智能製造(技術系統及典型應用)

作者：編者:張和明//趙驥|責編:劉楊
出版社：清華大學
ISBN：9787302684855

出版日期：2025/04/01
裝幀：平裝
頁數：460

人民幣：RMB 128 元售價：元

內容大鋼

本書分三篇論述了智能製造的理論框架、關鍵技術和系統實施方法。第1篇介紹了智能製造的發展歷程、內涵與特徵、體系架構及典型企業的架構解析，討論了智能製造能力成熟度模型與評估方法；第2篇介紹了智能製造的核心技術，包括信息採集與數據處理、數字化設計製造、建模與模擬、數字孿生、先進位造與機器人應用、工業大數據、工業軟體與知識工程等；第3篇介紹了智能製造系統的工程化實施方法、智能工廠與生產管控平台，討論了我國航空工業數字化、智能化技術的深度應用和工程實踐，展望了智能製造的發展趨勢。
本書可作為智能製造相關專業課程的教材和工業企業智能製造專題培訓的配套教材，也可作為從事智能製造相關領域專業人員的技術參考書。

作者介紹

編者:張和明//趙驥|責編:劉楊

第1篇  智能製造基礎
  引言
  第1章  工業智能化的技術發展概況
    1.1  工業化和信息化的發展概況
      1.1.1  工業化的歷程
      1.1.2  兩化融合進程
    1.2  數字化裝備與數控技術
      1.2.1  電腦數控技術及數控設備
      1.2.2  自動編程系統
      1.2.3  工業控制系統
    1.3  數字化設計和製造技術
      1.3.1  數字化設計技術
      1.3.2  數字化管理技術
      1.3.3  數字化製造技術
      1.3.4  數字化設計製造系統集成技術
    1.4  智能製造的技術發展
      1.4.1  智能製造的內涵
      1.4.2  智能互聯與感知技術
      1.4.3  工業大數據智能處理
      1.4.4  智能MES/MOM
      1.4.5  數字孿生技術
    參考文獻
  第2章  世界典型國家的智能製造體系架構
    2.1  新興信息技術推動製造業的數字化轉型
    2.2  智能製造的轉型戰略、體系結構及解決方案
      2.2.2  美國智能製造生態系統和工業互聯網參考體系結構
      2.2.3  我國智能製造系統體系架構
      2.2.4  各種智能製造體系的合作與互操作
    2.3  結論
    參考文獻
  第3章  中國航空工業集團智能製造架構解析
    3.1  中國航空工業集團開展智能製造頂層規劃的背景和歷程
      3.1.1  航空製造業的特點及航空裝備特徵分析
      3.1.2  航空裝備研發生產面臨的形勢和需求
      3.1.3  智能製造架構研究過程和成果
    3.2  航空智能製造的典型特徵和關鍵要素
      3.2.1  航空智能製造的典型特徵
      3.2.2  航空智能製造的關鍵要素
    3.3  航空工業智能製造架構及分解
      3.3.1  總架構
      3.3.2  企業聯盟層架構
      3.3.3  企業管理層架構
      3.3.4  生產管理層架構
      3.3.5  控制執行層架構
    3.4  中國航空工業集團智能製造實施要點
      3.4.1  建立一個創新中心
      3.4.2  突破三大關鍵技術
      3.4.3  落實七項行動計劃
    3.5  智能製造架構在企業智能製造實踐中的應用
      3.5.1  智能工廠建設實踐中智能製造架構的應用

      3.5.2  智能車間/生產線建設實踐中智能製造架構的應用
  第4章  智能製造能力成熟度模型及應用
    4.1  模型提出的背景及研究過程和成果
      4.1.1  模型提出的背景
      4.1.2  模型研究過程和成果
    4.2  模型的構成
      4.2.1  成熟度等級
      4.2.2  能力要素
      4.2.3  成熟度要求及其遞進關係
    4.3  智能製造能力成熟度評估方法
      4.3.1  評估內容
      4.3.2  評估過程
      4.3.3  等級判定方法
    4.4  模型在製造企業中的應用
      4.4.1  模型對製造企業的應用價值
      4.4.2  製造企業應用模型的具體場合
      4.4.3  案例分析——昌飛公司智能倉儲配送中心
      4.4.4  案例分析——慶安公司MES
    參考文獻
第2篇  智能製造技術
  引言
  第5章  信息採集與數據處理技術
    5.1  信號中的信息
      5.1.1  信號的生存域
      5.1.2  感測器與信號轉換
      5.1.3  信號的採集與加工
    5.2  物理世界與網路世界中的數據流
      5.2.1  嵌入式系統與設備間的信息互聯
      5.2.2  直接測量與軟測量技術
      5.2.3  時間序列分析與智能感知
    5.3  可解釋的狀態感知技術
      5.3.1  測量中的數據可視化
      5.3.2  數據的相關與因果
      5.3.3  時間序列與可解釋人工智慧
    參考文獻
  第6章  產品數字化設計製造技術
    6.1  產品數字化建模技術
      6.1.1  數字化建模技術
      6.1.2  產品的數字化模型表示方法
      6.1.3  基於MBD的產品數字化定義
    6.2  產品數字化設計方法
      6.2.1  CAx/DFx
      6.2.2  產品模塊化設計
      6.2.3  並行協同設計
    6.3  單一產品數據源構建方法
      6.3.1  基本思想
      6.3.2  單一產品數據源技術
    6.4  產品生命周期集成技術
      6.4.1  產品生命周期管理的技術框架
      6.4.2  產品結構與構型管理

