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邓朝辉，万林林，邓辉 等 著

图书标签:

• 智能制造
• 工业4
• 0
• 数字化转型
• 自动化
• 生产技术
• 工业互联网
• 传感器技术
• 控制系统
• 机器人技术
• 制造系统

出版社： 华中科技大学出版社

ISBN：9787568027670

版次：1

商品编码：12241316

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十三五”规划教材暨智能制造领域人才培养规划教材

开本：16开

出版时间：2017-09-01

用纸：铜版纸

页数：324

字数：540000

正文语种：中文

编辑推荐

适读人群 ：高校师生、工程技术人员
纵观近两百年制造业的发展历程，影响制造业和制造技术发展的主要因素是科学技术的推动与市场需求的牵引。在市场需求不断变化的驱动下，制造业的生产规模沿着“小批量—少品种大批量—多品种变批量—大规模定制”的方向发展。在科技高速发展的推动下，制造业的资源配置沿着“劳动密集—设备密集—信息密集—知识密集”的方向发展。与之相适应，制造技术的生产方式沿着“手工—机械化—单机自动化—刚性自动化—柔性自动化—集成敏捷虚拟自动化—数字网络绿色智能化”的方向发展。近年来，在工业领域与信息技术领域都发生了深刻的变革。在工业领域主要包括工业机器人、智能机床、3D打印等，而在信息技术领域主要包括大数据、云计算、社交网络、移动互联等。这些变革带来了制造业的新一轮革命，特别是作为信息化与工业化高度融合产物的智能制造得到长足发展。随着数字化、自动化、信息化、网络化和人工智能技术的发展，特别是2013年德国工业4.0概念的推出、2015年《中国制造2025》的颁布，“智能制造”被定位为中国制造的主攻方向，智能制造已成为现代先进制造业的重要发展方向

内容简介

本书主要介绍了智能制造技术内涵和技术体系，人工智能与专家系统，智能设计，智能工艺规划和智能加工数据库，智能监视、诊断与控制，智能制造系统，智能制造装备等。本书可供高等学校机械工程、电气工程及自动化、自动化、计算机科学与技术等专业作为本科生和研究生专业课程的教材，同时也可为政府部门、制造业企业和研究机构中从事制造业研究的人员提供参考。

目录

第1章概论(1)

1.1智能制造技术发展和意义(1)

1.2智能制造技术内涵、特征、目标及发展趋势(16)

1.3智能制造技术体系(21)

第2章人工智能(34)

2.1概述(34)

2.2知识表示方法(40)

2.3确定性推理(54)

2.4状态空间搜索(62)

2.5专家系统(71)

2.6机器学习(82)

2.7人工神经网络(91)

第3章智能设计(99)

3.1概述(99)

3.2智能设计系统(104)

3.3智能设计系统的产品模型(109)

3.4智能CAD系统的设计方法(113)

3.5智能CAD系统的开发与实例(118)

第4章工艺智能规划与智能数据库(131)

4.1概述(131)

4.2计算机辅助工艺规划及其智能化(136)

4.3切削智能数据库(156)

4.4磨削智能数据库(167)

4.5数控加工自动编程(175)

第5章制造过程的智能监测、诊断与控制(187)

5.1概述(187)

5.2智能监测(188)

5.3智能诊断(207)

5.4智能控制(218)

5.5典型示范案例(231)

第6章智能制造系统(237)

6.1概述(237)

6.2智能制造系统体系架构(238)

6.3智能制造系统调度控制(241)

6.4智能制造系统供应链管理(257)

第7章智能制造装备(275)

7.1概述(275)

7.2高档数控机床(278)

7.3工业机器人(283)

7.43D打印装备(293)

7.5智能生产线(301)

7.6智能工厂(305)

参考文献(313)

