智能製造技術基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鄧朝輝，萬林林，鄧輝 等 著

圖書標籤:

• 智能製造
• 工業4
• 0
• 數字化轉型
• 自動化
• 生産技術
• 工業互聯網
• 傳感器技術
• 控製係統
• 機器人技術
• 製造係統

齣版社： 華中科技大學齣版社

ISBN：9787568027670

版次：1

商品編碼：12241316

包裝：平裝

叢書名： 普通高等教育“十三五”規劃教材暨智能製造領域人纔培養規劃教材

開本：16開

齣版時間：2017-09-01

用紙：銅版紙

頁數：324

字數：540000

正文語種：中文

編輯推薦

適讀人群 ：高校師生、工程技術人員
縱觀近兩百年製造業的發展曆程，影響製造業和製造技術發展的主要因素是科學技術的推動與市場需求的牽引。在市場需求不斷變化的驅動下，製造業的生産規模沿著“小批量—少品種大批量—多品種變批量—大規模定製”的方嚮發展。在科技高速發展的推動下，製造業的資源配置沿著“勞動密集—設備密集—信息密集—知識密集”的方嚮發展。與之相適應，製造技術的生産方式沿著“手工—機械化—單機自動化—剛性自動化—柔性自動化—集成敏捷虛擬自動化—數字網絡綠色智能化”的方嚮發展。近年來，在工業領域與信息技術領域都發生瞭深刻的變革。在工業領域主要包括工業機器人、智能機床、3D打印等，而在信息技術領域主要包括大數據、雲計算、社交網絡、移動互聯等。這些變革帶來瞭製造業的新一輪革命，特彆是作為信息化與工業化高度融閤産物的智能製造得到長足發展。隨著數字化、自動化、信息化、網絡化和人工智能技術的發展，特彆是2013年德國工業4.0概念的推齣、2015年《中國製造2025》的頒布，“智能製造”被定位為中國製造的主攻方嚮，智能製造已成為現代先進製造業的重要發展方嚮

內容簡介

本書主要介紹瞭智能製造技術內涵和技術體係，人工智能與專傢係統，智能設計，智能工藝規劃和智能加工數據庫，智能監視、診斷與控製，智能製造係統，智能製造裝備等。本書可供高等學校機械工程、電氣工程及自動化、自動化、計算機科學與技術等專業作為本科生和研究生專業課程的教材，同時也可為政府部門、製造業企業和研究機構中從事製造業研究的人員提供參考。

目錄

第1章概論(1)

1.1智能製造技術發展和意義(1)

1.2智能製造技術內涵、特徵、目標及發展趨勢(16)

1.3智能製造技術體係(21)

第2章人工智能(34)

2.1概述(34)

2.2知識錶示方法(40)

2.3確定性推理(54)

2.4狀態空間搜索(62)

2.5專傢係統(71)

2.6機器學習(82)

2.7人工神經網絡(91)

第3章智能設計(99)

3.1概述(99)

3.2智能設計係統(104)

3.3智能設計係統的産品模型(109)

3.4智能CAD係統的設計方法(113)

3.5智能CAD係統的開發與實例(118)

第4章工藝智能規劃與智能數據庫(131)

4.1概述(131)

4.2計算機輔助工藝規劃及其智能化(136)

4.3切削智能數據庫(156)

4.4磨削智能數據庫(167)

4.5數控加工自動編程(175)

第5章製造過程的智能監測、診斷與控製(187)

5.1概述(187)

5.2智能監測(188)

5.3智能診斷(207)

5.4智能控製(218)

5.5典型示範案例(231)

第6章智能製造係統(237)

6.1概述(237)

6.2智能製造係統體係架構(238)

6.3智能製造係統調度控製(241)

6.4智能製造係統供應鏈管理(257)

第7章智能製造裝備(275)

7.1概述(275)

7.2高檔數控機床(278)

7.3工業機器人(283)

7.43D打印裝備(293)

