上篇：智能制造系統(tǒng)概論 第1章 智能制造系統(tǒng)概述 002 1.1 智能制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)概念 003 1.1.1 智能制造系統(tǒng)定義 003 1.1.2 智能制造系統(tǒng)的本質(zhì)與內(nèi)涵 004 1.2 智能制造的發(fā)展歷程 007 1.2.1 國(guó)外智能制造發(fā)展歷程 007 1.2.2 國(guó)內(nèi)智能制造發(fā)展歷程 011 1.3 智能制造系統(tǒng)發(fā)展路徑和趨勢(shì) 015 1.3.1 智能制造系統(tǒng)發(fā)展階段與路徑 015 1.3.2 智能制造系統(tǒng)未來(lái)趨勢(shì) 017 1.4 本章小結(jié) 019 思考題 019 第2章 智能制造系統(tǒng)模型 020 2.1 智能制造系統(tǒng)架構(gòu) 021 2.1.1 智能制造系統(tǒng)參考模型 021 2.1.2 智能制造系統(tǒng)總體環(huán)節(jié) 029 2.1.3 智能制造系統(tǒng)基本構(gòu)成要素 033 2.1.4 智能制造系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化 034 2.2 離散與連續(xù)智能制造系統(tǒng)模型 039 2.2.1 離散智能制造系統(tǒng)模型 039 2.2.2 連續(xù)智能制造系統(tǒng)模型 045 2.3 信息物理系統(tǒng) 054 2.3.1 信息物理系統(tǒng)概述 054 2.3.2 信息物理系統(tǒng)的架構(gòu)和層次 054 2.3.3 信息物理系統(tǒng)的特征 057 2.3.4 信息物理系統(tǒng)的應(yīng)用 058 2.4 本章小結(jié) 064 思考題 064 中篇：智能制造系統(tǒng)關(guān)鍵使能技術(shù)與軟硬件裝備 第3章 智能制造系統(tǒng)支撐/核心技術(shù) 066 3.1 智能傳感 067 3.1.1 智能傳感的內(nèi)涵 067 3.1.2 智能傳感的關(guān)鍵技術(shù) 070 3.1.3 智能傳感在智能制造中的應(yīng)用 074 3.2 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 078 3.2.1 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 078 3.2.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 082 3.3 大數(shù)據(jù) 087 3.3.1 大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵 088 3.3.2 大數(shù)據(jù)的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn) 088 3.3.3 大數(shù)據(jù)在智能制造中的應(yīng)用 091 3.4 云計(jì)算 095 3.4.1 云計(jì)算的產(chǎn)生背景 095 3.4.2 云計(jì)算的定義 096 3.4.3 云計(jì)算技術(shù)特征、組成、模型分類 097 3.4.4 云計(jì)算的相關(guān)技術(shù) 098 3.4.5 云計(jì)算的系統(tǒng)架構(gòu) 099 3.4.6 云計(jì)算技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用過(guò)程 100 3.4.7 云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 101 3.5 邊緣計(jì)算 102 3.5.1 邊緣計(jì)算的產(chǎn)生背景 102 3.5.2 邊緣計(jì)算的定義 102 3.5.3 邊緣計(jì)算的技術(shù)特征及組成 103 3.5.4 邊緣計(jì)算技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu)和核心技術(shù) 104 3.5.5 邊緣計(jì)算技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用 104 3.5.6 邊緣計(jì)算技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 105 3.6 虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí) 106 3.6.1 VR、AR和MR的產(chǎn)生背景 106 