本書內容先進，填補國內同類圖書空白，已列為湖北省學術著作出版基金、國家出版基金申報項目。
本書將智能制造技術融合到航天裝備制造過程，詳細討論了航天制造關鍵過程中的智能化技術。智能制造是什么，我國的航天制造業(yè)為什么需要智能制造是本書討論的第一個問題。了解之后，本書首先從整個航天行業(yè)角度出發(fā)，闡述了智能制造技術對航天產業(yè)鏈、價值鏈造成的沖擊和變革。第二部分詳細闡述了信息技術與航天制造技術融合。數(shù)字化制造是智能制造的基礎，本書首先介紹航天數(shù)字化制造技術，在此技術上對新一代信息技術與航天制造的進一步融合進行了研究。第三部分對航天產品關鍵工藝中涉及的智能技術、智能裝備進行了詳細闡述，包括機械加工、成型、焊接、裝配等，后對航天特種加工機器人進行了介紹。
航天制造業(yè)是體現(xiàn)國家科技實力和競爭力的重要戰(zhàn)略性行業(yè)，我國經過50多年努力已躋身于世界航天大國行列。但相比航天強國，我國航天制造業(yè)仍存在一定的差距。智能技術的應用能夠彌補制造技術水平與產品需求之間的差距，有效推進戰(zhàn)略轉型，使我國航天制造業(yè)實現(xiàn)工業(yè)化、規(guī)�；a業(yè)化。這也是保持我國航天制造業(yè)持續(xù)快速發(fā)展、促使我國向航天強國邁進的必由之路。
本書就智能制造技術與航天裝備制造過程的融合展開了討論，詳細討論了航天制造關鍵過程中的智能化技術。
第1~2章首先討論了智能制造是什么，我國的航天制造業(yè)為什么需要智能制造這兩個問題。之后，本書從整個航天行業(yè)角度出發(fā)，闡述了智能制造技術對航天產業(yè)鏈、價值鏈造成的沖擊和帶來的變革。
第3~4章詳細闡述了信息技術與航天制造技術的融合。數(shù)字化制造是智能制造的基礎，本書首先介紹了航天數(shù)字化制造技術，在此技術上對新一代信息技術與航天制造的進一步融合進行了研究。
第5~13章對航天產品關鍵工藝中涉及的智能技術、智能裝備進行了詳細闡述，包括鈑金件成形、機械加工、熱處理、表面處理、焊接、共底夾層制造、復合材料制造增材制造、大型部件裝配等制造過程中的智能技術和裝備。
第14章介紹了智能制造生產線、智能制造車間案例。航天產品智能車間與智能生產線是智能技術在生產中的集成應用實例，本章選擇幾類典型車間進行了介紹。
本書主要由孟光、郭立杰、程輝撰寫。胡藍、張在房、南博華、李照謙、劉曉、唐麗娜、鞠鵬飛、尹玉環(huán)、田杰、王曉蕾、鞠博文、朱小剛、王濤等也參加了部分內容的撰寫工作，在此對他們表示感謝。在完成本書的過程中，我們參考了大量文獻，在此向文獻作者們表示衷心的感謝。同時，感謝華中科技大學出版社的鄧薇、萬亞軍等為本書出版付出的辛勤勞動。
由于作者能力有限，書中難免存在疏漏之處，請各位讀者諒解。
作者
2019年5月
孟光，上海交通大學教授、博導，教育部長江學者獎勵計劃特聘教授、國家杰出青年基金獲得者，現(xiàn)任上海市 航天局副局長 中國航天技術（上海）研究院 副院長；曾任上海交通大學機械系統(tǒng)與振動國家重點實驗室主任、機械與動力工程學院院長�，F(xiàn)為中國振動工程學會常務理事，IFToMM 國際轉子動力學會議學術委員會委員和 I MECH E 國際旋轉機械振動會議組織委員會委員，International Journal of Nonlinear Sciences and Numerical Simulation副主編,《航空學報》，《振動工程學報》，《應用力學學報》，《振動與沖擊》，《機械強度》等雜志編委。
第1章航天產業(yè)發(fā)展歷程及需求/1
1.1航天產品介紹/1
1.1.1運載火箭/1
