本書系統(tǒng)地講解了智能制造的概念與內(nèi)涵，智能制造產(chǎn)生的信息技術(shù)基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)與云計算，大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，智能制造的主要戰(zhàn)略，智能制造的技術(shù)框架與制造服務(wù)等。對制造行業(yè)智能制造的應(yīng)用進行了深入探索與實踐，深入分析了國內(nèi)外3個典型案例和行業(yè)5個案例。行業(yè)應(yīng)用案例闡述了為破解企業(yè)難題、促進企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，以智能工廠試點建設(shè)為切入點，推進生產(chǎn)制造與互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新，堅持立足實際、問題導(dǎo)向，開展制造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)，推進工廠的生產(chǎn)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化、生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化、生產(chǎn)過程透明化、生產(chǎn)決策智能化，全面提升企業(yè)智能制造水平，形成企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展新優(yōu)勢。 本書案例新穎，系統(tǒng)性強，結(jié)構(gòu)清晰，通俗易懂，適合制造業(yè)高管、生產(chǎn)管理者、質(zhì)量管理者、信息化管理者、大學(xué)相關(guān)專業(yè)的師生及智能制造愛好者參考使用。
近些年來，筆者對智能制造理論學(xué)習(xí)和實踐花了不少時間，主持或參與了多個大型企業(yè)的智能制造試點項目的開展，對其在行業(yè)應(yīng)用與實踐探索有了一定的思考。一年前，筆者萌生了一個想法，結(jié)合自己過去多年對傳統(tǒng)企業(yè)IT系統(tǒng)建設(shè)的經(jīng)驗，想寫一本關(guān)于智能制造技術(shù)與應(yīng)用實踐的書，而且這也是筆者所寫的第一本書�？紤]良久，幾經(jīng)反復(fù)，擬出了書的初步大綱，但久久未能動筆。清華大學(xué)范玉順教授對智能制造的研究方面有很深的造詣，一次偶然的機會，當(dāng)筆者把這一想法和他說了后，得到了他的熱情鼓勵和大力支持，使筆者堅定了寫作的想法。于是，筆者不揣冒昧，懷著忐忑的心情開始了本書的寫作。
智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動的各個環(huán)節(jié)，具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。基于信息系統(tǒng)的智能裝備、智能工廠等智能制造正在引領(lǐng)制造方式變革，既符合我國制造業(yè)發(fā)展的內(nèi)在要求，也是重塑我國制造業(yè)新優(yōu)勢、實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級的必然選擇。加快發(fā)展智能制造，是培育我國經(jīng)濟增長新動能的必由之路，是搶占未來經(jīng)濟和科技發(fā)展制高點的戰(zhàn)略選擇，對于推動我國制造業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，打造我國制造業(yè)競爭新優(yōu)勢，實現(xiàn)制造強國，具有重要戰(zhàn)略意義。智能制造儼然成為制造業(yè)關(guān)注的熱點，已經(jīng)被越來越多的企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者所認可。當(dāng)前，深入推進工業(yè)化與信息化融合已成為行業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的一個重要命題，也是精益管理不斷向縱深推進的現(xiàn)實需要和戰(zhàn)略需求。
本書系統(tǒng)地講解了智能制造的概念與內(nèi)涵，智能制造產(chǎn)生的信息技術(shù)基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)與云計算，大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，智能制造的主要戰(zhàn)略，智能制造的技術(shù)框架與制造服務(wù)等。對制造行業(yè)智能制造的應(yīng)用進行了深入探索與實踐，用兩章的篇幅深入分析了國內(nèi)外3個典型案例和行業(yè)5個案例。希望通過本書能讓更多的企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者、CIO和相關(guān)人員以更全面、更正確的視角理解智能制造，思考企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路。
每本書的編寫都凝聚了很多人的汗水和智慧，十分不易，需要投入大量的精力，尤其是將理論和實踐相結(jié)合，需要較高的理論水平和對案例的充分了解，要進行提煉總結(jié)。本書由范玉順老師編寫了第1～4章和第6章，林郁編寫了其余的章節(jié)。感謝筆者同事馬慶文、郭天文、李文燦、曹琦、陳曉杜等，他們參與了本書部分章節(jié)的編寫，從不同的視角、業(yè)務(wù)領(lǐng)域?qū)χ悄苤圃旖ㄔO(shè)給企業(yè)和行業(yè)帶來的幫助和價值做了非常精彩的闡述。在這里特別感謝武漢智能裝備工業(yè)技術(shù)研究院有限公司提供了相關(guān)案例。期待本書能給大家?guī)碛幸娴膸椭菍⑹俏覙芬姷氖隆?/p>
編者
2022年5月于廈門