      6.4.3  x?BOM集成
      6.4.4  C4P應用系統集成技術
    6.5  應用案例
      6.5.1  波音飛機數字化設計製造案例
      6.5.2  西門子公司數字化設計製造案例
    參考文獻
  第7章  產品設計與製造的模擬技術
    7.1  模擬技術基礎
      7.1.1  計算流體動力學方法
      7.1.2  有限元方法
      7.1.3  無網格方法
    7.2  產品設計模擬技術
      7.2.1  基於介面的CAE聯合模擬技術
      7.2.2  分散式模擬技術
      7.2.3  基於HLA匯流排的協同模擬應用
    7.3  製造工藝過程模擬技術
      7.3.1  製造工藝過程模擬模擬的特點
      7.3.2  製造工藝過程模擬模擬的應用舉例
    7.4  生產系統的建模與模擬
      7.4.1  生產系統建模與模擬的特點
      7.4.2  生產系統模擬的應用案例
    參考文獻
  第8章  數字孿生及飛機製造應用
    8.1  數字孿生髮展概況
      8.1.1  數字孿生的產生背景
      8.1.2  數字孿生的概念與內涵
    8.2  數字孿生技術框架
      8.2.1  數字孿生系統組成
      8.2.2  數字孿生的總體框架
      8.2.3  數字孿生的實現流程
    8.3  數字孿生關鍵技術
      8.3.1  數字孿生模型構建技術
      8.3.2  數據融合與虛實交互
      8.3.3  大數據分析技術
      8.3.4  系統模擬技術
    8.4  數字孿生支撐平台
    8.5  數字孿生在飛機製造中的應用案例
      8.5.1  飛機製造業對數字孿生的應用需求
      8.5.2  基於數字孿生的產品設計應用
      8.5.3  基於設備數字孿生的應用
      8.5.4  基於產線數字孿生的應用
      8.5.5  基於飛機數字孿生的應用
      8.5.6  飛機試飛站的數字孿生應用
    參考文獻
  第9章  先進位造技術與機器人應用
    9.1  增材製造技術及應用
      9.1.1  增材製造技術
      9.1.2  增材製造技術的典型應用案例
    9.2  結構功能一體化製造技術
      9.2.1  多孔層板燃燒室火焰筒

      9.2.2  航空發動機整體葉盤結構製造技術
    9.3  金屬壁板類結構製造技術
      9.3.1  超塑成形/擴散連接金屬壁板類結構製造技術
      9.3.2  金屬蜂窩壁板結構
    9.4  金屬基複合材料結構製造技術
      9.4.1  金屬基複合材料的概念
      9.4.2  金屬基複合材料的優缺點
      9.4.3  金屬基複合材料結構製造技術
      9.4.4  金屬基複合材料的典型應用
    9.5  表面加工技術
      9.5.1  表面改性技術
      9.5.2  表面沉積技術
      9.5.3  表面噴塗技術
      9.5.4  表面造型技術
    9.6  機器人應用
      9.6.1  引言
      9.6.2  機器人在航空製造中的應用
      9.6.3  關鍵技術
      9.6.4  發展與展望
    參考文獻
  第10章  工業大數據與智能技術
    10.1  工業大數據與智能技術概論
      10.1.1  工業大數據分析
      10.1.2  工業智能
    10.2  工業數據體系與數據治理
      10.2.1  工業大數據與業務的關係
      10.2.2  工業大數據的特性
      10.2.3  工業數據質量
      10.2.4  工業數據治理與處理
    10.3  工業大數據分析與智能製造
      10.3.1  機器學習在工業中的應用
      10.3.2  工業常用機器學習演算法介紹
      10.3.3  工業大數據的智能製造應用
      10.3.4  工業智能分析案例——挖掘機液壓泵故障預測
    參考文獻
  第11章  面向智能製造的工業軟體與知識工程
    11.1  工業軟體與知識工程
      11.1.1  工業軟體及其發展歷程
      11.1.2  工業技術與知識的軟體化
      11.1.3  工業軟體是工業技術軟體化的結晶
    11.2  企業實施知識工程的重要意義
      11.2.1  企業知識是極其重要的智力資產
      11.2.2  如何將碳基知識轉為硅基知識
    11.3  工業軟體是工業知識的頂級容器
      11.3.1  工業軟體中的各種模型知識
      11.3.2  工業軟體中的知識工具演算法
      11.3.3  工業軟體中的知識工具架構
      11.3.4  工業軟體中的知識工具應用
    11.4  工業軟體如何重新定義製造業
      11.4.1  工業軟體是超級工業母機