7.5智能生産綫(301)

7.6智能工廠(305)

參考文獻(313)

前言/序言

目前，學術界普遍認為智能製造是現代製造技術、人工智能技術和計算機技術三者結閤的産物。智能製造定義為：麵嚮産品的全生命周期，以物聯網、大數據、雲計算等新一代信息技術為基礎，以製造裝備、製造單元、製造車間、製造企業和企業生態係統等不同層次的製造係統為載體，在其設計、生産、管理、服務等製造活動的關鍵環節，具有一定自主性的感知、學習、分析、決策、通信與協調控製、執行能力，能動態地適應製造環境的變化，從而實現有效縮短産品研製周期、降低運營成本、提高生産效率、提升産品質量、降低資源能源消耗等目標。智能製造技術是現代製造技術、人工智能技術與計算機科學發展的必然結果。智能製造技術是在現代製造技術、新一代信息技術支撐下，麵嚮産品全生命周期的智能設計、智能加工與裝配、智能監測與控製、智能服務、智能管理等專門技術及其集成。智能製造係統是指應用智能製造技術、達成全麵或部分智能化的製造過程或組織，按其規模與功能可分為智能機床、智能加工單元、智能生産綫、智能車間、智能工廠、智能製造聯盟等層級。
製造活動中包含著大量的數據、信息、經驗和知識，智能製造技術追求的目標之一就是要更加有效、充分地利用這些數據、信息、經驗和知識，不斷提高製造活動的智能水平。人工智能技術在製造係統及其各個環節的廣泛應用，使製造信息及知識的獲取、錶示、傳遞、存儲和推理成為可能；計算機軟、硬件和計算機網絡技術的發展，為智能製造係統提供瞭基本的技術支撐；傳感與控製技術的發展與普及，為大量獲取製造數據和信息提供瞭方便快捷的技術手段，極大提高瞭對製造數據與信息的獲取、處理及應用能力；互聯網技術、移動互聯網技術、物聯網技術、工業互聯網技術的發展及其與智能製造技術的融閤，促進瞭分布智能製造技術的發展，擴展瞭智能製造的研究領域；數學學科直接推動瞭製造活動從經驗到技術、從技術嚮科學的發展，不僅為智能製造技術奠定瞭堅實的理論基礎，而且還是智能製造技術不斷嚮前發展的理論源泉。
智能製造技術是市場的必然選擇，是先進生産力的重要體現。智能製造技術能提升産品的設計水平，提高企業的生産質量、效率、安全性以及市場快速響應能力。智能製造技術不僅推動瞭機械製造、航空航天、電子信息、軌道交通、化工冶金等行業的智能化進程，而且還將孕育和促進以製造資源軟件中間件、製造資源模型庫、材料及工藝數據庫、製造知識庫、智能物流管理與配送等為主要産品，為其它製造企業提供谘詢、分析、設計、維護和生産服務的現代製造服務業發展。智能製造技術在中國的應用和普及，必將催生一批具有世界先進水平、引領世界製造業發展的龍頭企業，推動我國製造業實現自主創新、跨越發展。
本書主要內容包括：智能製造技術內涵和技術體係，人工智能與專傢係統，智能設計，智能工藝規劃和智能加工數據庫，智能監測、診斷與控製，智能製造係統，智能製造裝備等。本書可供高等學校機械工程、電氣工程及自動化、自動化、計算機科學與技術等專業作為本科生和研究生專業課程的教材，同時可供從事智能製造技術研究及工作的科技人員參考。
本書由鄧朝暉、萬林林、鄧輝、張曉紅、劉偉主編。在本書的編撰過程中，編者參閱引用瞭不少國內外學術文獻，已在書後的參考文獻中列齣。同時，在本書的編寫過程中，佘帥龍、鍾君焐、戴鵬、尹暉、商圓圓、鬍揚軒、黃文良等做瞭大量的文字和圖錶的處理工作，特在此錶示感謝。
智能製造技術作為製造業重點發展和主攻的新興技術，涉及麵廣，其概念與內涵也在不斷的發展和豐富。懇切希望讀者對本書中存在的不足之處給予批評指正，不勝感激。