第1章智能制造的概念與產(chǎn)生背景1
1.1智能制造是一種先進制造模式1
1.2智能制造的概念與內(nèi)涵2
1.3信息的定義與特征6
1.3.1信息的定義6
1.3.2信息的基本特征和認知模型8
1.3.3數(shù)據(jù)、信息、知識和智能的關(guān)聯(lián)與區(qū)別10
1.4信息的度量和價值13
1.4.1信息的度量13
1.4.2信息的價值17
1.5信息應(yīng)用的發(fā)展歷程17
1.5.1信息應(yīng)用的前4個階段18
1.5.2信息應(yīng)用的智能化階段（i時代）21
1.6信息技術(shù)的功能31
1.6.1信息技術(shù)的本原功能31
1.6.2信息技術(shù)的擴展功能32
1.6.3信息技術(shù)的戰(zhàn)略功能33
1.6.4濕件的作用35
1.7信息技術(shù)的企業(yè)應(yīng)用發(fā)展歷程35
第2章物聯(lián)網(wǎng)與云計算39
2.1物聯(lián)網(wǎng)的基本概念與發(fā)展過程39
2.1.1物聯(lián)網(wǎng)的概念39
2.1.2物聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)39
2.1.3物聯(lián)網(wǎng)的特點40
2.1.4物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程41
2.2RFID的起源與系統(tǒng)組成42
2.2.1RFID的起源43
2.2.2RFID標(biāo)簽44
2.2.3RFID讀寫器47
2.2.4天線、頻段與應(yīng)用軟件系統(tǒng)48
2.3RFID的工作原理與中間件50
2.3.1RFID的工作原理50
2.3.2RFID中間件53
2.4物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)55
2.4.1信息感知技術(shù)55
2.4.2組網(wǎng)與泛在接入技術(shù)57
2.4.3信息安全技術(shù)63
2.5物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)應(yīng)用63
2.5.1RFID在零售業(yè)的應(yīng)用63
2.5.2RFID在供應(yīng)鏈管理方面的應(yīng)用65
2.5.3RFID在制造企業(yè)中的應(yīng)用66
2.6云計算的概念和主要特征68
2.6.1云計算的概念69
2.6.2云計算的主要特征71
2.7云計算的工作原理與關(guān)鍵技術(shù)72
2.7.1云計算的工作原理72
2.7.2云計算的關(guān)鍵技術(shù)74
2.8典型云計算的服務(wù)模式與部署模式78
2.8.1云計算的服務(wù)模式78
2.8.2云計算的部署模式79
2.9云計算平臺的典型案例80
2.9.1IBM公司的藍云計算平臺產(chǎn)品80
2.9.2亞馬遜公司的彈性計算云81
目錄
第3章大數(shù)據(jù)83
3.1大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生背景與數(shù)據(jù)來源83
3.1.1大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生背景83
3.1.2大數(shù)據(jù)的來源85
3.2大數(shù)據(jù)特征與思維轉(zhuǎn)變87
3.2.1大數(shù)據(jù)的特征88
3.2.2大數(shù)據(jù)所帶來的思維轉(zhuǎn)變91
3.3大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈與應(yīng)用94
3.3.1大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈95
3.3.2大數(shù)據(jù)應(yīng)用98
3.4大數(shù)據(jù)下企業(yè)管理的新方法106
3.4.1新的價值創(chuàng)造過程107
3.4.2以數(shù)據(jù)中心為基礎(chǔ)的知識管理與決策支持109
3.4.3建立企業(yè)數(shù)據(jù)共享平臺和開放式企業(yè)環(huán)境111
3.5大數(shù)據(jù)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)112
3.5.1分布式架構(gòu)技術(shù)113
3.5.2數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)119
3.5.3新型企業(yè)數(shù)據(jù)存儲技術(shù)124
第4章人工智能127
4.1人工智能的概念與發(fā)展歷程127
4.1.1人工智能的概念127
4.1.2人工智能的發(fā)展歷程129
4.2機器學(xué)習(xí)146
4.2.1決策樹147
4.2.2人工神經(jīng)元模型151
4.2.3單個感知器學(xué)習(xí)算法153
4.2.4單層感知器學(xué)習(xí)方法156
4.2.5基于誤差反傳的多層感知器BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)157
4.2.6深度學(xué)習(xí)162
4.3新一代人工智能發(fā)展戰(zhàn)略163
4.3.1目標(biāo)164
4.3.2重點任務(wù)165
4.4人工智能的產(chǎn)業(yè)鏈與應(yīng)用170
4.4.1人工智能產(chǎn)業(yè)鏈170
4.4.2人工智能應(yīng)用177
第5章智能制造的主要戰(zhàn)略185
5.1中國制造2025185
5.1.1中國制造2025背景與意義185
5.1.2國家戰(zhàn)略目標(biāo)與九大戰(zhàn)略任務(wù)187
5.1.3八項戰(zhàn)略對策189
5.1.4十大重點領(lǐng)域192
5.1.5五項重點工程194
