本書立足于我國制造強國建設與實踐，針對我國當前制造業的發展現狀與趨勢，全面闡述智能制造的概念內涵、關鍵技術與實踐對策，深度剖析智能工廠建設的頂層設計與規劃布局，詳細梳理ERP系統、MES、PLM系統、WMS等智能工廠核心系統的關鍵技術與應用實踐，重點介紹數字化車間規劃與建設的方法及要點，細致分析智能工廠物流的建設步驟、關鍵裝備與技術，并進一步探討工業互聯網、數字孿生在智能工廠領域的應用場景與落地路徑。
本書可供生產制造企業數字化轉型實施人員，從事智能制造、智慧城市、自動化、人工智能領域的工程技術人員，以及對數字孿生、工業物聯網、工業4.0、智能制造、數字化工廠等感興趣的各界人士閱讀參考，也可以作為智能制造、人工智能等相關專業的本科生和研究生的學習參考資料。
翁微妮
浙江省智能網聯汽車創新中心質量專家，六西格瑪黑帶，浙江工業大學機械學院企業講座專家，小綠芽精益公益創始人。現任職于博世電動工具（中國）有限公司，擔任全球新興市場事業部客戶質量經理，擁有10多年設計質量、生產質量、售后質量以及審核、問題解決等質量技術相關的實踐經驗。
趙國利
高級工程師，浙江工業大學兼職教授、研究生導師，浙江大學校外導師，小綠芽精益公益創始人。現任職于博世電動工具（中國）有限公司，擔任全球新興市場事業部精益生產系統設計負責人和工業4.0負責人；擁有20多年生產質量、精益生產、精益設計和工業4.0領域的實踐經驗，主持了公司智能制造規劃、新工廠布局規劃、自動化生產線設計、智能物流設計等20多個項目。
楊愛喜
浙江大學工程師學院碩士生導師，杭州職業技術學院研究員，正高級工程師，工信部智能制造專家，國家標準技術評估專家，享受國務院特殊津貼專家。浙江省汽車工程學會技術標準委員會主任委員，現任浙江省智能網聯汽車創新中心總經理，杭州云棲智能汽車創新中心主任。
第1章 智能制造的戰略路徑
1.1 制造強國：新一輪工業革命的來臨 2
1.1.1 新一輪工業革命的來臨 2
1.1.2 制造強國建設的戰略意義 5
1.1.3 我國制造強國的建設路徑 6
1.1.4 建設制造強國的關鍵 8
1.2 智能制造：驅動中國經濟轉型升級 11
1.2.1 國內外制造業的發展現狀 11
1.2.2 智能制造引領新經濟發展 13
1.2.3 我國智能制造轉型的關鍵 15
1.2.4 數實融合背景下的制造業轉型 17
1.3 技術體系：智能制造關鍵使能技術 19
1.3.1 智能優化算法 19
1.3.2 模式識別技術 22
1.3.3 模糊控制技術 24
1.3.4 深度學習技術 25
1.3.5 知識工程技術 26
1.3.6 商業智能技術 29
1.4 實踐對策：傳統制造業的轉型之路 30
1.4.1 構建智能制造創新體系 30
1.4.2 探索服務型制造新模式 33
1.4.3 科技賦能企業數智轉型 35
1.4.4 推動企業生產模式變革 37
第2章 智能工廠規劃布局
2.1 智能工廠：開啟未來智能制造模式 42
2.1.1 智能工廠的概念與特征 42
2.1.2 智能工廠總體系統架構 45
2.1.3 國內外智能工廠建設現狀 47
2.1.4 智能工廠規劃與建設要點 50
2.2 頂層設計：思路、框架與實踐步驟 52
2.2.1 智能工廠的頂層設計思路 52
2.2.2 智能工廠信息化整體架構 54
2.2.3 智能工廠建設的關鍵技術 57
2.2.4 智能工廠建設的4 個步驟 59
2.3 規劃布局：智能工廠的關鍵要素 60
2.3.1 數據采集與管理 60
2.3.2 智能廠房規劃設計 63
2.3.3 智能裝備與產線 65
2.3.4 工廠生產無紙化 66
2.3.5 智能生產監控系統 68
第3章 信息化系統架構
3.1 ERP：企業資源計劃系統 72
3.1.1 ERP 系統的概念與特點 72
3.1.2 ERP 系統的應用優勢 74
3.1.3 ERP 系統的應用場景 75
3.1.4 實施ERP 系統的流程步驟 77
3.2 MES：智能工廠制造執行系統 79
3.2.1 MES 的基本概念與應用優勢 79
3.2.2 MES 的總體架構 81
3.2.3 MES 的模塊功能 83
3.2.4 MES 的應用場景 84
3.2.5 基于MES 的智能工廠建設 87