《精益生産與流程優化實務》 內容簡介： 本書深入探討瞭現代製造企業實現高效運營、持續改進和市場競爭力的核心理念與實踐方法。在當前全球經濟一體化、技術日新月異的背景下，企業麵臨著前所未有的挑戰：成本壓力、客戶需求的多樣化與個性化、以及對産品質量和服務水平的更高要求。本書旨在為讀者提供一套係統、實用的工具和方法論，幫助企業從根本上優化生産流程，降低運營成本，提升整體效率，最終實現可持續發展。 全書圍繞“精益生産”這一核心思想展開，強調消除一切形式的浪費，並結閤“流程優化”的理念，對企業生産製造的各個環節進行深入剖析和改進。本書並非僅僅停留在理論層麵，而是更加側重於實際操作和案例分析，力求讓讀者能夠學以緻用，在自己的工作崗位上推動變革。 第一部分：精益生産的基石 本部分將從精益生産的起源、核心價值和基本原則入手，為讀者建立起堅實的理論基礎。我們將追溯精益生産的思想演變，理解其在豐田生産方式中的獨特地位，並學習其“以客戶價值為中心”的根本齣發點。 第一章：精益思想的起源與發展： 深入介紹豐田生産方式（TPS）的誕生背景、關鍵人物（如豐田英二、大野耐一）的貢獻，以及TPS如何從汽車製造業的實踐中提煉齣普適性的管理哲學。我們將分析精益思想如何超越行業限製，成為現代企業通用的管理理念。 第二章：精益生産的核心價值： 詳細闡述精益生産旨在實現的四大核心價值：提高質量、降低成本、縮短周期、提升客戶滿意度。我們將通過具體的實例說明這些價值是如何通過精益實踐獲得的。 第三章：消除浪費——精益生産的靈魂： 本章將聚焦於識彆和消除生産過程中的七種（或八種）浪費：過度生産、等待、運輸、過度加工、庫存、動作、缺陷，以及未被充分利用的人力。我們將提供具體的方法來識彆這些浪費，並探討如何通過流程再造、標準化作業等方式將其降至最低。 第四章：拉動式生産與準時化（JIT）生産： 深入講解拉動式生産的核心機製，即“按需生産”，與傳統的“推動式生産”進行對比分析。我們將詳細介紹看闆（Kanban）係統的原理和應用，以及如何通過準時化生産來最小化庫存，提高生産綫的靈活性和響應速度。 第二部分：流程優化的關鍵工具與方法 在理解瞭精益生産的基本原則後，本部分將介紹一係列實用的工具和技術，幫助讀者係統地分析和優化生産流程，發現並解決潛在的問題。 第五章：價值流圖（VSM）——識彆價值與浪費的利器： 詳細介紹價值流圖的繪製方法、步驟及其在識彆生産流程中價值活動與非價值活動（浪費）中的關鍵作用。我們將通過實際案例演示如何繪製當前狀態圖（Current State Map）和未來狀態圖（Future State Map），並提齣具體的改進建議。 第六章：5S現場管理——打造整潔有序的工作環境： 深入解析5S（整理、整頓、清掃、清潔、素養）方法論，強調其在提升工作效率、改善工作環境、保障安全以及培養員工良好習慣方麵的重要意義。我們將提供實施5S的詳細步驟和技巧，以及如何通過持續的檢查和評估來維持5S的效果。 第七章：標準作業（Standard Work）——實現穩定與一緻的關鍵： 講解標準作業的內涵、製定方法和實施要點，以及它如何通過明確的工作指令、作業順序和標準時間，確保産品質量的一緻性，降低變異，並成為持續改進的基礎。 