定 價:49.8 元
叢書名:普通高等教育“十三五”規(guī)劃教材暨智能制造領(lǐng)域人才培養(yǎng)規(guī)劃教材
- 作者:鄧朝暉,萬林林,鄧輝,張曉紅,劉偉 ... 著
- 出版時間:2021/1/1
- ISBN:9787568067898
- 出 版 社:華中科技大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TH166
- 頁碼:356
- 紙張:膠版紙
- 版次:2
- 開本:16開
本書主要內(nèi)容包括:智能制造技術(shù)的內(nèi)涵和體系,人工智能與專家系統(tǒng),智能設(shè)計(jì),智能工藝規(guī)劃和智能加工數(shù)據(jù)庫,智能監(jiān)測、診斷與控制,智能制造系統(tǒng),智能制造裝備等。
全書共分為7章。第1章概論,主要介紹了智能制造技術(shù)在當(dāng)前制造領(lǐng)域的重要地位和作用、智能制造技術(shù)的發(fā)展背景和研究進(jìn)展、智能制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)。第2章人工智能與專家系統(tǒng),主要介紹了知識表示方法、確定性推理、狀態(tài)空間搜索、機(jī)器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。第3章智能設(shè)計(jì),主要介紹了智能制造環(huán)境下的產(chǎn)品模型、智能CAD系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模型、智能CAD系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法、智能化空間布局設(shè)計(jì)、智能CAD系統(tǒng)實(shí)例、基于虛擬現(xiàn)實(shí)的智能設(shè)計(jì)、基于數(shù)字孿生的智能設(shè)計(jì)。第4章智能工藝規(guī)劃與智能數(shù)據(jù)庫,主要介紹了計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃及其智能化、加工工藝智能數(shù)據(jù)庫、難加工材料切削智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、凸輪軸數(shù)控磨削工藝智能數(shù)據(jù)庫的建立、數(shù)控加工自動編程技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展。第5章制造過程的智能監(jiān)視、診斷與控制,主要介紹了接口技術(shù)、智能監(jiān)視與診斷、制造過程的結(jié)構(gòu)模型、智能控制策略、制造過程的智能控制等。第6章智能制造系統(tǒng),主要介紹了智能制造系統(tǒng)體系架構(gòu)、調(diào)度控制及供應(yīng)鏈管理。第7章智能制造裝備,主要介紹了高檔數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、3D打印裝備、智能化生產(chǎn)線、智能工廠、智能裝配、智能物流等。
本書可作為高等學(xué)校機(jī)械工程、電氣工程及自動化、自動化、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)本科生和研究生專業(yè)課程的教材,也可供從事智能制造技術(shù)研究及工作的科技人員參考。
《智能制造技術(shù)基礎(chǔ)》自2017年首次出版以來,得到廣大讀者關(guān)注和好評。結(jié)合教學(xué)需求,在第一版的基礎(chǔ)上進(jìn)行改版,內(nèi)容全面新穎,體系完整,全面反映智能制造技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展,具有前沿性、創(chuàng)新性等特點(diǎn)。該書配教學(xué)課件。
縱觀制造業(yè)的發(fā)展歷程,制造業(yè)和制造技術(shù)發(fā)展的主要原因是科學(xué)技術(shù)的推動與市場需求的牽引。市場需求不斷變化驅(qū)動制造業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模沿著“小批量→少品種大批量→多品種變批量→大規(guī)模定制”的方向發(fā)展?萍嫉母咚侔l(fā)展推動制造業(yè)的資源配置沿著“勞動密集→設(shè)備密集→信息密集→知識密集”的方向發(fā)展。與之相適應(yīng),制造技術(shù)的生產(chǎn)方式沿著“手工→機(jī)械化→單機(jī)自動化→剛性自動化→柔性自動化→集成敏捷虛擬自動化→數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化”的方向發(fā)展。近年來,在工業(yè)領(lǐng)域與信息技術(shù)領(lǐng)域都發(fā)生了深刻的技術(shù)變革。