3.6.2 VR、AR和MR的定義 108 3.6.3 VR、AR和MR技術(shù)特征、技術(shù)組成、設(shè)備 109 3.6.4 VR、AR和MR的系統(tǒng)架構(gòu)和核心技術(shù) 111 3.6.5 VR、AR和MR在工業(yè)中的應(yīng)用過(guò)程 113 3.6.6 VR、AR和MR技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 115 3.7 數(shù)字孿生 115 3.7.1 數(shù)字孿生技術(shù)的產(chǎn)生背景 115 3.7.2 數(shù)字孿生技術(shù)的定義 117 3.7.3 數(shù)字孿生的組成、分類 118 3.7.4 數(shù)字孿生的系統(tǒng)架構(gòu)和核心技術(shù) 119 3.7.5 數(shù)字孿生在工業(yè)中的應(yīng)用過(guò)程 121 3.7.6 數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 122 3.8 本章小結(jié) 122 思考題 123 第4章 智能制造系統(tǒng)單元 124 4.1 智能數(shù)控機(jī)床 125 4.1.1 智能數(shù)控機(jī)床的發(fā)展與定義 125 4.1.2 智能數(shù)控機(jī)床的特征 126 4.1.3 智能數(shù)控機(jī)床控制原理與系統(tǒng)組成 127 4.1.4 智能數(shù)控機(jī)床技術(shù) 128 4.1.5 智能控制技術(shù)在機(jī)床加工中的具體應(yīng)用 130 4.2 智能工業(yè)機(jī)器人 132 4.2.1 智能工業(yè)機(jī)器人的定義與發(fā)展歷程 132 4.2.2 智能工業(yè)機(jī)器人的特征 133 4.2.3 智能工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù) 134 4.2.4 智能工業(yè)機(jī)器人的分類與應(yīng)用 136 4.3 智能物流設(shè)備 138 4.3.1 智能物流設(shè)備的概念 138 4.3.2 智能物流設(shè)備的分類 139 4.3.3 智能物流設(shè)備的特征 140 4.3.4 智能物流技術(shù) 141 4.3.5 智能物流設(shè)備的發(fā)展 142 4.4 智能測(cè)量設(shè)備 143 4.4.1 智能測(cè)量設(shè)備的概念 143 4.4.2 智能測(cè)量設(shè)備的分類及應(yīng)用 143 4.4.3 智能測(cè)量設(shè)備的發(fā)展歷程 144 4.4.4 智能測(cè)量設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì) 146 4.4.5 智能測(cè)量設(shè)備的應(yīng)用案例 147 4.5 智能工廠與車(chē)間 148 4.5.1 智能工廠與車(chē)間的概念 148 4.5.2 智能工廠與車(chē)間的發(fā)展歷程 149 4.5.3 智能工廠與車(chē)間的系統(tǒng)架構(gòu) 151 4.5.4 智能工廠與車(chē)間的特點(diǎn) 152 4.5.5 智能工廠與車(chē)間的實(shí)例 153 4.6 智能工業(yè)軟件 155 4.6.1 智能工業(yè)軟件的概述 155 4.6.2 研發(fā)設(shè)計(jì)類工業(yè)軟件 157 4.6.3 生產(chǎn)控制類工業(yè)軟件 159 4.6.4 經(jīng)營(yíng)管理類工業(yè)軟件 162 4.6.5 智能工業(yè)軟件的發(fā)展趨勢(shì) 164 4.7 本章小結(jié) 165 思考題 166 第5章 智能制造系統(tǒng)規(guī)劃與調(diào)度 167 5.1 智能制造系統(tǒng)規(guī)劃 168 5.1.1 智能制造系統(tǒng)工藝規(guī)劃 168 5.1.2 智能制造系統(tǒng)車(chē)間規(guī)劃 173 5.1.3 智能制造系統(tǒng)工廠規(guī)劃 179 5.2 智能制造系統(tǒng)調(diào)度 181 5.2.1 智能制造系統(tǒng)調(diào)度概述 181 5.2.2 智能制造系統(tǒng)調(diào)度方法 184 5.2.3 智能制造系統(tǒng)調(diào)度典型案例 186 5.3 本章小結(jié) 190 思考題 190 第6章 智能制造系統(tǒng)建模方法與工具 191 6.1 智能制造系統(tǒng)建模概述 192 6.2 制造系統(tǒng)建模方法論 192 6.3 制造系統(tǒng)建模語(yǔ)言 194 6.3.1 模型描述格式 194 6.3.2 