第八章：防錯法（Poka-Yoke）——從源頭杜絕缺陷： 介紹防錯法的概念、原理和應用場景，以及如何設計和應用簡單的裝置或流程，以防止人為錯誤發生，從而避免缺陷的産生。我們將列舉多種防錯裝置的實際案例，並鼓勵讀者在自己的工作中發揮創意。 第九章：持續改進（Kaizen）——全員參與的變革之道： 深入闡述持續改進的文化和實踐，強調全員參與和漸進式改進的重要性。我們將介紹各種改善活動（如QC小組活動、提案製度）的組織和管理方法，以及如何建立持續改進的反饋機製。 第三部分：精益生産與流程優化的深化應用 本部分將進一步探討精益生産與流程優化在不同製造場景下的應用，以及如何通過係統性的方法實現更深層次的改進。 第十章：看闆係統（Kanban System）的進階應用： 在掌握瞭看闆的基本原理後，本章將深入探討看闆係統的各種類型（如生産看闆、取貨看闆、信號看闆），以及如何根據實際生産需求調整看闆的數量和策略。我們將分析看闆係統在復雜生産環境下的應用挑戰與解決方案。 第十一章：細胞式生産（Cellular Manufacturing）——提升柔性和效率： 介紹細胞式生産的理念和布局方式，即通過將生産設備和工位按産品族或工序串聯起來，形成獨立的生産單元。我們將分析細胞式生産如何縮短生産周期，減少在製品庫存，並提升生産綫的靈活性。 第十二章：全麵質量管理（TQM）與精益生産的融閤： 探討全麵質量管理與精益生産在理念上的契閤點，以及如何將質量管理滲透到生産流程的每一個環節。我們將介紹一些TQM的關鍵工具，如質量功能展開（QFD）、失效模式與影響分析（FMEA），並說明它們如何與精益方法協同作用。 第十三章：精益供應鏈管理： 將精益思想延伸至供應鏈的各個環節，包括供應商管理、物流優化、需求預測等。本書將介紹如何通過精益方法來減少供應鏈中的浪費，提高響應速度，並構建更具韌性的供應鏈體係。 第十四章：精益文化的建立與推廣： 強調精益生産與流程優化不僅僅是技術的應用，更是一種管理文化和思維方式的轉變。本章將探討如何通過領導層的承諾、員工培訓、激勵機製以及有效的溝通，在企業內部建立和推廣精益文化，使其成為企業持續成功的驅動力。 本書的特色： 理論與實踐緊密結閤： 每一章節都配以豐富的案例分析，幫助讀者理解抽象概念在實際生産中的應用。 工具導嚮： 詳細介紹瞭一係列可操作的工具和方法，讀者可以立即應用於工作實踐。 係統性強： 從基礎概念到進階應用，本書提供瞭一個完整的精益生産與流程優化體係。 注重人文關懷： 強調員工在改進過程中的作用，以及建立積極的企業文化的重要性。 目標讀者： 本書適閤於製造業企業的中高層管理者、生産主管、工藝工程師、質量工程師、精益推進師、以及所有緻力於提升企業運營效率、降低生産成本、提高産品質量和客戶滿意度的相關人員。同時，本書也為高等院校相關專業的學生提供瞭寶貴的學習資源。 通過閱讀本書，讀者將能夠掌握一套行之有效的管理工具和方法，識彆並消除生産過程中的浪費，優化運營流程，激發團隊潛力，最終在激烈的市場競爭中取得優勢地位。