1.1.2衛(wèi)星系統(tǒng)/2
1.1.3載人飛船/3
1.1.4其他航天產品/4
1.2國外航天產業(yè)發(fā)展及啟示/5
1.2.1美國航天產業(yè)發(fā)展/5
1.2.2俄羅斯航天產業(yè)發(fā)展/7
1.2.3歐盟航天產業(yè)發(fā)展/8
1.2.4國際航天產業(yè)發(fā)展的啟示/9
1.3中國航天產業(yè)的發(fā)展/11
1.3.1中國航天產業(yè)發(fā)展歷程/11
1.3.2構建商業(yè)航天新業(yè)態(tài)/13
1.4航天制造特點與需求/18
1.4.1中國制造特點/18
1.4.2航天制造發(fā)展需求/24
1.4.3發(fā)展航天智能制造技術與裝備的任務/28
第2章新工業(yè)革命時代的航天制造體系/31
2.1新工業(yè)革命/32
2.1.1德國“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略/32
2.1.2美國“先進制造伙伴”計劃/33
2.1.3“中國制造2025”戰(zhàn)略/35
2.2智能制造/36
2.3互聯(lián)制造/38
2.3.1概念分析/38
2.3.2航天互聯(lián)制造/40
2.4價值鏈協(xié)同發(fā)展/44
2.4.1航天價值鏈細化與重構/44
2.4.2航天制造協(xié)同發(fā)展/48
2.4.3航天價值鏈協(xié)同管控/49
2.5從制造到服務/51
2.5.1航天制造服務化/52
2.5.2航天制造服務化過程中價值鏈變化/53
第3章航天領域數(shù)字化制造/56
3.1航天領域數(shù)字化制造現(xiàn)狀/56
3.2航天領域數(shù)字化制造關鍵技術框架/58
3.2.1MBD技術/58
3.2.2數(shù)字樣機/59
3.2.3MDO技術/60
3.2.4并行數(shù)字化產品定義/61
3.2.5BOM技術/61
3.2.6MES/62
3.3基于MBD的航天數(shù)字化工藝典型應用/63
3.3.1數(shù)字化協(xié)同產品研發(fā)/66
3.3.2數(shù)字化工藝設計和管理/71
3.3.3數(shù)字化工藝仿真/76
3.4航天數(shù)字化制造執(zhí)行管理技術的應用/80
3.4.1生產調度管理/80
3.4.2生產現(xiàn)場作業(yè)執(zhí)行管理/81
3.4.3物流管理/82
3.4.4生產過程質量管理/85
第4章新一代信息技術與航天制造技術的融合/87
4.1大數(shù)據技術/87
4.1.1航天智能制造業(yè)大數(shù)據的來源與特點/87
4.1.2航天制造大數(shù)據平臺/88
4.1.3航天制造業(yè)大數(shù)據應用/89
4.2物聯(lián)網技術/91
4.2.1航天制造智能物聯(lián)的特點/91
4.2.2航天制造物聯(lián)網關鍵技術/91
4.2.3航天制造車間物聯(lián)網示例/93
4.3數(shù)字孿生技術/98
4.3.1數(shù)字孿生技術發(fā)展現(xiàn)狀/98
4.3.2航天制造數(shù)字孿生的關鍵技術/102
4.3.3航天制造數(shù)字孿生技術的應用/113
4.4綜合集成應用/118
4.4.1航天智能制造的縱向集成/118
4.4.2航天價值鏈的橫向集成/119
第5章航天鈑金件數(shù)字化制造技術/122
5.1鈑金件數(shù)字化制造內涵及過程特性/122
5.1.1鈑金件制造過程的特性分析/122
5.1.2鈑金件數(shù)字化制造技術和系統(tǒng)/125
5.2鈑金件成形工藝過程智能化設計/130