語(yǔ)義描述語(yǔ)言 197 6.3.3 系統(tǒng)建模語(yǔ)言 200 6.4 基于SysML的制造系統(tǒng)建模案例 203 6.5 常用建模與仿真工具 207 6.5.1 常用的建模工具 207 6.5.2 常用的仿真工具 208 6.6 本章小結(jié) 209 思考題 210 第7章 智能制造系統(tǒng)控制 211 7.1 單元/工作站級(jí)智能制造系統(tǒng)概述 212 7.1.1 定義與范圍 212 7.1.2 智能制造系統(tǒng)控制單元 212 7.2 工業(yè)電氣控制原理 219 7.2.1 電氣控制系統(tǒng) 219 7.2.2 電氣控制基礎(chǔ) 220 7.2.3 電氣控制的核心控制單元 221 7.2.4 現(xiàn)場(chǎng)總線與通信協(xié)議 224 7.3 智能制造系統(tǒng)控制方法 226 7.3.1 反饋控制 226 7.3.2 補(bǔ)償控制 227 7.3.3 自適應(yīng)控制 228 7.3.4 智能控制 230 7.3.5 專家控制系統(tǒng)在水泥生產(chǎn)優(yōu)化控制中的應(yīng)用 231 7.3.6 切削加工智能制造單元的控制 232 7.4 企業(yè)/車(chē)間級(jí)智能制造系統(tǒng)控制概述 233 7.4.1 企業(yè)/車(chē)間級(jí)智能制造系統(tǒng)控制的概念和地位 233 7.4.2 生產(chǎn)計(jì)劃與控制在智能制造系統(tǒng)中的角色和意義 233 7.5 企業(yè)/車(chē)間級(jí)智能制造系統(tǒng)控制的基本原理 234 7.5.1 智能制造系統(tǒng)控制的框架 234 7.5.2 關(guān)鍵控制元素及其關(guān)系 234 7.5.3 系統(tǒng)控制的傳輸與流程 235 7.6 生產(chǎn)計(jì)劃與控制的方法及軟件手段 236 7.6.1 企業(yè)資源計(jì)劃（ERP） 236 7.6.2 制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES） 238 7.6.3 ERP與MES的集成控制 242 7.7 企業(yè)/車(chē)間級(jí)智能制造系統(tǒng)控制的應(yīng)用 243 7.7.1 生產(chǎn)資源計(jì)劃與優(yōu)化 243 7.7.2 實(shí)時(shí)監(jiān)控與反饋控制 244 7.7.3 柔性化生產(chǎn) 244 7.7.4 庫(kù)存管理與物流優(yōu)化 244 7.7.5 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策支持 245 7.8 綜合案例 245 7.8.1 西門(mén)子的數(shù)字化建設(shè) 245 7.8.2 法士特智慧工廠建設(shè) 247 7.9 本章小結(jié) 249 思考題 250 下篇：應(yīng)用案例解析 第8章 紡織行業(yè)西服生產(chǎn)系統(tǒng)的智能調(diào)度案例 252 8.1 引言 253 8.2 西服生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)配置分析 254 8.3 原型系統(tǒng)的開(kāi)發(fā) 257 8.4 本章小結(jié) 260 思考題 261 第9章 復(fù)雜薄壁結(jié)構(gòu)虛擬裝配樣機(jī)及其構(gòu)建分析案例 262 9.1 背景技術(shù) 263 9.2 虛擬裝配樣機(jī)的技術(shù)內(nèi)涵 264 9.3 虛擬裝配樣機(jī)構(gòu)建技術(shù)框架 265 9.4 虛擬裝配樣機(jī)構(gòu)建關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)技術(shù) 267 9.5 虛擬裝配樣機(jī)綜合構(gòu)建 272 9.6 本章小結(jié) 273 思考題 274 第10章 面向直升機(jī)裝配生產(chǎn)線虛擬運(yùn)行的多源數(shù)據(jù)感知與融合應(yīng)用案例 275 10.1 背景技術(shù) 276 10.2 裝配生產(chǎn)線多源數(shù)據(jù)感知與融合應(yīng)用技術(shù)內(nèi)涵 277 10.3 直升機(jī)裝配生產(chǎn)線多源數(shù)據(jù)感知與融合應(yīng)用關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)技術(shù) 278 10.4 直升機(jī)裝配生產(chǎn)線多源數(shù)據(jù)融合應(yīng)用技術(shù)方案 286 10.5 本章小結(jié) 289 思考題 289 參考文獻(xiàn) 290