智能制造装备与集成

**章 智能制造技术概论 1 1.1 制造与制造系统 1 1.1.1 制造过程 1 1.1.2 制造系统 3 1.2 制造系统自动化 5 1.2.1 自动化概述 5 1.2.2 制造系统自动化的类型及构成 6 1.2.3 机电一体化系统设计 8 1.3 制造系统信息化 13 1.3.1 信息技术概述 13 1.3.2 制造系统常用的信息管理系统 15 1.3.3 产品生命周期管理系统 16 1.4 智能制造的概念与特征 18 1.4.1 智能制造概述 18 1.4.2 智能制造系统的典型特征 19 1.5 智能制造系统的支撑技术 21 1.5.1 技术体系 21 1.5.2 物联网技术 22 1.5.3 大数据技术 23 第二章 智能制造架构与装备 25 2.1 智能制造架构 25 2.2 智能制造装备概述 30 2.2.1 智能制造装备的特征 31 2.2.2 智能制造装备的组成 32 2.2.3 典型智能制造装备 33 2.3 智能机床 33 2.3.1 机床到智能机床的演化 34 2.3.2 基于新一代人工智能的智能 机床 41 2.4 工业机器人 43 2.4.1 工业机器人的结构 44 2.4.2 工业机器人的分类 44 2.4.3 工业机器人的应用 44 2.5 增材制造装备 46 2.5.1 增材技术的种类 47 2.5.2 增材制造的应用 48 2.5.3 方向与发展 50 2.6 智能生产线 51 第三章 智能制造关键技术 53 3.1 智能制造的技术体系 53 3.1.1 智能制造技术的发展 53 3.1.2 智能制造技术的特征 54 3.1.3 智能制造的关键技术 54 3.2 工业物联网 55 3.2.1 物联网概述 55 3.2.2 现代传感技术 56 3.2.3 射频识别技术 60 3.2.4 机器视觉技术 63 3.2.5 网络连接技术 66 3.2.6 物联网的应用 68 3.3 大数据 70 3.3.1 大数据概述 70 3.3.2 数据采集与预处理 73 3.3.3 数据存储与管理 75 3.3.4 数据挖掘与分析 75 3.3.5 数据可视化 77 3.3.6 大数据的应用 78 3.4 云计算 81 3.4.1 云计算概述 81 3.4.2 虚拟化技术 82 3.4.3 分布式技术 85 3.4.4 并行计算技术 87 3.4.5 云计算的应用 88 3.5 人工智能 90 3.5.1 人工智能概述 90 3.5.2 模式识别 91 3.5.3 机器学习 92 3.5.4 智能算法 96 3.5.5 人工智能的应用 97 3.6 虚拟现实 99 3.6.1 虚拟现实概述 100 3.6.2 环境建模技术 101 3.6.3 实时三维图形绘制技术 103 3.6.4 三维虚拟声音显示技术 106 3.6.5 虚拟现实的应用 107 第四章 机器人技术及其在智能生产中的 应用 109 4.1 工业机器人的现状 109 4.1.1 工业机器人的分类 109 4.1.2 工业机器人的组成 111 4.1.3 工业机器人的技术指标 113 4.2 工业机器人技术 114 4.2.1 空间描述及变换 114 4.2.2 机械臂运动学 118 4.3 工业机器人操作 121 4.3.1 机器人的组成 121 4.3.2 机器人示教器操作 123 4.3.3 机器人坐标系 128 4.3.4 机器人编程语言 130 4.3.5 机器人位置示教 133 4.4 工业机器人案例应用 134 第五章 智能制造企业管理系统 141 5.1 ERP概述 141 5.1.1 ERP定义 141 5.1.2 ERP发展历程 141 5.2 主生产计划(MPS) 143 5.2.1 MPS概述 143 5.2.2 MPS编制原则 145 5.2.3 MPS编制过程 145 5.3 物料需求计划(MRP) 150 5.3.1 MRP概述 150 5.3.2 MRP计算模型 151 5.4 能力需求计划 151 5.4.1 能力需求计划概述 151 5.4.2 粗能力需求计划(RCCP) 153 5.4.3 细能力需求计划(CRP) 154 5.5 ERP生产管理软件系统 157 5.5.1 系统功能概述 157 5.5.2 SAP ERP生产计划系统 158 5.5.3 物料主文件/主数据 159 5.5.4 其他生产数据 160 第六章 个性化智能制造模式 161 6.1 C2B模式：基于个性化的大规模 ?定制 161 6.1.1 C2B模式概述 161 6.1.2 C2B模式的产生背景 161 6.1.3 C2B模式的主要类型和发展 状况 162 6.1.4 C2B模式在发展中存在的问题及 对策 165 6.2 按需生产：重构与消费者的关系 166 6.2.1 精准对接用户的个性化需求 166 6.2.2 按需生产模式的关键技术 168 6.2.3 按需生产模式的战略框架 170 6.2.4 基于3D打印的个性化生产 172 6.3 柔性制造：助力制造业提质增效 173 6.3.1 柔性制造的内涵与体现 173 6.3.2 柔性制造模式优势与价值 175 6.3.3 柔性制造技术的类型划分 176 6.3.4 柔性制造模式的关键技术 177 6.3.5 企业如何打造柔性制造系统 178 6.4 大规模个性化定制模式案例分析 180 6.4.1 案例一 180 6.4.2 案例二 181 第七章 典型纺织智能生产线实例 185 7.1 智能制造生产线与智能工厂 185 7.1.1 智能工厂 185 7.1.2 智能工厂架构 187 7.1.3 纺织智能制造 189 7.2 针织纺织智能装备——电脑横机 193 7.2.1 电脑横机机械结构 193 7.2.2 全成型电脑横机 199 7.3 三维人体扫描与选款 200 7.3.1 人体三维扫描仪 200 7.3.2 人体三维高速扫描系统操作 说明 201 7.3.3 3D体感试衣镜 203 7.3.4 试衣系统的设计与实现 203 7.3.5 3D体感试衣操作说明 204 7.4 横机程序设计系统 205 7.4.1 横编CAD 205 7.4.2 针织物图形表达 209 7.4.3 全电脑横机控制系统操作 212 7.5 针织品智能柔性定制实例 215 7.5.1 背景与状况 215 7.5.2 慈星云定制平台(大规模个性化 定制模式) 216 7.5.3 针织智能工厂建设(离散型智能 制造模式) 219 参考文献 223