共荣提供了新的可能。 在可持续发展方面，智造通过精益化生产和资源优化配置，能够显著减少能源消耗、废弃物产生和污染物排放。例如，通过对生产过程的精准控制，可以最大限度地减少材料的浪费；通过预测性维护，可以延长设备的使用寿命，减少更换频率；通过智能物流，可以优化运输路线，降低碳排放。此外，基于数据的产品生命周期管理，还可以实现更有效的回收和再利用，构建循环经济的良性循环。 在人机共荣方面，智造并非要取代所有人类劳动，而是要将人类从繁重、危险、重复性的工作中解放出来，让他们能够从事更具创造性、策略性和价值的工作。智能设备和自动化系统负责执行标准化、重复性的任务，而人类则可以专注于产品设计、工艺创新、质量控制、客户服务以及解决复杂的、非结构化的问题。通过提供更安全、更人性化的工作环境，以及不断提升的技能培训，智造将促进人类劳动力的升级，实现人与机器的和谐共处，共同创造更美好的未来。 智造的浪潮已经到来，它正在以前所未有的力量推动着全球工业的深刻变革。理解和拥抱智造，不仅是企业应对未来竞争的关键，也是我们把握时代脉搏、塑造美好未来的必由之路。

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我最近沉浸在这本中世纪欧洲庄园制度的经济学分析中，感觉自己仿佛穿越回了那个充满羊皮纸和石墙的时代。这本书的独特之处在于，它没有仅仅停留在历史事件的罗列上，而是运用了大量的新制度经济学理论框架来解构当时的生产关系和资源分配机制。作者对“二圃制”和“三圃制”的效率差异进行了精妙的成本效益分析，特别是关于劳役地租向货币地租转变背后的社会压力和市场信号传导机制的论述，提供了全新的视角。书中通过对大量中世纪土地文书（如《末日审判书》中的片段）的定量解读，揭示了地方领主权力结构与农户剩余产品分配之间的复杂博弈。我印象最深的是关于“共同体”与“个人产权”如何在农业实践中相互渗透和制衡的探讨，这远比一般的历史叙述要深刻得多，它让我看到了制度如何塑造经济行为的底层逻辑。

评分☆☆☆☆☆

我对文艺复兴时期佛罗伦萨的市民文化与艺术赞助体系的理解，在这本著作面前被彻底重塑了。这本书的叙事节奏舒缓而富有层次感，它没有简单地赞美达芬奇和米开朗基罗的杰作，而是聚焦于“谁委托了这些艺术”以及“这些艺术如何服务于市民的社会抱负”。作者通过梳理美第奇家族的财政记录和私人信函，清晰地勾勒出赞助行为如何成为一种权力巩固和身份构建的政治工具。书中对“人文主义”这一概念在不同社会阶层中的实际落地情况的分析尤其精妙，它揭示了学院派的人文理想与普通市民对实用美德追求之间的张力。阅读体验非常沉浸，仿佛置身于那个充满辩论、阴谋和创新精神的城市广场，感受着艺术品不仅仅是装饰，更是社会契约的物质载体。

评分☆☆☆☆☆

这本探讨全球供应链韧性与地缘政治风险对冲策略的专著，简直是为当前变幻莫测的国际贸易环境量身定做的指南。作者以极其冷静和数据驱动的方式，剖析了“单点故障”（Single Point of Failure）在半导体、稀土元素等关键资源领域所带来的系统性风险。书中引入了一种新颖的“多维弹性指数模型”，该模型综合考虑了地理集中度、政治稳定性、物流基础设施冗余等多个变量，对全球主要贸易走廊的脆弱性进行了量化评估。我特别欣赏它对“友岸外包”（Friend-shoring）和“近岸外包”（Near-shoring）的成本效益进行的详细案例研究，这些分析不再是空洞的口号，而是基于实际的物流成本、关税结构和知识产权保护水平的演算。对于企业战略规划师和宏观经济分析师来说，这本书提供的决策支持工具和前瞻性预判，其价值是无法用金钱衡量的。

评分☆☆☆☆☆

这本书，《深海生物发光机制与生态学意义》，简直是一次感官与认知的双重探险。作者仿佛一位经验丰富的潜水员，带领我们潜入了那片永恒黑暗的深渊。最引人入胜的部分，莫过于对荧光蛋白结构复杂性的细致解构。书中详细对比了钙依赖性荧光蛋白与非钙依赖性荧光蛋白在光子发射效率上的差异，并配有大量精美的显微图像。但它不止于生物化学，更触及了生态学核心：那些深海掠食者如何利用特定的光谱信号进行伪装、捕猎或求偶。特别是关于反光照明（Counterillumination）策略的章节，作者综合了流体力学和光学原理，解释了在微弱环境光下，生物体如何通过精确控制腹部的发光强度来消除自身轮廓。读完后，我看向日常生活中任何微小的光亮，都会不由自主地联想到生命在极端环境下所能爆发出的惊人适应力与美学。

评分☆☆☆☆☆

刚翻完这本关于量子计算前沿进展与挑战的厚重著作，我简直要为作者的博学和严谨折服。这本书并非那种泛泛而谈的科普读物，而是深入到量子纠缠的数学描述、超导量子比特的设计难题，以及容错量子计算的理论基石之中。尤其是在描述量子霸权的实现路径时，作者没有满足于现象的展示，而是细致剖析了不同硬件平台（如离子阱、光量子）的优劣势对比，以及它们在可扩展性上必须克服的物理瓶颈。书中对量子算法，特别是Shor算法和Grover算法的详细推导过程，简直是教科书级别的精彩。我特别欣赏作者在阐述那些极其抽象的物理概念时，总能巧妙地结合最新的实验数据和尚未解决的理论难题，让读者在敬畏于现有成就的同时，对未来研究的方向保持清醒的认知。对于任何想真正理解下一代计算范式的科研人员或资深爱好者来说，这本书无疑是案头必备的工具书，它提供的知识深度足以支撑起一篇高水平的学术综述。