      11.4.2  工業軟體是核心軟裝備
    參考文獻
第3篇  智能製造系統實施
  引言
  第12章  智能製造系統構建
    12.1  智能製造系統
      12.1.1  從系統的角度看問題
      12.1.2  智能製造系統：機電軟融合的CPS
    12.2  構建智能製造系統的道與術
      12.2.1  解決問題的思路
      12.2.2  問題-模型化
      12.2.3  模型-演算法化
      12.2.4  演算法-軟體化
      12.2.5  數據是靈魂
      12.2.6  人在智能製造系統中的作用
    12.3  如何構建智能製造系統
      12.3.1  智能製造系統的工程化實現
      12.3.2  深度數字化后的數據治理
      12.3.3  企業數字化轉型的經驗與誤區
    參考文獻
  第13章  智能製造產線/車間規劃、設計與開發
    13.1  智能製造產線的主要體現形式——柔性生產線
      13.1.1  柔性生產線關鍵技術
      13.1.2  柔性生產線對現有生產模式的改變
      13.1.3  典型案例實踐與分享
    13.2  智能車間規劃
      13.2.1  項目背景
      13.2.2  項目總體情況
      13.2.3  實施內容
      13.2.4  創新性和先進性
      13.2.5  實施成效
    參考文獻
  第14章  智能工廠規劃與實施
    14.1  智能工廠的目標、特徵及內容
      14.1.1  以企業價值創造為目標導向
      14.1.2  智能工廠的主要特徵
      14.1.3  智能工廠規劃的基本內容
    14.2  智能工廠規劃設計
      14.2.1  複雜系統工程化設計方法
      14.2.2  頂層規劃，逐層分解
      14.2.3  智能工廠實例
    14.3  智能工廠實施
      14.3.1  組織培訓
      14.3.2  總體實施步驟
      14.3.3  實施案例
  第15章  工業互聯網平台
    15.1  工業互聯網平台的構成
      15.1.1  基礎設施層
      15.1.2  工業互聯網操作系統
      15.1.3  平台開發工具

      15.1.4  智能製造應用支撐層
    15.2  企業工業互聯網平台的建設與運營
      15.2.1  企業工業互聯網平台建設的實施路徑
      15.2.2  企業工業互聯網平台的部署方式
      15.2.3  企業工業互聯網平台的企業運營服務
    15.3  應用案例
      15.3.1  某液壓元器件生產企業
      15.3.2  某發動機渦輪葉片生產企業
      15.3.3  某熱處理加工企業
    參考文獻
  第16章  智能生產管控一體化
    16.1  智能製造與管控一體化
    16.2  管控一體化與製造執行系統的發展
    16.3  典型管控一體化系統的參考體系結構與參考模型
    16.4  管控一體化與智能運維
    16.5  智能運維的體系架構、方法論及其使能技術
      16.5.1  智能運維的體系架構與方法論
      16.5.2  智能運維的使能技術
    16.6  航空發動機的智能運維
    16.7  結論
    參考文獻
  第17章  智能製造最新實踐
    17.1  智能製造再理解
      17.1.1  什麼是智能
      17.1.2  什麼是人工智慧
      17.1.3  智能製造再理解
    17.2  國內外智能製造新實踐
      17.2.1  國外航空智能製造實踐
      17.2.2  國內航空智能製造實踐
    17.3  智能製造展望
      17.3.1  新型航空裝備研製需求
      17.3.2  航空智能製造新模式
    17.4  本章小結
    參考文獻

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