《智能制造概論》是“高等院校智能制造應用型人才培養系列教材”之一，從智能制造的跨專業、交叉特性出發，力求全面系統地介紹智能制造發展歷史、理論基礎以及智能制造中涉及的關鍵技術，如工業軟件、信息技術、關鍵裝備等，可以使讀者全面了解智能制造中所涉及的知識點。
本書深入淺出，并結合實際應用案例，既可以作為高等院校及職業院校智能制造、機械工程和機械設計制造及自動化等相關專業的智能制造概論、智能制造導論等課程的教材，也可供智能制造領域相關企業技術人員閱讀參考。
第1章 緒論 1
1.1 智能制造的概念及意義 2
1.1.1 智能制造的概念 2
1.1.2 智能制造的意義 3
1.2 國內外智能制造發展現狀 4
1.2.1 智能制造的發展歷程 4
1.2.2 美國智能制造發展 5
1.2.3 德國智能制造發展 6
1.2.4 英國智能制造發展 8
1.2.5 法國智能制造發展 8
1.2.6 日本智能制造發展 9
1.2.7 韓國智能制造發展 9
1.2.8 加拿大智能制造發展 10
1.2.9 中國智能制造發展 10
本章小結 12
思考題 12
第2章 智能制造基本理論 13
2.1 智能制造的內涵、特征、范式及技術機理 14
2.1.1 智能制造的內涵 14
2.1.2 智能制造的特征 15
2.1.3 智能制造的基本范式 16
2.1.4 智能制造的技術機理 18
2.2 智能制造關鍵技術 20
2.2.1 物聯網技術 20
2.2.2 工業大數據技術 21
2.2.3 人工智能 21
2.2.4 工業互聯網 21
2.2.5 數字孿生技術 21
2.2.6 增材制造技術 22
2.2.7 機器人技術 22
2.2.8 信息化系統 22
2.3 智能制造架構模型 23
2.3.1 德國工業4.0參考架構（RAMI 4.0） 23
2.3.2 美國工業互聯網參考架構（IIRA） 24
2.3.3 NIST智能制造生態系統 26
2.3.4 日本工業價值鏈參考架構 27
2.3.5 中國智能制造標準體系架構 27
2.4 智能制造發展趨勢 30
本章小結 32
思考題 32
第3章 先進制造技術 33
3.1 先進制造技術的內涵及體系結構 35
3.1.1 先進制造技術的提出背景 35
3.1.2 先進制造技術的定義及特點 36
3.1.3 先進制造技術的體系結構 37
3.1.4 先進制造技術的關鍵技術 39
3.1.5 先進制造技術的應用 40
3.1.6 先進制造技術的發展趨勢 42
3.2 增材制造技術 43
3.2.1 增材制造技術的基本原理及特點 44
3.2.2 增材制造技術的發展歷程 46
3.2.3 增材制造技術的分類及主要方法 46
3.2.4 增材制造技術的關鍵技術 53
3.2.5 增材制造技術的應用領域 54
3.2.6 增材制造技術的發展趨勢 58
3.3 數字化制造技術 58
3.3.1 數字化制造技術的定義及內涵 59
3.3.2 數字化制造技術的發展歷程 60
3.3.3 數字化制造技術的關鍵技術 61
3.3.4 數字化制造技術的主要內容 62
3.3.5 數字化制造技術的應用領域 64
3.3.6 數字化制造技術的發展趨勢 67
3.4 綠色制造技術 68
3.4.1 綠色制造技術的定義及內涵 68
3.4.2 綠色制造技術的發展 69
3.4.3 綠色制造技術的內容 71
3.4.4 綠色制造技術的應用 73
3.4.5 綠色制造技術的發展趨勢 75
3.5 虛擬制造技術 76
3.5.1 虛擬制造技術的定義 76
3.5.2 虛擬制造技術的發展 76
3.5.3 虛擬制造技術的分類及特點 77
3.5.4 虛擬制造技術的關鍵技術 78
3.5.5 虛擬制造技術的應用領域 78
3.6 納米制造技術 79
3.6.1 納米制造的定義 80
3.6.2 納米制造的發展 80
3.6.3 納米制造的分類 81
3.6.4 納米制造技術的應用領域 84
3.6.5 納米制造技術的發展趨勢與挑戰 85
3.7 云制造技術 86
3.7.1 云制造技術的定義及特征 86
3.7.2 云制造技術的關鍵技術 87
3.7.3 云制造技術的應用方向 88
3.7.4 云制造技術的研究方向 89
本章小結 90
思考題 90
第4章 工業智能軟件 91
4.1 概述 92
4.1.1 工業軟件的定義 92
4.1.2 工業軟件的分類 92
4.2 企業資源計劃（ERP） 93
4.2.1 ERP的定義 93
4.2.2 ERP的發展歷程 95
4.2.3 ERP的體系架構與功能 101
4.2.4 ERP實施方法 105
4.2.5 典型的ERP系統 106
4.3 制造執行系統（MES） 111
4.3.1 MES的定義 111
4.3.2 MES的發展歷程 112
4.3.3 MES的體系架構 113
4.3.4 典型MES應用案例 115
4.3.5 MES的發展趨勢 118
4.4 產品全生命周期管理（PLM） 119
4.4.1 PLM的定義 119
4.4.2 PLM的發展歷程 120
4.4.3 PLM的功能 121
