內容簡介
製造業是國民經濟和國防建設的重要基礎,是立國之本、興國之器、強國之基。沒有強大的製造業,就沒有國民經濟的可持續發展,更不可能支撐強大的國防事業。
自國際金融危機發生以來,隨著以物聯網、大數據、雲計算為代錶的新一代信息通信技術的快速發展,以及與先進製造技術的融閤創新發展,全球興起瞭以智能製造為代錶的新一輪産業變革,智能製造正促使我國製造業發生巨大變化。當前,我國麵臨全球産業重新整閤的機遇期,抓住瞭智能製造,就抓住瞭工業化和信息化融閤的本質,就有望在新一輪産業競爭中搶占製高點。在經濟發展新常態下,要充分認識智能製造的重要性和緊迫性。
智能製造涉及內容十分豐富,領域非常廣泛,目前國內外均處在探索階段。智能製造具有較強綜閤性,不僅僅是單一技術和裝備的突破與應用,而且是製造技術與信息技術的深度融閤與創新集成,更是發展模式的創新和轉變。隨著信息通信技術與先進製造技術的高速發展,我國製造業在信息化水平提升、智能製造技術突破、智能製造裝備創新應用等方麵已取得瞭積極成效,在自動化、數字化方麵具備瞭一定的基礎,以新型傳感器、智能控製係統、工業機器人、自動化成套生産綫為代錶的智能製造裝備産業體係初步形成,一批具有知識産權的重大智能製造裝備實現突破。然而,現階段我國製造業機械化、電氣化、自動化、信息化並存,不同地區、不同行業、不同企業發展不平衡,發展智能製造仍然麵臨關鍵技術裝備受製於人,智能製造標準、軟件、網絡、信息安全基礎薄弱,智能製造新模式推廣尚未起步,智能製造成套裝備集成應用緩慢等突齣問題。相比於工業發達國傢,推動我國製造業智能轉型,環境更加復雜,形勢更加嚴峻,任務更加艱巨。實施智能製造是一項長期而艱巨的任務,不可能一蹴而就,需要係統推進技術與裝備開發、標準體係和工業互聯網建設,需要解決好信息安全、軟件和係統解決方案的提供,以及知識産權保護等關鍵問題。
為推進智能製造發展,工業和信息化部於2015年啓動瞭“智能製造試點示範專項行動”。該專項行動堅持立足國情、統籌規劃、分類施策、分布實施的方針,以企業為主體、市場為導嚮、應用為核心,注重發揮企業積極性,注重點麵結閤,注重協同推進,注重基礎與環境培育,通過聚集製造關鍵環節,持續推進智能製造試點示範。同年,以“流程製造、離散製造、智能裝備和産品、智能製造新業態新模式、智能化管理、智能服務”六個方麵為重點,在基礎條件好且需求迫切的重點地區、行業和企業中,遴選46個智能製造示範實踐項目(分布21個省市地區,覆蓋38個行業),這46個實踐項目通過“先行先試”,在提高生産效率和能源利用率,降低企業運營成本和産品不良品率,縮短産品研製周期方麵,取得瞭初步成效。例如,九江石化、西飛公司、海爾集團、紅領集團、陝鼓動力、博創機械等一批企業,探索形成瞭流程型智能製造、網絡協同開發、大規模個性化定製、遠程運維服務等可復製的經驗和模式,智能製造軟/硬件産品安全可控水平明顯提升,為推動製造業智能化轉型提供瞭支撐,這些項目目前處於實施智能製造的起步階段,還需要長期不斷地進行探索,還有很大的持續增長空間。
《智能製造的探索與實踐》具體詳實地論述瞭智能製造的相關理論,在相關行業、企業、研究院所等單位的支持下,對上述46個試點示範項目實施情況進行瞭梳理、歸納,在瞭解一些做法和經驗的基礎上,為相關地區、行業、企業推進數字化、網絡化、智能化製造提供一些藉鑒和參考;為加快貫徹落實《中國製造2025》總體戰略部署,構建新型製造體係,推動製造業數字化、網絡化、智能化發展作齣一定的貢獻;為在“十三五”期間同步實施數字化製造普及、智能化製造示範,重點攻剋關鍵技術裝備,夯實智能製造發展基礎,培育推廣智能製造新模式,推進重點領域智能製造成套裝備集成應用,以推進傳統製造業智能轉型,為構建我國製造業競爭新優勢,建設製造強國奠定紮實的基礎,培育內生動力,在實踐與探索智能製造發展的道路上不斷前行。
作者簡介
祝林,四川射洪人,中共黨員,教授,碩士01993年畢業於西南農業大學(現西南大學)工程技術學院機械設計與製造專業,同年分配到四川職業技術學院任教至今,2008年獲電子科技大學機械工程碩士學位。
祝林教授長期從事機械設計製造及自動化的理論、實踐教學與科研工作,主持參與機械設計製造專業的教學改革與科研項目10項,其中省級6項,主持4項,橫嚮2項;主編、參編機械類專業教材15部;在國內公開刊物發錶論文20餘篇,其中核心期刊5篇,EI收錄1篇;專利3項。是學院第1、2、3屆骨乾教師,第四、第五屆學術技術帶頭人,學院智能製造科研團隊負責人。
內頁插圖
目錄
1 智能製造總論
1.1 智能製造的時代背景
1.2 智能製造的內涵和特點
1.3 智能製造的技術基礎
1.4 智能製造的關鍵環節
1.5 從數字製造到智能製造發展的技術途徑
1.6 本章小結
2 智能製造係統
2.1 智能製造係統架構
2.2 PLM係統
2.3 製造執行係統
2.4 賽博物理係統
2.5 西門子的智能製造係統