工業(yè)領(lǐng)域主要包括工業(yè)機(jī)器人、智能機(jī)床、3D打印等技術(shù),而信息技術(shù)領(lǐng)域主要包括大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、數(shù)字孿生、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)。這些變革帶來了制造業(yè)的新一輪革命,特別是作為信息化與工業(yè)化高度融合產(chǎn)物的智能制造得到長足發(fā)展。隨著數(shù)字化、自動化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化和人工智能技術(shù)的發(fā)展,特別是2013年德國工業(yè)4.0概念的提出、2015年《中國制造2025》的頒布,智能制造已成為現(xiàn)代先進(jìn)制造業(yè)的重要發(fā)展方向,其概念與內(nèi)涵也在不斷地發(fā)展和豐富。
目前,學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為智能制造是現(xiàn)代制造技術(shù)、人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)三者結(jié)合的產(chǎn)物。智能制造是在制造過程中由具有一定感知、推理、決策能力的機(jī)器部分取代或延伸了人類智能,從而形成的一種由人機(jī)共同構(gòu)成制造決策和執(zhí)行主體、高度自主化的制造模式與方法。智能制造技術(shù)是指面向產(chǎn)品全生命周期的智能設(shè)計(jì)、智能加工與裝配、智能服務(wù)、智能管理等專門技術(shù)及其集成。智能制造系統(tǒng)是指應(yīng)用智能制造技術(shù)、達(dá)成全面或部分智能化的制造過程或組織,按其規(guī)模與功能可分為智能機(jī)床、智能加工單元、智能生產(chǎn)線、智能車間、智能工廠、智能制造聯(lián)盟等層級。
制造活動中包含著大量的數(shù)據(jù)、信息、經(jīng)驗(yàn)和知識,智能制造技術(shù)追求的目標(biāo)之一就是要更加有效、充分地利用這些數(shù)據(jù)、信息、經(jīng)驗(yàn)和知識,不斷提高制造活動的智能水平。人工智能技術(shù)在制造系統(tǒng)及其各個環(huán)節(jié)的廣泛應(yīng)用,使制造信息及知識的獲取、表示、傳遞、存儲和推理成為可能;計(jì)算機(jī)軟硬件和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,為智能制造系統(tǒng)提供了基本的技術(shù)支撐;傳感與控制技術(shù)的發(fā)展與普及,為大量獲取制造數(shù)據(jù)和信息提供了方便快捷的技術(shù)手段,極大提高了對制造數(shù)據(jù)與信息的獲取、處理及應(yīng)用能力;工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、5G、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展及其與智能制造技術(shù)的融合,促進(jìn)了分布智能制造技術(shù)的發(fā)展,擴(kuò)展了智能制造的研究領(lǐng)域;數(shù)學(xué)學(xué)科知識直接推動了制造活動從經(jīng)驗(yàn)到技術(shù)、從技術(shù)向科學(xué)的發(fā)展,不僅為智能制造技術(shù)奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),而且還是智能制造技術(shù)不斷向前發(fā)展的理論源泉。
智能制造技術(shù)是市場的必然選擇,是先進(jìn)生產(chǎn)力的重要體現(xiàn)。智能制造技術(shù)能提升產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平,提高企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量、效率、安全性以及市場快速響應(yīng)能力。智能制造技術(shù)不僅推動了機(jī)械制造、航空航天、電子信息、軌道交通、化工冶金等行業(yè)的智能化進(jìn)程,而且還將孕育和促進(jìn)以制造資源軟件中間件、制造資源模型庫、材料及工藝數(shù)據(jù)庫、制造知識庫、智能物流管理與配送等為主要產(chǎn)品,為其他制造企業(yè)提供咨詢、分析、設(shè)計(jì)、維護(hù)和生產(chǎn)服務(wù)的現(xiàn)代制造服務(wù)業(yè)的發(fā)展。智能制造技術(shù)在中國的應(yīng)用和普及,必將催生一批具有世界先進(jìn)水平、引領(lǐng)世界制造業(yè)發(fā)展的龍頭企業(yè),推動我國制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新、跨越發(fā)展。