4.4.4 PLM的系統框架 123
4.4.5 典型PLM應用案例 125
4.4.6 PLM的發展趨勢 126
本章小結 129
思考題 129
第5章 計算機集成制造系統 130
5.1 計算機集成制造系統（CIMS） 132
5.1.1 CIMS的定義 132
5.1.2 CIMS的發展歷程 133
5.1.3 CIMS的系統構成 133
5.1.4 CIMS的遞階控制結構 135
5.1.5 CIMS的技術構成 137
5.1.6 CIMS的發展趨勢 137
5.2 智能CAD技術 138
5.2.1 智能CAD技術的發展 138
5.2.2 智能CAD系統 140
5.2.3 智能CAD系統的實現方法 141
5.2.4 智能CAD技術的應用及開發 142
5.3 智能CAPP技術 149
5.3.1 概述 149
5.3.2 智能CAPP的發展 150
5.3.3 智能CAPP系統 152
5.3.4 智能CAPP關鍵技術 154
5.3.5 智能CAPP的開發案例 154
5.4 CAM技術 161
5.4.1 概述 161
5.4.2 CAM軟件的發展 161
5.4.3 CAM軟件的應用 165
5.4.4 CAD/CAPP/CAM系統集成 166
5.5 柔性制造系統（FMS） 170
5.5.1 FMS的發展歷程 170
5.5.2 FMS的基本概念 171
5.5.3 FMS的組成 172
5.5.4 FMS的控制系統 173
5.5.5 FMS的分類 175
5.5.6 FMS的發展趨勢 176
5.5.7 FMS的生產運作與管理 176
本章小結 179
思考題 179
第6章 新一代智能制造信息支撐技術 180
6.1 智能傳感技術 182
6.1.1 傳感器 182
6.1.2 智能傳感器 183
6.1.3 智能傳感器的特點 184
6.1.4 智能傳感器的功能 185
6.1.5 智能傳感器的關鍵技術 186
6.1.6 智能傳感技術在智能制造中的應用 187
6.1.7 智能傳感技術的發展趨勢 190
6.2 物聯網與工業物聯網 190
6.2.1 物聯網 191
6.2.2 工業物聯網 197
6.3 工業互聯網 200
6.3.1 工業互聯網內涵 201
6.3.2 工業互聯網體系架構 201
6.3.3 工業互聯網關鍵技術 208
6.3.4 工業互聯網的應用 210
6.3.5 工業互聯網的發展趨勢 210
6.4 人工智能 212
6.4.1 人工智能的概念 212
6.4.2 人工智能的發展歷程 212
6.4.3 人工智能的關鍵技術 214
6.4.4 人工智能的應用 217
6.4.5 人工智能的發展趨勢 218
6.5 大數據與工業大數據 220
6.5.1 大數據 220
6.5.2 工業大數據 227
6.5.3 工業大數據與智能制造 231
6.5.4 工業大數據與工業互聯網 231
6.6 云計算與邊緣計算 232
6.6.1 云計算 232
6.6.2 邊緣計算 240
6.6.3 邊緣計算與云計算的協同 242
6.6.4 邊云協同在智能制造中的應用 243
6.7 虛擬現實/增強現實/混合現實技術 244
6.7.1 虛擬現實技術 244
6.7.2 增強現實技術 247
6.7.3 混合現實技術 250
6.7.4 VR/AR/MR與智能制造 251
6.8 數字孿生與工業數字孿生 252
6.8.1 數字孿生 252
6.8.2 工業數字孿生 257
6.8.3 數字孿生與智能制造 260
本章小結 263
思考題 264
第7章 智能制造中的智能裝備 265
7.1 智能機床 266
7.1.1 數控機床 266
7.1.2 智能機床技術 270
7.1.3 智能機床與智能制造 274
7.2 工業機器人 275
7.2.1 工業機器人的發展歷程 275
7.2.2 工業機器人的定義和特點 277
7.2.3 工業機器人的分類 278
7.2.4 工業機器人的組成 281
7.2.5 工業機器人的主要技術參數 283
7.2.6 工業機器人在智能制造中的應用 284
7.2.7 工業機器人的發展趨勢 287
7.3 智能物流設備 288
7.3.1 智能物流設備分類 288
7.3.2 AGV系統 289
7.3.3 智能倉儲系統 297
本章小結 302
思考題 302
第8章 智能工廠 303
8.1 數字化工廠與智能工廠 304
8.1.1 數字化工廠 304
8.1.2 智能工廠 307
8.2 CPS與CPPS 308
8.2.1 CPS 308
8.2.2 CPPS 310
8.3 智能工廠的三項集成 313
8.4 智能工廠的特征 314
8.5 智能工廠的架構與建設模式 315
8.5.1 智能工廠的基本架構 315
8.5.2 智能工廠主要建設模式 318
8.6 智能工廠的實例 320
本章小結 331
思考題 331
參考文獻 332
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