前言
第1章绪论1
1.1智能制造的概念2
1.1.1智能制造的定义2
1.1.2智能制造企业建模3
1.1.3智能制造的特征5
1.2人工智能与新一代智能制造6
1.2.1人工智能概述6
1.2.2新一代智能制造的形成6
1.2.3新一代智能制造的“人-信息-物理”系统7
1.2.4新一代智能制造的应用场景9
1.3我国的制造强国战略9
1.3.1制造强国战略的背景9
1.3.2制造强国的战略目标11
1.3.3制造强国的战略重点11
【思考与练习题】12
第2章智能传感技术13
2.1传感器原理14
2.1.1传感器的定义14
2.1.2传感器的分类14
2.1.3传感器的技术指标15
2.2力传感器17
2.2.1力及压力检测概述17
2.2.2应变式力传感器18
2.2.3电容式力及压力传感器18
2.2.4压阻式传感器19
2.2.5压电式压力传感器19
2.3位移传感器21
2.3.1位移测量概述21
2.3.2电位器式位移传感器21
2.3.3霍尔位移传感器22
2.3.4光栅、磁栅及容栅位移传感器22
2.3.5电感式位移传感器25
2.3.6超声波位移传感器27
2.4速度传感器28
2.4.1速度测量概述28
2.4.2磁电式速度传感器28
2.4.3光电式速度传感器29
2.4.4光纤速度传感器31
2.4.5激光速度传感器31
2.5温度传感器32
2.5.1温度测量概述32
2.5.2热电阻与热敏电阻33
2.5.3热电偶传感器33
2.5.4红外辐射式温度传感器34
2.6智能传感器35
2.6.1智能传感器简介35
2.6.2智能传感器的分类36
2.6.3智能传感器的功能与特点37
【思考与练习题】39
第3章智能控制技术41
3.1PLC控制技术42
3.1.1PLC控制技术概述42
3.1.2PLC的组成原理43
3.1.3IEC 61131标准的基本情况45
3.1.4IEC 61131-3的软件模型46
3.1.5IEC 61131-3的编程模型50
3.2基于PLC的模糊控制52
3.2.1模糊控制基础52
3.2.2PLC模糊控制在水温控制中的应用53
3.3电动机的变频控制56
3.3.1三相异步电动机概述56
3.3.2三相异步电动机的电磁感应57
3.3.3三相异步电动机的等效电路58
3.3.4三相异步电动机的变频控制59
3.4伺服电动机及其控制63
3.4.1伺服控制系统组成原理63
3.4.2伺服电动机的原理与结构64
3.4.3伺服驱动器的结构与控制模式65
3.5电动机参数的智能辨识67
3.5.1电动机参数概述67
3.5.2基于模糊规则的电动机定子参数辨识67
【思考与练习题】70
第4章智能加工技术71
4.1数控机床与CAM技术72
4.1.1数控机床的组成72
4.1.2数控机床的分类74
4.1.3数控系统的主要功能75
4.1.4CAM技术的发展76
4.1.5机床的智能加工技术77
4.23D打印技术79
4.2.13D打印技术概述79
4.2.23D打印技术的一般原理及过程80
4.2.33D打印方法81
4.2.43D打印在智能制造中的发展趋势83
4.3复合加工技术84
4.3.1复合加工技术概述84
4.3.2激光加工84
4.3.3电子束加工87
4.3.4超声波加工88
4.3.5复合加工技术的智能化应用90
4.4工业机器人技术91
4.4.1工业机器人技术概述91
4.4.2工业机器人分类92
4.4.3工业机器人的核心参数93
4.4.4工业机器人关节机构94
4.4.5工业机器人控制系统97
4.4.6智能制造中的机器人技术97
4.5机器人冲压上下料解决方案99
4.5.1冲压上下料概述99
4.5.2冲压上下料的硬件设计99
4.5.3视觉编程102
4.5.4总结104
【思考与练习题】104
第5章智能物联技术106
5.1RFID技术107
5.1.1RFID技术概述107
5.1.2RFID系统的组成108
5.1.3RFID的技术标准110
5.1.4RFID在供应链管理中的应用111
5.2二维码识别技术112
5.2.1二维码识别技术概述112
5.2.2二维码的分类113
5.2.3PDF417码113
5.2.4QR码114
5.2.5基于二维码的产品追溯方案116
5.3蓝牙技术117
5.3.1蓝牙技术概述117
5.3.2蓝牙协议栈119
5.4WiFi技术120
5.4.1WiFi技术概述120
5.4.2WiFi网络的组成元件121
5.4.3WiFi网络类型123
5.4.4WiFi网络的数据传输与管理123
5.5ZigBee技术125
5.5.1ZigBee技术概述125
5.5.2ZigBee技术原理125
5.6移动通信技术127
5.6.1移动通信技术概述127
5.6.2移动通信的特点与工作方式128
5.6.3移动通信的系统与技术130
5.6.4移动通信的网络结构130
5.7工厂设备的智能物联132
5.7.1智能物联概述132
5.7.2流程型行业的数据采集132
5.7.3离散型行业的数据采集134
5.7.4通过工业物联网网关进行数据采集136
【思考与练习题】137
第6章工业智能软件应用139
6.1ERP系统140
6.1.1ERP系统概述140
6.1.2ERP系统基本部署策略141
6.1.3ERP系统在制造业中的常见解决方案144
6.2制造执行系统（MES）148
6.2.1MES概述148
6.2.2MES的功能模块150
6.2.3MES的实现途径与模型152
6.2.4MES产品来源154
6.3产品生命周期管理（PLM）系统155
6.3.1PLM概述155
6.3.2PLM文档数据版本管理规则155
6.3.3PLM产品分层编号规则157
6.3.4PLM产品数据关系管理规则157
6.3.5PLM数据流159
6.4云计算160
6.4.1云计算概述160
6.4.2云计算常用服务形态解析161
6.4.3云计算的MapReduce编程模型163
6.5大数据166
6.5.1大数据概述166
6.5.2数据仓库166
6.5.3数据分析技术167
6.5.4数据挖掘技术168
6.6智能制造数据平台规划实例169
6.6.1方案规划169
6.6.2需求分析169
6.6.3智能制造方案171
6.6.4现场层系统174
6.6.5应用层系统176
【思考与练习题】178
第7章智能制造方案设计180
7.1发泡海绵智能制造方案设计180
7.1.1总体设计180
7.1.2硬件设计181
7.1.3软件设计185
7.1.4功能及流程189
7.2注塑车间智能制造方案设计191
7.2.1需求分析191
7.2.2系统架构193
7.2.3实现功能方案196
7.2.4智能制造系统的平台203
【思考与练习题】205
参考文献206