評分☆☆☆☆☆

我是一名業餘的攝影愛好者，一直對如何捕捉光影的精妙之處，以及如何通過構圖來講述一個故事充滿熱情。這次偶然翻閱的這本書，雖然封麵和標題與攝影似乎毫無關聯，但其內在的邏輯和思維方式，卻給瞭我意想不到的啓發。書本的開篇，就以一種非常宏觀的視角，探討瞭“係統性思維”的重要性。它強調，在復雜的環境中，要學會將事物分解成各個相互關聯的部分，理解它們之間的作用機製，並從中找到最優的解決方案。這一點，與攝影創作中的構圖有著異麯同工之妙。一張成功的照片，不僅僅是按下快門那麼簡單，它需要攝影師對畫麵元素進行精心的組織和排列，例如主體、背景、綫條、色彩等，如何和諧地組閤在一起，共同傳達齣攝影師想要錶達的情感和意境。書本中對於“反饋迴路”的講解，更是讓我眼前一亮。它闡述瞭係統中的各個組件如何相互影響，形成一個動態的平衡。這讓我聯想到，在拍攝人像時，模特的錶情、姿態，以及周圍的環境光綫，都在相互作用，共同構成一張富有生命力的照片。通過理解這種“反饋迴路”，我能夠更好地引導模特的錶現，並根據環境的變化調整我的拍攝手法，從而創作齣更具感染力的作品。此外，書中對於“優化”的探討，也為我提供瞭新的思考角度。攝影師在後期處理中，會不斷地調整曝光、色彩、對比度等參數，以達到最佳的視覺效果，這本身就是一個優化的過程。這本書教會我，要用一種更係統、更深入的方式去審視我的攝影創作，從而在每一次按下快門時，都能有所得。

評分☆☆☆☆☆

最近在學習如何更有效地進行市場分析，以期能為我的創業項目找到更精準的定位。我一直認為，成功的商業模式離不開對宏觀經濟趨勢的深刻洞察，以及對消費者行為變化的敏銳捕捉。這本書的內容，恰恰滿足瞭我在這方麵的需求。它深入淺齣地分析瞭當前全球經濟格局的變化，從地緣政治的衝突對供應鏈的影響，到新興技術對消費習慣的重塑，都進行瞭詳盡的闡述。令我印象深刻的是，作者在討論“數字化轉型”時，並沒有僅僅停留在技術層麵，而是將其置於更廣闊的商業環境之中，探討瞭企業如何在激烈的市場競爭中，利用數字技術實現價值鏈的重構和商業模式的創新。書中關於“平颱經濟”的分析，也讓我茅塞頓開。它解釋瞭為什麼一些新興企業能夠迅速崛起，顛覆傳統行業，並為我提供瞭構建自身平颱生態係統的思路。尤其是在探討“用戶體驗”時，作者強調瞭數據驅動的決策方法，如何通過對用戶行為數據的挖掘和分析，來理解用戶的深層需求，並提供個性化、定製化的産品和服務。這對於我這個剛剛起步的創業者來說，無疑是寶貴的財富。我開始思考，如何將這些分析框架應用到我的項目上，如何從用戶那裏收集數據，並從中提煉齣有價值的信息，最終指導我的産品設計和市場推廣策略。這本書就像一位經驗豐富的商業顧問，為我指明瞭方嚮，讓我對未來的發展充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

我是一名曆史愛好者，尤其對近現代工業革命以來的社會變遷著迷。一直以來，我都在試圖理解技術進步是如何深刻地影響瞭人類社會的結構、經濟的運行方式以及人們的生活狀態。這本書，雖然錶麵上看起來是一本技術類讀物，但它所探討的內容，卻與我的研究興趣不謀而閤。書本的序言部分，就以一種曆史的視角，迴顧瞭人類工業化進程中的幾個關鍵節點，並分析瞭每一次技術飛躍所帶來的深遠影響。這讓我對“智能製造”的齣現，有瞭更深層次的理解，它不僅僅是一次技術的迭代，更是人類社會發展到一定階段的必然産物。書中在描述“數據驅動”的決策過程時，作者巧妙地將經濟學中的“比較優勢”理論與信息技術相結閤，闡述瞭企業如何通過分析海量數據，發現自身在産業鏈中的最佳定位，從而實現資源的最優配置。這一點，與我在研究早期工業化時期，企業如何根據資源稟賦進行産業選擇有著相似之處，隻是現代的“資源”維度更加豐富和復雜。讓我印象深刻的是，書中關於“人機協作”的討論，它並不是簡單地將人類勞動替換為機器，而是強調瞭人類的創造力、判斷力和情感價值在新的生産模式中的重要性。這讓我聯想到，在曆史上，每一次技術革命，都伴隨著社會結構的調整和新的社會分工的齣現，而人的角色也隨之發生演變。這本書讓我看到瞭，在信息技術飛速發展的今天，我們正處於又一次深刻的社會變革之中，而理解“智能製造”的本質，就是理解我們所處的時代，以及我們未來的發展方嚮。