前言/序言

目前，学术界普遍认为智能制造是现代制造技术、人工智能技术和计算机技术三者结合的产物。智能制造定义为：面向产品的全生命周期，以物联网、大数据、云计算等新一代信息技术为基础，以制造装备、制造单元、制造车间、制造企业和企业生态系统等不同层次的制造系统为载体，在其设计、生产、管理、服务等制造活动的关键环节，具有一定自主性的感知、学习、分析、决策、通信与协调控制、执行能力，能动态地适应制造环境的变化，从而实现有效缩短产品研制周期、降低运营成本、提高生产效率、提升产品质量、降低资源能源消耗等目标。智能制造技术是现代制造技术、人工智能技术与计算机科学发展的必然结果。智能制造技术是在现代制造技术、新一代信息技术支撑下，面向产品全生命周期的智能设计、智能加工与装配、智能监测与控制、智能服务、智能管理等专门技术及其集成。智能制造系统是指应用智能制造技术、达成全面或部分智能化的制造过程或组织，按其规模与功能可分为智能机床、智能加工单元、智能生产线、智能车间、智能工厂、智能制造联盟等层级。
制造活动中包含着大量的数据、信息、经验和知识，智能制造技术追求的目标之一就是要更加有效、充分地利用这些数据、信息、经验和知识，不断提高制造活动的智能水平。人工智能技术在制造系统及其各个环节的广泛应用，使制造信息及知识的获取、表示、传递、存储和推理成为可能；计算机软、硬件和计算机网络技术的发展，为智能制造系统提供了基本的技术支撑；传感与控制技术的发展与普及，为大量获取制造数据和信息提供了方便快捷的技术手段，极大提高了对制造数据与信息的获取、处理及应用能力；互联网技术、移动互联网技术、物联网技术、工业互联网技术的发展及其与智能制造技术的融合，促进了分布智能制造技术的发展，扩展了智能制造的研究领域；数学学科直接推动了制造活动从经验到技术、从技术向科学的发展，不仅为智能制造技术奠定了坚实的理论基础，而且还是智能制造技术不断向前发展的理论源泉。
智能制造技术是市场的必然选择，是先进生产力的重要体现。智能制造技术能提升产品的设计水平，提高企业的生产质量、效率、安全性以及市场快速响应能力。智能制造技术不仅推动了机械制造、航空航天、电子信息、轨道交通、化工冶金等行业的智能化进程，而且还将孕育和促进以制造资源软件中间件、制造资源模型库、材料及工艺数据库、制造知识库、智能物流管理与配送等为主要产品，为其它制造企业提供咨询、分析、设计、维护和生产服务的现代制造服务业发展。智能制造技术在中国的应用和普及，必将催生一批具有世界先进水平、引领世界制造业发展的龙头企业，推动我国制造业实现自主创新、跨越发展。
本书主要内容包括：智能制造技术内涵和技术体系，人工智能与专家系统，智能设计，智能工艺规划和智能加工数据库，智能监测、诊断与控制，智能制造系统，智能制造装备等。本书可供高等学校机械工程、电气工程及自动化、自动化、计算机科学与技术等专业作为本科生和研究生专业课程的教材，同时可供从事智能制造技术研究及工作的科技人员参考。
本书由邓朝晖、万林林、邓辉、张晓红、刘伟主编。在本书的编撰过程中，编者参阅引用了不少国内外学术文献，已在书后的参考文献中列出。同时，在本书的编写过程中，佘帅龙、钟君焐、戴鹏、尹晖、商圆圆、胡扬轩、黄文良等做了大量的文字和图表的处理工作，特在此表示感谢。
智能制造技术作为制造业重点发展和主攻的新兴技术，涉及面广，其概念与内涵也在不断的发展和丰富。恳切希望读者对本书中存在的不足之处给予批评指正，不胜感激。