3.3 PLM：產品生命周期管理系統 88
3.3.1 PLM 系統的基本介紹 88
3.3.2 研發項目管理存在的問題 91
3.3.3 PLM 研發平臺的構建因素 93
3.3.4 PLM 系統的體系架構模型 94
3.3.5 PLM 研發平臺的實現路徑 96
3.4 WMS：智能工廠倉儲管理系統 97
3.4.1 WMS 的應用價值 97
3.4.2 WMS 的關鍵技術 100
3.4.3 WMS 的主要功能 102
3.4.4 國內WMS 的應用 104
第4章 數字化車間建設實踐
4.1 數字化車間：智能工廠的核心要素 108
4.1.1 數字化車間建設思路與步驟 108
4.1.2 數字化車間建設的主要內容 110
4.1.3 數字化車間的管理平臺架構 113
4.1.4 數字化車間管理平臺的搭建 115
4.2 數字化車間的產線建設及仿真應用 117
4.2.1 自動化產線的建設目標與設計要點 117
4.2.2 產線調研與分析的7 個步驟 120
4.2.3 車間產線數字化建模與仿真 123
4.2.4 產線仿真技術的應用場景 125
4.3 基于5G 邊云協同的柔性化產線方案 128
4.3.1 數字科技驅動的柔性智能制造 128
4.3.2 基于PON 技術的“端邊云”協同 130
4.3.3 工業視覺在SMT 產線中的應用 132
4.3.4 基于邊云協同的SMT 柔性產線 133
第5章 智能工廠物流規劃
5.1 智能工廠物流系統規劃的關鍵步驟 138
5.1.1 第一步：需求梳理階段 138
5.1.2 第二步：概念設計階段 139
5.1.3 第三步：初步規劃階段 141
5.1.4 第四步：詳細規劃階段 144
5.1.5 第五步：方案驗證階段 146
5.2 智慧物流的關鍵技術與應用場景 148
5.2.1 人機共智：智慧物流的終極目標 148
5.2.2 無人配送的關鍵技術與應用 150
5.2.3 基于IoT 的智慧物流系統 153
5.2.4 物聯網物流發展的問題與對策 155
5.2.5 智能工廠物流系統的未來展望 156
5.3 智慧倉儲系統的關鍵裝備與技術 159
5.3.1 5G 時代的倉儲信息化系統 159
5.3.2 收貨上架環節的裝備與技術 161
5.3.3 貨物存儲環節的裝備與技術 163
5.3.4 智能揀選環節的裝備與技術 164
5.3.5 集貨發貨環節的裝備與技術 165
第6章 工業互聯網平臺應用
6.1 數字化管理：實現管理模式的創新 168
6.1.1 設備管理：數據驅動智能決策 168
6.1.2 運營管理：賦能企業降本增效 170
6.1.3 組織管理：激活人才創新動能 171
6.2 智能化生產：驅動工業數字化轉型 172
6.2.1 智能設備：運行狀態實時監測 172
6.2.2 智能產線：生產管控快速響應 173
6.2.3 個性化定制：滿足客戶個性化需求 174
6.2.4 智能服務：優化客戶服務體驗 176
6.3 網絡化協同：數據資源的互通共享 177
6.3.1 協同設計：提高產品研發效率 177
6.3.2 協同制造：智能化生產與運維 178
6.3.3 供應鏈協同：資源配置動態優化 180
6.3.4 服務化延伸：打造服務型制造模式 181
第7章 數字孿生智能工廠
7.1 工業數字孿生：邁向未來制造之路 186
7.1.1 工業數字孿生功能與架構 186
7.1.2 深度釋放工業數據的價值 189
7.1.3 實現生產資源的優化配置 190
7.1.4 工業數字孿生的發展意義 193
7.2 數字孿生工廠系統功能與建設實踐 194
7.2.1 數字孿生工廠的應用優勢 194
7.2.2 數字孿生工廠的系統功能 196
7.2.3 數字孿生工廠平臺建設路徑 200
7.2.4 基于數字孿生的智能車間應用 203
7.3 基于數字孿生的智能工廠應用場景 206
7.3.1 場景1：產品設計研發 206
7.3.2 場景2：智能運維決策 207
7.3.3 場景3：智聯生產管控 209
7.3.4 場景4：智能供應鏈協同 209
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