讀者對(duì)象:本書適合廣大工程技術(shù)從業(yè)人員及對(duì)智能制造技術(shù)感興趣的讀者閱讀,特別是工業(yè)界的技術(shù)管理者、工程師和決策者,他們可以通過本書系統(tǒng)地了解智能制造技術(shù)的最新發(fā)展趨勢,為企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供理論支持和實(shí)踐指導(dǎo)。同時(shí),本書也適合大學(xué)生、研究生及相關(guān)專業(yè)的學(xué)習(xí)者閱讀,并可作為智能制造領(lǐng)域的入門教材或參考書籍,幫助學(xué)生建立扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和提高技術(shù)應(yīng)用能力,為未來的職業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
本書致力于探索智能制造技術(shù)的核心概念、最新發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用,深入淺出地介紹了智能制造的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)和典型案例,涵蓋了傳統(tǒng)制造到數(shù)字化轉(zhuǎn)型的全過程。讀者將通過本書全面了解智能制造的前沿動(dòng)態(tài),掌握相關(guān)技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用,從而在實(shí)際工作中更加高效地運(yùn)用智能制造技術(shù)。本書適合廣大工程技術(shù)從業(yè)人員及對(duì)智能制造技術(shù)感興趣的讀者閱讀,特別是工業(yè)界的技術(shù)管理者、工程師和決策者,他們可以通過本書系統(tǒng)地了解智能制造技術(shù)的最新發(fā)展趨勢,為企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供理論支持和實(shí)踐指導(dǎo)。同時(shí),本書也適合大學(xué)生、研究生及相關(guān)專業(yè)的學(xué)習(xí)者閱讀,并可作為智能制造領(lǐng)域的入門教材或參考書籍,幫助學(xué)生建立扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和提高技術(shù)應(yīng)用能力,為未來的職業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
劉金鋒,畢業(yè)于東南大學(xué)機(jī)械工程專業(yè),現(xiàn)任江蘇科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院智能制造系主任,主要研究方向:三維工藝設(shè)計(jì)、數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)等智能制造關(guān)鍵使能技術(shù),省"青藍(lán)工程”骨干教師、校"優(yōu)秀共產(chǎn)黨員”,作為指導(dǎo)老師獲第十二屆"挑戰(zhàn)杯”中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競賽國家賽銅獎(jiǎng)、第十六屆"挑戰(zhàn)杯”學(xué)生競賽項(xiàng)目江蘇省特等獎(jiǎng)和國家二等獎(jiǎng)。近五年,主持國家級(jí)項(xiàng)目2項(xiàng):國家自然科學(xué)基金面向項(xiàng)目和青年基金項(xiàng)目;省部級(jí)項(xiàng)目2項(xiàng):江蘇省高校自然科學(xué)研究重大項(xiàng)目和中國博士后科學(xué)基金面上項(xiàng)目;企業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目5項(xiàng);作為主要參與人參與縱向項(xiàng)目3項(xiàng)包括國防基礎(chǔ)科研項(xiàng)目2項(xiàng)、工信部高技術(shù)船舶科研項(xiàng)目1項(xiàng)。在此基礎(chǔ)上以第一作者或通訊發(fā)表論文25篇,其中SCI檢索15篇,EI論文6篇;申請(qǐng)并公示發(fā)明專利30項(xiàng),其中授權(quán)12項(xiàng),申請(qǐng)軟件著作權(quán)3項(xiàng),撰寫中英文專著各1部,參編教材1本。
第一篇 智能制造技術(shù)基礎(chǔ)
第1章 智能設(shè)計(jì)技術(shù)
1.1 概述
1.2 智能設(shè)計(jì)的基本概念
1.2.1 智能設(shè)計(jì)的產(chǎn)生
1.2.2 智能設(shè)計(jì)的內(nèi)涵
1.3 智能設(shè)計(jì)的發(fā)展概述
1.3.1 智能設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀
1.3.2 智能設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢
1.4 智能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)