《精益生产与流程优化实务》 内容简介： 本书深入探讨了现代制造企业实现高效运营、持续改进和市场竞争力的核心理念与实践方法。在当前全球经济一体化、技术日新月异的背景下，企业面临着前所未有的挑战：成本压力、客户需求的多样化与个性化、以及对产品质量和服务水平的更高要求。本书旨在为读者提供一套系统、实用的工具和方法论，帮助企业从根本上优化生产流程，降低运营成本，提升整体效率，最终实现可持续发展。 全书围绕“精益生产”这一核心思想展开，强调消除一切形式的浪费，并结合“流程优化”的理念，对企业生产制造的各个环节进行深入剖析和改进。本书并非仅仅停留在理论层面，而是更加侧重于实际操作和案例分析，力求让读者能够学以致用，在自己的工作岗位上推动变革。 第一部分：精益生产的基石 本部分将从精益生产的起源、核心价值和基本原则入手，为读者建立起坚实的理论基础。我们将追溯精益生产的思想演变，理解其在丰田生产方式中的独特地位，并学习其“以客户价值为中心”的根本出发点。 第一章：精益思想的起源与发展： 深入介绍丰田生产方式（TPS）的诞生背景、关键人物（如丰田英二、大野耐一）的贡献，以及TPS如何从汽车制造业的实践中提炼出普适性的管理哲学。我们将分析精益思想如何超越行业限制，成为现代企业通用的管理理念。 第二章：精益生产的核心价值： 详细阐述精益生产旨在实现的四大核心价值：提高质量、降低成本、缩短周期、提升客户满意度。我们将通过具体的实例说明这些价值是如何通过精益实践获得的。 第三章：消除浪费——精益生产的灵魂： 本章将聚焦于识别和消除生产过程中的七种（或八种）浪费：过度生产、等待、运输、过度加工、库存、动作、缺陷，以及未被充分利用的人力。我们将提供具体的方法来识别这些浪费，并探讨如何通过流程再造、标准化作业等方式将其降至最低。 第四章：拉动式生产与准时化（JIT）生产： 深入讲解拉动式生产的核心机制，即“按需生产”，与传统的“推动式生产”进行对比分析。我们将详细介绍看板（Kanban）系统的原理和应用，以及如何通过准时化生产来最小化库存，提高生产线的灵活性和响应速度。 第二部分：流程优化的关键工具与方法 在理解了精益生产的基本原则后，本部分将介绍一系列实用的工具和技术，帮助读者系统地分析和优化生产流程，发现并解决潜在的问题。 第五章：价值流图（VSM）——识别价值与浪费的利器： 详细介绍价值流图的绘制方法、步骤及其在识别生产流程中价值活动与非价值活动（浪费）中的关键作用。我们将通过实际案例演示如何绘制当前状态图（Current State Map）和未来状态图（Future State Map），并提出具体的改进建议。 第六章：5S现场管理——打造整洁有序的工作环境： 深入解析5S（整理、整顿、清扫、清洁、素养）方法论，强调其在提升工作效率、改善工作环境、保障安全以及培养员工良好习惯方面的重要意义。我们将提供实施5S的详细步骤和技巧，以及如何通过持续的检查和评估来维持5S的效果。 第七章：标准作业（Standard Work）——实现稳定与一致的关键： 讲解标准作业的内涵、制定方法和实施要点，以及它如何通过明确的工作指令、作业顺序和标准时间，确保产品质量的一致性，降低变异，并成为持续改进的基础。 第八章：防错法（Poka-Yoke）——从源头杜绝缺陷： 介绍防错法的概念、原理和应用场景，以及如何设计和应用简单的装置或流程，以防止人为错误发生，从而避免缺陷的产生。我们将列举多种防错装置的实际案例，并鼓励读者在自己的工作中发挥创意。 第九章：持续改进（Kaizen）——全员参与的变革之道： 深入阐述持续改进的文化和实践，强调全员参与和渐进式改进的重要性。我们将介绍各种改善活动（如QC小组活动、提案制度）的组织和管理方法，以及如何建立持续改进的反馈机制。 第三部分：精益生产与流程优化的深化应用 本部分将进一步探讨精益生产与流程优化在不同制造场景下的应用，以及如何通过系统性的方法实现更深层次的改进。 第十章：看板系统（Kanban System）的进阶应用： 在掌握了看板的基本原理后，本章将深入探讨看板系统的各种类型（如生产看板、取货看板、信号看板），以及如何根据实际生产需求调整看板的数量和策略。我们将分析看板系统在复杂生产环境下的应用挑战与解决方案。 第十一章：细胞式生产（Cellular Manufacturing）——提升柔性和效率： 介绍细胞式生产的理念和布局方式，即通过将生产设备和工位按产品族或工序串联起来，形成独立的生产单元。我们将分析细胞式生产如何缩短生产周期，减少在制品库存，并提升生产线的灵活性。 第十二章：全面质量管理（TQM）与精益生产的融合： 探讨全面质量管理与精益生产在理念上的契合点，以及如何将质量管理渗透到生产流程的每一个环节。我们将介绍一些TQM的关键工具，如质量功能展开（QFD）、失效模式与影响分析（FMEA），并说明它们如何与精益方法协同作用。 第十三章：精益供应链管理： 将精益思想延伸至供应链的各个环节，包括供应商管理、物流优化、需求预测等。本书将介绍如何通过精益方法来减少供应链中的浪费，提高响应速度，并构建更具韧性的供应链体系。 第十四章：精益文化的建立与推广： 强调精益生产与流程优化不仅仅是技术的应用，更是一种管理文化和思维方式的转变。本章将探讨如何通过领导层的承诺、员工培训、激励机制以及有效的沟通，在企业内部建立和推广精益文化，使其成为企业持续成功的驱动力。 本书的特色： 理论与实践紧密结合： 每一章节都配以丰富的案例分析，帮助读者理解抽象概念在实际生产中的应用。 工具导向： 详细介绍了一系列可操作的工具和方法，读者可以立即应用于工作实践。 系统性强： 从基础概念到进阶应用，本书提供了一个完整的精益生产与流程优化体系。 注重人文关怀： 强调员工在改进过程中的作用，以及建立积极的企业文化的重要性。 目标读者： 本书适合于制造业企业的中高层管理者、生产主管、工艺工程师、质量工程师、精益推进师、以及所有致力于提升企业运营效率、降低生产成本、提高产品质量和客户满意度的相关人员。同时，本书也为高等院校相关专业的学生提供了宝贵的学习资源。 通过阅读本书，读者将能够掌握一套行之有效的管理工具和方法，识别并消除生产过程中的浪费，优化运营流程，激发团队潜力，最终在激烈的市场竞争中取得优势地位。