本書主要內(nèi)容包括:智能制造技術(shù)的內(nèi)涵和技術(shù)體系,人工智能與專家系統(tǒng),智能設(shè)計(jì),智能工藝規(guī)劃和智能加工數(shù)據(jù)庫,智能監(jiān)測、預(yù)測、診斷與控制,智能制造系統(tǒng),智能制造裝備等。本書可供高等學(xué)校機(jī)械工程、電氣工程及自動化、自動化、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)作為本科生和研究生專業(yè)課程的教材,也可供從事智能制造技術(shù)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、李時春主編。在本書的編寫過程中,編者參閱和引用了不少國內(nèi)外學(xué)術(shù)文獻(xiàn)等,已在書后的參考文獻(xiàn)中列出。在本書的編寫過程中,李重陽、佘帥龍、鐘君焐、戴鵬、尹暉、商圓圓、胡揚(yáng)軒、黃文良等做了大量的文字和圖表的處理工作,特在此表示感謝。
智能制造技術(shù)作為制造業(yè)重點(diǎn)發(fā)展和主攻的新興技術(shù),涉及面廣,書中難免存在不足之處。懇請讀者給予批評指正,不勝感激。
鄧朝暉,工學(xué)博士,二級教授,博士生導(dǎo)師。1999年、2005年、2006年先后任湖南大學(xué)副教授、教授、博導(dǎo),2004年獲霍英東教育基金會青年教師獎,2006-2008年任湖南大學(xué)國家高效磨削工程技術(shù)研究中心副主任,2010年入選福閩江學(xué)者特聘教授,2011年受聘為湖南科技大學(xué)湘江學(xué)者特聘教授。現(xiàn)任湖南科技大學(xué)智能制造研究院院長、難加工材料高效精密加工湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,中國機(jī)械工程學(xué)會生產(chǎn)工程分會常務(wù)委員、全國高校制造自動化學(xué)會常務(wù)理事、中機(jī)生產(chǎn)工程學(xué)會磨粒技術(shù)、機(jī)床、光整加工技術(shù)等專業(yè)委員會委員。從事智能磨削工藝軟件及云平臺、智能磨拋機(jī)器人、難加工材料綠色高效精密加工等方向科研與教學(xué)工作。已主持主研國家863計(jì)劃課題、國家科技支撐計(jì)劃課題、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目等國*級科研項(xiàng)目20余項(xiàng)。發(fā)表學(xué)術(shù)論文220余篇,授權(quán)發(fā)明專利6項(xiàng),登記計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)30余項(xiàng),主持獲湖南省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎1項(xiàng)。
目錄
第1章概論(1)
1.1智能制造技術(shù)發(fā)展背景和意義(1)
1.2智能制造技術(shù)內(nèi)涵、特征、目標(biāo)及發(fā)展趨勢(15)
1.3智能制造技術(shù)體系(19)
第2章人工智能(37)
2.1概述(37)
2.2知識表示方法(40)
2.3確定性推理(54)
2.4狀態(tài)空間搜索(62)
2.5專家系統(tǒng)(70)
2.6機(jī)器學(xué)習(xí)(84)
2.7人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(93)
第3章智能設(shè)計(jì)(103)
3.1概述(103)
3.2智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)(106)
3.3智能設(shè)計(jì)的產(chǎn)品模型(108)
3.4智能設(shè)計(jì)方法(112)
3.5智能CAD系統(tǒng)的開發(fā)與實(shí)例(115)
3.6基于虛擬現(xiàn)實(shí)的智能設(shè)計(jì)(124)
3.7基于數(shù)字孿生的智能設(shè)計(jì)(126)
第4章工藝智能規(guī)劃與智能數(shù)據(jù)庫(138)
4.1概述(138)
4.2計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃及其智能化(143)
4.3切削智能數(shù)據(jù)庫(163)
4.4磨削智能數(shù)據(jù)庫(177)
4.5數(shù)控加工自動編程(188)
第5章制造過程的智能監(jiān)測、診斷與控制(202)
5.1概述(202)
5.2智能監(jiān)測(203)
5.3智能診斷(214)
5.4智能預(yù)測(223)
5.5智能控制(229)
5.6典型示范案例(242)
第6章智能制造系統(tǒng)(249)
6.1智能制造系統(tǒng)體系架構(gòu)(249)
6.2智能制造系統(tǒng)調(diào)度控制(254)
6.3智能制造系統(tǒng)供應(yīng)鏈管理(269)
6.4智能運(yùn)維系統(tǒng)(287)
6.5智能制造服務(wù)系統(tǒng)(295)
第7章智能制造裝備(306)
7.1概述(306)
7.2高檔數(shù)控機(jī)床(308)
7.3工業(yè)機(jī)器人(313)
7.43D打印裝備(320)
7.5智能生產(chǎn)線(328)
7.6智能工廠(332)
7.7智能裝配(338)
7.8智能物流(341)
參考文獻(xiàn)(344)