1.4.1 設(shè)計(jì)知識(shí)智能處理技術(shù)
1.4.2 概念設(shè)計(jì)智能求解技術(shù)
1.4.3 設(shè)計(jì)方案智能評(píng)價(jià)技術(shù)
1.4.4 設(shè)計(jì)參數(shù)智能優(yōu)化技術(shù)
1.5 小結(jié)
第2章 智能加工技術(shù)
2.1 概述
2.2 機(jī)床智能加工技術(shù)
2.2.1 智能加工的自適應(yīng)控制技術(shù)
2.2.2 智能加工的主動(dòng)感知與判斷
2.3 3D打印技術(shù)
2.3.1 3D打印技術(shù)概述
2.3.2 3D打印技術(shù)特性
2.4 激光加工技術(shù)
2.4.1 激光加工技術(shù)概述
2.4.2 激光加工技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用
2.5 復(fù)合加工技術(shù)
2.5.1 復(fù)合加工技術(shù)概述
2.5.2 復(fù)合加工技術(shù)的種類
2.5.3 復(fù)合加工技術(shù)的應(yīng)用范圍
2.6 小結(jié)
第3章 智能控制技術(shù)
3.1 概述
3.1.1 智能控制的結(jié)構(gòu)理論
3.1.2 智能控制的定義
3.1.3 智能控制的應(yīng)用
3.1.4 智能控制的主要研究內(nèi)容
3.2 基于模糊控制的智能控制系統(tǒng)
3.2.1 模糊控制系統(tǒng)的原理
3.2.2 模糊控制系統(tǒng)的分類
3.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能控制技術(shù)
3.3.1 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)辨識(shí)
3.3.2 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制
3.4 仿人智能控制
3.4.1 仿人智能控制的基本思想
3.4.2 仿人智能控制行為的特征變量
3.5 小結(jié)
第4章 車間智能管控技術(shù)
4.1 概述
4.2 RFID技術(shù)
4.2.1 RFID技術(shù)概述
4.2.2 RFID系統(tǒng)架構(gòu)
4.2.3 RFID通信頻段
4.2.4 RFID通信方式
4.2.5 RFID標(biāo)準(zhǔn)體系
4.3 物流仿真技術(shù)
4.3.1 物流系統(tǒng)
4.3.2 物流仿真軟件
4.3.3 物流仿真應(yīng)用案例(船廠生產(chǎn)物流仿真)
4.4 智能調(diào)度技術(shù)
4.4.1 車間運(yùn)行優(yōu)化核心——智能調(diào)度技術(shù)
4.4.2 車間智能調(diào)度結(jié)構(gòu)體系
4.4.3 典型制造系統(tǒng)智能調(diào)度方法
4.5 小結(jié)
第5章 智能運(yùn)維技術(shù)
5.1 概述
5.2 設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)處理技術(shù)
5.2.1 設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)處理概述
5.2.2 狀態(tài)數(shù)據(jù)的粗大誤差去除
5.2.3 狀態(tài)數(shù)據(jù)的平滑處理
5.2.4 基于連續(xù)小波變換模極大曲線的信號(hào)突變識(shí)別與重構(gòu)
5.2.5 基于趨勢項(xiàng)提取的狀態(tài)數(shù)據(jù)處理辦法
5.3 設(shè)備狀態(tài)特征提取技術(shù)
5.3.1 設(shè)備狀態(tài)特征提取概述
5.3.2 基于核函數(shù)的主元分析的狀態(tài)特征提取
5.3.3 基于自動(dòng)編碼器的狀態(tài)特征提取
5.3.4 基于深度學(xué)習(xí)的狀態(tài)特征提取
5.4 設(shè)備狀態(tài)異常檢測技術(shù)
5.4.1 設(shè)備狀態(tài)異常檢測概述
5.4.2 異常的定義與分類
5.4.3 典型的異常檢測方法
5.5 設(shè)備狀態(tài)故障診斷技術(shù)
5.5.1 設(shè)備狀態(tài)故障診斷概述
5.5.2 故障診斷的性能指標(biāo)
5.5.3 故障診斷的方法
5.6 小結(jié)
第6章 智能制造系統(tǒng)使能技術(shù)
6.1 概述
6.1.1 智能制造發(fā)展趨勢
6.1.2 智能制造模式
6.2 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
6.2.1 物聯(lián)網(wǎng)概述
6.2.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
6.2.3 5G技術(shù)
6.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)
6.3.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)
6.3.2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)