评分☆☆☆☆☆

最近在学习如何更有效地进行市场分析，以期能为我的创业项目找到更精准的定位。我一直认为，成功的商业模式离不开对宏观经济趋势的深刻洞察，以及对消费者行为变化的敏锐捕捉。这本书的内容，恰恰满足了我在这方面的需求。它深入浅出地分析了当前全球经济格局的变化，从地缘政治的冲突对供应链的影响，到新兴技术对消费习惯的重塑，都进行了详尽的阐述。令我印象深刻的是，作者在讨论“数字化转型”时，并没有仅仅停留在技术层面，而是将其置于更广阔的商业环境之中，探讨了企业如何在激烈的市场竞争中，利用数字技术实现价值链的重构和商业模式的创新。书中关于“平台经济”的分析，也让我茅塞顿开。它解释了为什么一些新兴企业能够迅速崛起，颠覆传统行业，并为我提供了构建自身平台生态系统的思路。尤其是在探讨“用户体验”时，作者强调了数据驱动的决策方法，如何通过对用户行为数据的挖掘和分析，来理解用户的深层需求，并提供个性化、定制化的产品和服务。这对于我这个刚刚起步的创业者来说，无疑是宝贵的财富。我开始思考，如何将这些分析框架应用到我的项目上，如何从用户那里收集数据，并从中提炼出有价值的信息，最终指导我的产品设计和市场推广策略。这本书就像一位经验丰富的商业顾问，为我指明了方向，让我对未来的发展充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

我是一名业余的摄影爱好者，一直对如何捕捉光影的精妙之处，以及如何通过构图来讲述一个故事充满热情。这次偶然翻阅的这本书，虽然封面和标题与摄影似乎毫无关联，但其内在的逻辑和思维方式，却给了我意想不到的启发。书本的开篇，就以一种非常宏观的视角，探讨了“系统性思维”的重要性。它强调，在复杂的环境中，要学会将事物分解成各个相互关联的部分，理解它们之间的作用机制，并从中找到最优的解决方案。这一点，与摄影创作中的构图有着异曲同工之妙。一张成功的照片，不仅仅是按下快门那么简单，它需要摄影师对画面元素进行精心的组织和排列，例如主体、背景、线条、色彩等，如何和谐地组合在一起，共同传达出摄影师想要表达的情感和意境。书本中对于“反馈回路”的讲解，更是让我眼前一亮。它阐述了系统中的各个组件如何相互影响，形成一个动态的平衡。这让我联想到，在拍摄人像时，模特的表情、姿态，以及周围的环境光线，都在相互作用，共同构成一张富有生命力的照片。通过理解这种“反馈回路”，我能够更好地引导模特的表现，并根据环境的变化调整我的拍摄手法，从而创作出更具感染力的作品。此外，书中对于“优化”的探讨，也为我提供了新的思考角度。摄影师在后期处理中，会不断地调整曝光、色彩、对比度等参数，以达到最佳的视觉效果，这本身就是一个优化的过程。这本书教会我，要用一种更系统、更深入的方式去审视我的摄影创作，从而在每一次按下快门时，都能有所得。