5.2.1面向制造過程的知識重用/130
5.2.2鈑金件成形工藝過程及設計方式/132
5.2.3鈑金件成形工藝流程智能化設計/134
5.3鈑金件成形模具數(shù)字化設計/140
5.3.1鈑金件成形模具結構特點/141
5.3.2鈑金件成形模具數(shù)字化設計方法/141
5.4典型鈑金件成形回彈補償/145
5.4.1鈑金件制造模型及其數(shù)字化定義/145
5.4.2典型鈑金件回彈問題及解決方法/149
5.4.3型材零件拉彎成形回彈預測與補償/151
5.4.4框環(huán)零件液壓成形回彈預測與補償/156
5.5鈑金件數(shù)字化檢測/162
5.5.1鈑金件檢測內容/163
5.5.2鈑金件數(shù)字化檢測流程/163
5.6典型鈑金件數(shù)字化制造應用案例/165
5.6.1框環(huán)零件液壓成形數(shù)字化制造應用案例/165
5.6.2型材零件拉彎成形數(shù)字化制造應用案例/167
5.7鈑金件數(shù)字化制造技術發(fā)展展望/169
第6章面向難切削材料的智能化特種加工技術與裝備/171
6.1電加工技術原理與應用/171
6.2電加工關鍵技術的智能化需求/173
6.3閉式整體葉盤多軸聯(lián)動數(shù)控電火花成形加工技術與裝備/174
6.3.1多軸聯(lián)動電火花成形加工數(shù)控系統(tǒng)/175
6.3.2專用CAM系統(tǒng)/177
6.3.3智能工藝專家系統(tǒng)/179
第7章航天材料與典型構件智能熱處理技術與裝備/181
7.1航天典型構件虛擬熱處理技術/182
7.1.1虛擬熱處理技術內涵/182
7.1.2虛擬熱處理技術范圍/183
7.1.3虛擬熱處理技術研究進展/184
7.1.4虛擬熱處理技術在航天領域的應用進展/186
7.1.5虛擬熱處理技術在航天領域的發(fā)展方向/187
7.2航天熱處理材料與工藝數(shù)據庫/188
7.2.1熱處理數(shù)據庫內涵/188
7.2.2航天熱處理材料與工藝數(shù)據庫建設/189
7.2.3航天熱處理材料與工藝數(shù)據庫發(fā)展方向/190
7.3航天熱處理數(shù)字化裝備與技術/190
7.3.1熱處理數(shù)字化裝備內涵/190
7.3.2熱處理數(shù)字化裝備研究進展/191
7.3.3航天領域典型熱處理數(shù)字化裝備/194
7.3.4航天領域熱處理數(shù)字化裝備發(fā)展方向/199
第8章自動化和智能化航天表面工程技術與裝備/200
8.1航天表面工程技術概述/200
8.2物理氣相沉積技術/200
8.2.1物理氣相沉積技術分類/200
8.2.2物理氣相沉積技術的發(fā)展現(xiàn)狀/203
8.2.3物理氣相沉積技術應用/206
8.3噴涂技術/208
8.3.1噴涂技術分類/208
8.3.2噴涂技術的發(fā)展現(xiàn)狀/210
8.3.2噴涂技術應用/212
8.4激光表面處理技術/216
8.4.1激光表面處理技術/216
8.4.2激光表面處理技術的發(fā)展現(xiàn)狀/217
8.4.3激光表面處理技術的應用/218
第9章典型航天結構件智能焊接技術與裝備/222
9.1焊接工藝及仿真技術/222
9.1.1焊接仿真技術/222
9.1.2焊接專家系統(tǒng)/228
9.2基于自適應檢測與反饋控制的智能焊接技術與裝備/231
9.2.1基于電弧穩(wěn)定性控制的焊接過程傳感與反饋控制技術/232
9.2.2攪拌摩擦焊恒壓力/溫度自適應控制技術/236
9.2.3基于激光跟蹤的焊縫路徑自適應控制/238