6.4 數(shù)字孿生技術(shù)
6.4.1 數(shù)字孿生概述
6.4.2 產(chǎn)品數(shù)字孿生技術(shù)
6.4.3 生產(chǎn)數(shù)字孿生技術(shù)
6.4.4 設(shè)備數(shù)字孿生技術(shù)
6.4.5 性能數(shù)字孿生技術(shù)
6.4.6 數(shù)字孿生技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
6.5 機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)
6.5.1 機(jī)器學(xué)習(xí)概述
6.5.2 大數(shù)據(jù)環(huán)境下機(jī)器學(xué)習(xí)的研究現(xiàn)狀
6.5.3 機(jī)器學(xué)習(xí)的分類
6.5.4 機(jī)器學(xué)習(xí)的常見算法
6.5.5 機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
6.6 小結(jié)
第二篇 智能制造技術(shù)綜合訓(xùn)練項(xiàng)目
第7章 加工仿真與驗(yàn)證項(xiàng)目
7.1 項(xiàng)目目標(biāo)
7.2 項(xiàng)目內(nèi)容
7.2.1 SurfMill 9.0軟件基礎(chǔ)操作學(xué)習(xí)
7.2.2 SurfMill 9.0軟件編程實(shí)現(xiàn)過程
7.2.3 實(shí)踐操作
7.3 思考與作業(yè)
第8章 運(yùn)動(dòng)控制器認(rèn)知及應(yīng)用項(xiàng)目
8.1 項(xiàng)目目標(biāo)
8.2 項(xiàng)目內(nèi)容
8.2.1 運(yùn)動(dòng)控制器認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)
8.2.2 3軸轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)組建及控制實(shí)驗(yàn)
8.2.3 激光雕刻控制實(shí)驗(yàn)
8.3 思考與作業(yè)
第9章 柔性產(chǎn)線仿真項(xiàng)目
9.1 項(xiàng)目目標(biāo)
9.2 項(xiàng)目內(nèi)容
9.2.1 FMS虛擬仿真系統(tǒng)概述
9.2.2 柔性產(chǎn)線概述
9.2.3 柔性產(chǎn)線仿真
9.3 思考與作業(yè)
第10章 智能運(yùn)維測試項(xiàng)目
10.1 項(xiàng)目目標(biāo)
10.2 項(xiàng)目內(nèi)容
10.2.1 智能運(yùn)維的目標(biāo)
10.2.2 智能運(yùn)維的能力框架
10.2.3 智能運(yùn)維平臺(tái)能力體系
10.2.4 智能運(yùn)維常見應(yīng)用場景
10.3 智能運(yùn)維關(guān)鍵技術(shù)實(shí)例
10.3.1 基于VALENIAN PT500實(shí)驗(yàn)振動(dòng)平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集
10.3.2 基于深度學(xué)習(xí)的故障診斷
10.4 思考與作業(yè)
第11章 數(shù)字孿生產(chǎn)線搭建及應(yīng)用項(xiàng)目
11.1 項(xiàng)目目標(biāo)
11.2 項(xiàng)目內(nèi)容
11.2.1 基本概念介紹
11.2.2 項(xiàng)目介紹
11.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟
11.3 思考與作業(yè)
第12章 機(jī)器視覺應(yīng)用項(xiàng)目
12.1 項(xiàng)目目標(biāo)
12.2 項(xiàng)目內(nèi)容
12.2.1 項(xiàng)目原理
12.2.2 項(xiàng)目準(zhǔn)備
12.2.3 項(xiàng)目步驟
12.3 思考與作業(yè)
第13章 倉儲(chǔ)物流仿真項(xiàng)目
13.1 項(xiàng)目目標(biāo)
13.2 項(xiàng)目內(nèi)容
13.2.1 自動(dòng)化立體倉庫概述
13.2.2 自動(dòng)化立體倉庫仿真訓(xùn)練
13.2.3 RGV小車仿真訓(xùn)練
13.3 思考與作業(yè)
第14章 物料分揀項(xiàng)目
14.1 項(xiàng)目目標(biāo)
14.2 項(xiàng)目內(nèi)容
14.2.1 基本概念介紹
14.2.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹
14.2.3 模塊組成
14.2.4 實(shí)驗(yàn)硬件介紹
14.2.5 實(shí)驗(yàn)步驟
14.3 思考與作業(yè)
第15章 工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用項(xiàng)目
15.1 項(xiàng)目目標(biāo)
15.2 項(xiàng)目內(nèi)容
15.2.1 工業(yè)機(jī)器人簡介
15.2.2 仿真訓(xùn)練
15.2.3 機(jī)器人仿真實(shí)訓(xùn)
15.3 思考與作業(yè)