5.1.6中國制造2025對煙草行業(yè)的影響198
5.2工業(yè)4.0199
5.2.1工業(yè)4.0的背景與意義199
5.2.2雙重戰(zhàn)略: 市場和供應(yīng)商領(lǐng)先策略202
5.2.3激勵措施與技術(shù)支柱204
5.2.4九項核心技術(shù)205
5.2.5工業(yè)4.0對煙草行業(yè)的影響210
5.3工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)210
5.3.1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的背景與意義211
5.3.2工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景211
5.3.3工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能制造的關(guān)系212
5.3.4工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參考體系架構(gòu)213
5.3.5工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參考技術(shù)體系215
5.3.6我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃217
5.3.7工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對煙草行業(yè)的影響219
5.4其他國家智能制造戰(zhàn)略220
5.4.1日本工業(yè)價值鏈計劃220
5.4.2工業(yè)新法國221
5.4.3英國工業(yè)2050戰(zhàn)略222
第6章智能制造的技術(shù)框架與制造服務(wù)224
6.1智能制造的技術(shù)框架224
6.1.1智能制造的基礎(chǔ)理論、方法與標(biāo)準(zhǔn)體系224
6.1.2智能制造的關(guān)鍵技術(shù)225
6.1.3智能制造裝備與應(yīng)用工程228
6.2制造業(yè)的服務(wù)化轉(zhuǎn)型233
6.3制造服務(wù)的內(nèi)涵、分類與特征235
6.3.1制造服務(wù)的定義和內(nèi)涵235
6.3.2制造服務(wù)的分類236
6.3.3制造服務(wù)的特點238
6.4制造服務(wù)在制造業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀239
6.4.1制造服務(wù)應(yīng)用現(xiàn)狀239
6.4.2制造服務(wù)平臺與系統(tǒng)研發(fā)現(xiàn)狀240
6.5制造服務(wù)技術(shù)要點242
6.5.1面向具體應(yīng)用領(lǐng)域的制造服務(wù)技術(shù)242
6.5.2面向制造服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)組織與管理技術(shù)246
6.6制造服務(wù)的作用與案例252
6.6.1制造服務(wù)的作用252
6.6.2制造服務(wù)案例254
第7章制造行業(yè)智能制造的探索與實踐259
7.1德國博世工業(yè)4.0應(yīng)用實踐259
7.1.1德國博世集團概況259
7.1.2博世工業(yè)4.0發(fā)展歷程260
7.1.3博世工業(yè)4.0戰(zhàn)略目標(biāo)262
7.1.4建設(shè)內(nèi)容262
7.1.5建設(shè)成效266
7.2德國SEW精益智能制造應(yīng)用實踐267
7.2.1德國SEW概況267
7.2.2項目目標(biāo)268
7.2.3精益智能工廠規(guī)劃方案268
7.2.4建設(shè)成效274
7.3東莞勁勝智能工廠應(yīng)用實踐274
7.3.1東莞勁勝公司概況275
7.3.2項目目標(biāo)275
7.3.3智能工廠規(guī)劃方案275
7.3.4建設(shè)成效277
第8章行業(yè)智能制造的探索與實踐279
8.1卷煙制造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)實踐279
8.1.1項目背景279
8.1.2項目目標(biāo)280
8.1.3建設(shè)原則280
8.1.4技術(shù)方案281
8.1.5建設(shè)內(nèi)容285
8.1.6建設(shè)成效301
8.2卷煙智能倉儲物流系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用302
8.2.1項目背景302
8.2.2項目目標(biāo)303
8.2.3技術(shù)方案303
8.2.4案例313
8.3卷煙APS高級排產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用316
8.3.1項目背景317
8.3.2項目目標(biāo)318
8.3.3技術(shù)方案318
8.3.4建設(shè)內(nèi)容322
8.3.5建設(shè)成效328
8.4卷煙制造全過程質(zhì)量一體化集成系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用328
8.4.1項目背景329
8.4.2項目目標(biāo)330
8.4.3實施方式330
8.4.4技術(shù)方案331
8.4.5應(yīng)用場景335
8.4.6建設(shè)成效341
8.5卷煙制造過程工藝控制的數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用343
8.5.1項目背景343
8.5.2項目目標(biāo)344
8.5.3建設(shè)原則345
8.5.4技術(shù)方案345
8.5.5功能實現(xiàn)352
8.5.6建設(shè)成效367
參考文獻369
書單推薦