9.2.4基于熔池視覺檢測的熔化焊自適應控制/242
9.2.5激光焊接過程質量在線檢測/244
9.2.6激光電弧復合焊接過程質量在線監(jiān)測/248
9.3焊接缺陷實時智能評定技術/251
第10章大溫差弱剛性航天夾層構件制造技術/254
10.1大型共底夾層構件特點及需求/254
10.2共底蒙皮數(shù)據采集及處理技術/255
10.2.1共底蒙皮數(shù)據采集/255
10.2.2采集數(shù)據處理/257
10.3共底蒙皮的制備技術/260
10.3.1泡沫夾芯熱成型與數(shù)控加工/260
10.3.2蒙皮與PMI泡沫夾芯的粘接固化/262
10.4共底粘接質量檢測/264
10.4.1接觸式超聲檢測技術——多次縱波脈沖回波法/264
10.4.2脈沖相位紅外熱成像無損檢測技術/267
10.4.3無損檢測技術驗證/276
第11章復合材料制造技術與裝備/278
11.1纖維纏繞成型工藝與制造技術/279
11.1.1纖維纏繞成型工藝/280
11.1.2纖維纏繞設備/282
11.1.3纖維纏繞工藝的發(fā)展趨勢/285
11.2模壓成型工藝與智能制造技術/287
11.2.1模壓成型工藝概述/287
11.2.2模壓料的工藝性及自動化生產/289
11.2.3模壓成型工藝參數(shù)優(yōu)化技術/297
11.3熱壓罐成型工藝與智能制造技術/317
11.3.1熱壓罐成型工藝概述/317
11.3.2熱壓罐成型工藝數(shù)字化制造技術/319
第12章增材制造技術與裝備/324
12.1增材制造技術概述/324
12.2增材制造技術的典型工藝與裝備/326
12.2.1激光選區(qū)熔化技術/326
12.2.2激光熔融沉積技術/336
12.2.3激光選區(qū)燒結技術/344
12.3增材制造技術的應用/350
12.3.1激光選區(qū)熔化技術在航天領域的應用/350
12.3.2激光熔融沉積技術在航天領域的應用/357
12.3.3激光選區(qū)燒結技術在航天領域的應用/360
12.3.4增材制造技術在深空探測領域的應用/363
12.4增材制造技術發(fā)展趨勢/367
第13章航天大型部件自動化柔性對接裝配技術/371
13.1大型部件自動化裝配技術現(xiàn)狀/371
13.2對接裝配調姿定位系統(tǒng)/376
13.3數(shù)字化裝配位姿測量系統(tǒng)/381
13.3.1激光跟蹤儀測量技術/382
13.3.2電子經緯儀測量技術/383
13.3.3室內GPS測量技術/385
13.4測量匹配調整的多自由度協(xié)調控制技術/390
13.5運載火箭筒體構件柔性對接裝配實例/393
13.5.1系統(tǒng)研制/393
13.5.2測量匹配調姿對接實驗/395
第14章航天智能生產線/車間/401
14.1大型復雜結構件智能涂裝生產線/401
14.1.1大型復雜結構件智能涂裝生產線布局與構成/402
14.1.2大型復雜結構件涂裝不同工藝參數(shù)之間的智能化匹配/403
14.1.3大型復雜結構件涂裝生產線智能控制技術/408
14.2航天熱處理智能車間/410
14.2.1熱處理智能車間內涵/410
14.2.2熱處理生產管理系統(tǒng)/411
14.2.3熱處理設備集控系統(tǒng)/412
14.3航天智能焊接車間/417
14.3.1智能車間布局優(yōu)化/418
14.3.2智能系統(tǒng)建設/420
14.3.3關鍵工序自動化、智能化改造/426
參考文獻/429
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