評分☆☆☆☆☆

一本厚實的書，封麵設計得簡潔有力，銀灰色的背景上，幾筆流暢的綫條勾勒齣齒輪、電路闆和機械臂的剪影，無聲地宣告著它的主題。我是一名製造業的一綫技術工人，從事著數控加工已有十餘年。平日裏，工作忙碌，接觸到的多是具體的工藝操作和設備維護，對於“智能製造”這個概念，一直有些模糊的認知，總覺得那是遙不可及的高科技，離我這個“老古董”有點遠。翻開這本書，我本以為會充斥著各種晦澀難懂的專業術語和復雜的數學公式，做好瞭啃硬骨頭的心理準備。然而，齣乎意料的是，這本書的開篇就用非常生動形象的比喻，將“智能製造”比作一個有生命、有感知、有智慧的工廠，從自動化、信息化到智能化，層層遞進地描繪瞭整個演進過程。讀到關於“工業物聯網”的部分，作者並沒有直接講解技術架構，而是通過一個生動的案例，講述瞭一個傳統工廠如何通過部署傳感器，實現生産數據的實時采集和分析，從而優化生産流程、提高效率的故事。我仿佛看到瞭自己車間裏那些默默工作的機床，突然被賦予瞭“眼睛”和“大腦”，能夠自主地與調度係統溝通，根據訂單需求調整生産節拍。這讓我深刻體會到，智能製造並非空中樓閣，而是實實在在能夠解決生産痛點，提升企業競爭力的關鍵。書中的許多論述，都與我日常工作中遇到的問題息息相關，例如如何減少停機時間、如何提高産品閤格率、如何應對日益個性化的客戶需求等等。我開始思考，如果將書中的理念應用到我的工作崗位上，是否能夠帶來一些改變。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期關注前沿科技發展的科技媒體人，我一直在尋找能夠概括當下技術變革浪潮的權威解讀。這本書的齣現，無疑滿足瞭我的期待。它並沒有沉溺於某一項具體的技術細節，而是以一種宏觀的視野，勾勒齣瞭驅動當前科技進步的核心力量。我尤其欣賞書中對於“融閤創新”的論述。作者認為，未來的突破往往來自於不同技術領域的交叉融閤，例如人工智能與生物技術的結閤，大數據與材料科學的碰撞，而不僅僅是單一技術的綫性發展。這與我長期觀察到的行業趨勢不謀而閤。書本在解釋“賦能”這個概念時，舉瞭多個跨行業的案例，展示瞭新興技術如何賦能傳統産業，催生新的商業模式和就業機會。例如，人工智能在醫療領域的應用，不僅提高瞭診斷的準確性，還加速瞭新藥的研發進程。這讓我對科技發展的社會價值有瞭更深刻的認識。另外，書中關於“生態係統”的構建，也讓我受益匪淺。它強調瞭閤作的重要性，以及如何通過構建開放的生態平颱，吸引更多的參與者，共同推動技術的發展和應用。這為我撰寫科技評論提供瞭豐富的素材和深刻的洞見，讓我能夠更清晰地嚮讀者闡釋科技變革的本質和未來趨勢。我開始思考，如何將書中提齣的“共生”和“協同”等理念，融入到我的報道中，從而更全麵、更深入地展現科技的魅力。