评分☆☆☆☆☆

我是一名历史爱好者，尤其对近现代工业革命以来的社会变迁着迷。一直以来，我都在试图理解技术进步是如何深刻地影响了人类社会的结构、经济的运行方式以及人们的生活状态。这本书，虽然表面上看起来是一本技术类读物，但它所探讨的内容，却与我的研究兴趣不谋而合。书本的序言部分，就以一种历史的视角，回顾了人类工业化进程中的几个关键节点，并分析了每一次技术飞跃所带来的深远影响。这让我对“智能制造”的出现，有了更深层次的理解，它不仅仅是一次技术的迭代，更是人类社会发展到一定阶段的必然产物。书中在描述“数据驱动”的决策过程时，作者巧妙地将经济学中的“比较优势”理论与信息技术相结合，阐述了企业如何通过分析海量数据，发现自身在产业链中的最佳定位，从而实现资源的最优配置。这一点，与我在研究早期工业化时期，企业如何根据资源禀赋进行产业选择有着相似之处，只是现代的“资源”维度更加丰富和复杂。让我印象深刻的是，书中关于“人机协作”的讨论，它并不是简单地将人类劳动替换为机器，而是强调了人类的创造力、判断力和情感价值在新的生产模式中的重要性。这让我联想到，在历史上，每一次技术革命，都伴随着社会结构的调整和新的社会分工的出现，而人的角色也随之发生演变。这本书让我看到了，在信息技术飞速发展的今天，我们正处于又一次深刻的社会变革之中，而理解“智能制造”的本质，就是理解我们所处的时代，以及我们未来的发展方向。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期关注前沿科技发展的科技媒体人，我一直在寻找能够概括当下技术变革浪潮的权威解读。这本书的出现，无疑满足了我的期待。它并没有沉溺于某一项具体的技术细节，而是以一种宏观的视野，勾勒出了驱动当前科技进步的核心力量。我尤其欣赏书中对于“融合创新”的论述。作者认为，未来的突破往往来自于不同技术领域的交叉融合，例如人工智能与生物技术的结合，大数据与材料科学的碰撞，而不仅仅是单一技术的线性发展。这与我长期观察到的行业趋势不谋而合。书本在解释“赋能”这个概念时，举了多个跨行业的案例，展示了新兴技术如何赋能传统产业，催生新的商业模式和就业机会。例如，人工智能在医疗领域的应用，不仅提高了诊断的准确性，还加速了新药的研发进程。这让我对科技发展的社会价值有了更深刻的认识。另外，书中关于“生态系统”的构建，也让我受益匪浅。它强调了合作的重要性，以及如何通过构建开放的生态平台，吸引更多的参与者，共同推动技术的发展和应用。这为我撰写科技评论提供了丰富的素材和深刻的洞见，让我能够更清晰地向读者阐释科技变革的本质和未来趋势。我开始思考，如何将书中提出的“共生”和“协同”等理念，融入到我的报道中，从而更全面、更深入地展现科技的魅力。

评分☆☆☆☆☆

一本厚实的书，封面设计得简洁有力，银灰色的背景上，几笔流畅的线条勾勒出齿轮、电路板和机械臂的剪影，无声地宣告着它的主题。我是一名制造业的一线技术工人，从事着数控加工已有十余年。平日里，工作忙碌，接触到的多是具体的工艺操作和设备维护，对于“智能制造”这个概念，一直有些模糊的认知，总觉得那是遥不可及的高科技，离我这个“老古董”有点远。翻开这本书，我本以为会充斥着各种晦涩难懂的专业术语和复杂的数学公式，做好了啃硬骨头的心理准备。然而，出乎意料的是，这本书的开篇就用非常生动形象的比喻，将“智能制造”比作一个有生命、有感知、有智慧的工厂，从自动化、信息化到智能化，层层递进地描绘了整个演进过程。读到关于“工业物联网”的部分，作者并没有直接讲解技术架构，而是通过一个生动的案例，讲述了一个传统工厂如何通过部署传感器，实现生产数据的实时采集和分析，从而优化生产流程、提高效率的故事。我仿佛看到了自己车间里那些默默工作的机床，突然被赋予了“眼睛”和“大脑”，能够自主地与调度系统沟通，根据订单需求调整生产节拍。这让我深刻体会到，智能制造并非空中楼阁，而是实实在在能够解决生产痛点，提升企业竞争力的关键。书中的许多论述，都与我日常工作中遇到的问题息息相关，例如如何减少停机时间、如何提高产品合格率、如何应对日益个性化的客户需求等等。我开始思考，如果将书中的理念应用到我的工作岗位上，是否能够带来一些改变。