2.6 本章小結
3 智能製造裝備與服務
3.1 智能製造裝備
3.2 智能製造裝備技術
3.3 智能製造服務
3.4 智能製造服務技術
3.5 數控機床雲資源設計智能服務實例
3.6 本章小結
4 智能製造核心技術
4.1 工業物聯網
4.2 雲計算技術
4.3 工業大數據
4.4 工業機器人技術
4.5 3D打印技術
4.6 射頻識彆技術
4.7 實時定位和機器視覺技術
4.8 虛擬製造技術
4.9 人工智能技術
4.10 本章小結
5 智能製造的産業模式
5.1 商業思維的顛覆
5.2 新型價值體係
5.3 智能製造的産業前景
5.4 本章小結
6 智能製造的應用
6.1 我國企業智能製造的現狀
6.2 中國企業智能製造的主要模式
6.3 我國企業智能製造的影響因素
6.4 智能製造的實踐
6.5 本章小結
參考文獻
附錄
附錄A 智能製造相關名詞術語和縮略語
附錄B 智能製造相關的國際標準化組織
前言/序言
製造業是國民經濟和國防建設的重要基礎,是立國之本、興國之器、強國之基。沒有強大的製造業,就沒有國民經濟的可持續發展,更不可能支撐強大的國防事業。
自國際金融危機發生以來,隨著以物聯網、大數據、雲計算為代錶的新一代信息通信技術的快速發展,以及與先進製造技術的融閤創新發展,全球興起瞭以智能製造為代錶的新一輪産業變革,智能製造正促使我國製造業發生巨大變化。當前,我國麵臨全球産業重新整閤的機遇期,抓住瞭智能製造,就抓住瞭工業化和信息化融閤的本質,就有望在新一輪産業競爭中搶占製高點。在經濟發展新常態下,要充分認識智能製造的重要性和緊迫性。
智能製造涉及內容十分豐富,領域非常廣泛,目前國內外均處在探索階段。智能製造具有較強綜閤性,不僅僅是單一技術和裝備的突破與應用,而且是製造技術與信息技術的深度融閤與創新集成,更是發展模式的創新和轉變。隨著信息通信技術與先進製造技術的高速發展,我國製造業在信息化水平提升、智能製造技術突破、智能製造裝備創新應用等方麵已取得瞭積極成效,在自動化、數字化方麵具備瞭一定的基礎,以新型傳感器、智能控製係統、工業機器人、自動化成套生産綫為代錶的智能製造裝備産業體係初步形成,一批具有知識産權的重大智能製造裝備實現突破。然而,現階段我國製造業機械化、電氣化、自動化、信息化並存,不同地區、不同行業、不同企業發展不平衡,發展智能製造仍然麵臨關鍵技術裝備受製於人,智能製造標準、軟件、網絡、信息安全基礎薄弱,智能製造新模式推廣尚未起步,智能製造成套裝備集成應用緩慢等突齣問題。相比於工業發達國傢,推動我國製造業智能轉型,環境更加復雜,形勢更加嚴峻,任務更加艱巨。實施智能製造是一項長期而艱巨的任務,不可能一蹴而就,需要係統推進技術與裝備開發、標準體係和工業互聯網建設,需要解決好信息安全、軟件和係統解決方案的提供,以及知識産權保護等關鍵問題。
為推進智能製造發展,工業和信息化部於2015年啓動瞭“智能製造試點示範專項行動”。該專項行動堅持立足國情、統籌規劃、分類施策、分布實施的方針,以企業為主體、市場為導嚮、應用為核心,注重發揮企業積極性,注重點麵結閤,注重協同推進,注重基礎與環境培育,通過聚集製造關鍵環節,持續推進智能製造試點示範。同年,以“流程製造、離散製造、智能裝備和産品、智能製造新業態新模式、智能化管理、智能服務”六個方麵為重點,在基礎條件好且需求迫切的重點地區、行業和企業中,遴選46個智能製造示範實踐項目(分布21個省市地區,覆蓋38個行業),這46個實踐項目通過“先行先試”,在提高生産效率和能源利用率,降低企業運營成本和産品不良品率,縮短産品研製周期方麵,取得瞭初步成效。例如,九江石化、西飛公司、海爾集團、紅領集團、陝鼓動力、博創機械等一批企業,探索形成瞭流程型智能製造、網絡協同開發、大規模個性化定製、遠程運維服務等可復製的經驗和模式,智能製造軟/硬件産品安全可控水平明顯提升,為推動製造業智能化轉型提供瞭支撐,這些項目目前處於實施智能製造的起步階段,還需要長期不斷地進行探索,還有很大的持續增長空間。
本書具體詳實地論述瞭智能製造的相關理論,在相關行業、企業、研究院所等單位的支持下,對上述46個試點示範項目實施情況進行瞭梳理、歸納,在瞭解一些做法和經驗的基礎上,為相關地區、行業、企業推進數字化、網絡化、智能化製造提供一些藉鑒和參考;為加快貫徹落實《中國製造2025》總體戰略部署,構建新型製造體係,推動製造業數字化、網絡化、智能化發展作齣一定的貢獻;為在“十三五”期間同步實施數字化製造普及、智能化製造示範,重點攻剋關鍵技術裝備,夯實智能製造發展基礎,培育推廣智能製造新模式,推進重點領域智能製造成套裝備集成應用,以推進傳統製造業智能轉型,為構建我國製造業競爭新優勢,建設製造強國奠定紮實的基礎,培育內生動力,在實踐與探索智能製造發展的道路上不斷前行。
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