策划本书，是想将分散在各行业智能制造专家头脑中的智慧和经验，以书的形式，梳理汇聚成一个智库，在我国实现智能制造的进程中，提供基础的分析和可行的方法，让大家明了智能制造的方向和着力点，给企业和工程技术人员指出智能制造的实践目标和路径。本书分为4个部分，分别为：战略总体篇、技术基础篇、技术选择篇、案例篇；共22章，每篇文章都可独立成文，针对一个议题或案例进行了深入探讨，读者可以先阅读自己关心问题的相关文章。本书力求体现实践性，行业技术文章讲解该领域的政策解析、发展前景、实践方向，从战略到执行，从理论到案例，涵盖理念和平台架构，突出融合创新，提供解决方案等；案例文章讲解企业现状、立项过程、改造方案确定、改造过程、结果、分析总结等。
适读人群 ：各行业关心智能制造发展的决策者，以及智能制造的践行者、创业者
一本书看清智能制造！诠释理论方法，落地路径探索，提供解决方案！
中国智能制造百人会鼎立支持！丁汉院士等众多专家学者联谊推荐！
智能制造已成为现代制造发展的必然趋势，是“中国制造2025”的主攻方向，也是中国制造业实现转型升级、由大到强的必由之路。
“工业1.0”时代制造的特征是以水力和蒸汽动力取代了人力和畜力驱动机械制造设备，实现了机械化地批量制作或生产产品；“工业2.0”时代的制造以电力驱动并伴以专业分工为特征，实现了大规模制造和自动化生产；工业3.0时代的制造进入了先进制造阶段，该阶段制造技术与以电子、信息技术为代表的新技术结合，实现了在数字化基础上的柔性自动化，并呈现出智能化、绿色化和服务化等新特征；工业4.0时代的制造则将进入智能制造阶段，它是在工业互联网、物联网、大数据及云计算等新一代信息技术与先进制造技术深度融合的基础上，以标准化的“智能工厂”系统和赛博物理融合的“智能生产”过程为特征，面向设计、生产、管理、服务等全生命周期的制造活动，建立具有信息感知、优化决策和执行控制功能的制造系统，实现高效、优质、低耗、绿色的生产和服务。
国内外众多学者早在20世纪80年代就已提出智能制造的概念，他们从智能制造技术和智能制造系统两个方面，持续地开展了大量理论研究、技术开发和应用实践等工作。但在21世纪初期，由于信息技术、智能技术等未出现新的重大突破，关于智能制造的研究一度从热点走向沉寂。自从德国“工业4.0”和“中国制造2025”发布以后，由于政府在战略层面的强力推动和工业界转型升级的迫切需求，智能制造引起了各方面的高度关注，重新又成为人们的研究热点和技术前沿。在对工业4.0、中国制造2025的理论研究和论坛研讨过程中，作者团队深深地感到，无论是从战略发展的视角，还是基础理论的研究，或是工程技术和生产应用实践，当前亟需一本智能制造方面的著作，能够从理论到实践、从技术到系统、从研究到应用，全面地阐述智能制造的理论概念、关键技术和应用实践。
正是为了满足智能制造研究和实践的需要，中国智能制造百人会与机械工业出版社经过深入广泛的讨论，确定以“智能制造—从理论到实践之路”作为主题，出版一本覆盖战略、基础、技术和案例等方面内容的智能制造专著，以期为学术界和工业界众多教学研究人员、工程技术人员和管理工作者等，提供一本理论与实践并举、技术与工程融合、内容丰富而又兼具实践指导的参考书。
本书凝聚了国内一大批在智能制造理论和实践领域卓有成就的专家学者的智慧和成果。全书由刘强、丁德宇担任主编，由符刚、郭源生和刘明雷担任副主编，共分为“战略总体篇”（第1章~第4章）、“技术基础篇”（第5章~第9章）、“技术选择篇”（第10章~第14章）和“实践案例篇”（第15章~第22章）。其中，前言、第1章和第5章由刘强撰写，第2章由范玉顺撰写，第3章由姚建铨、王臣昊撰写，第4章由李伯虎、柴旭东、张霖、侯宝存、施国强、林廷宇、曲慧杨、杨晨、肖莹莹、郭丽琴、邢驰、李潭、王琪、谷牧撰写，第6章由褚君浩、郭源生撰写，第7章由任常锐、刘明雷撰写，第8章由程熙、符刚撰写，第9章由朱东撰写，第10章由丁德宇撰写，第11章由杨临生撰写，第12章由田锋、黄志新撰写，第13章由符刚、方志刚撰写，第14章由丁德宇、靳春蓉撰写，第15章由文博、符刚撰写，第16章由周向阳撰写，第17章由李学军撰写，第18章由苗立杰撰写，第19章由赵凌非撰写，第20章由温留伟撰写，第21章由曾国平、刘大炜、黎小华、谢刚、韩雄撰写，第22章由常真卫撰写。
机械工业出版社李万宇编辑在本书的出版过程中，付出了大量的时间和精力，没有她的辛勤和细致的工作，本书不可能与读者见面。
虽然全体作者为本书的编撰工作贡献了最大的智慧和努力，但由于水平和时间的限制，书中可能还存在各种错误和不足，敬请各位读者批评指正。
刘强
刘强，1963年生于湖南耒阳，工学博士，北京航空航天大学教授、博士生导师，多年担任机械工程及自动化学院院长，兼任“863计划”先进制造技术领域主题专家、“数控一代”应用示范工程总体组专家、04重大科技专项监督评估组/推进工作组技术专家、《机械工程学报》编委等。研究方向为智能数控技术、数控加工过程仿真优化。主持重大科技专项、重点研发计划、自然科学基金等项目/课题30余项，获批专利和软著40余项，荣获国防科学技术奖、部级科技进步奖多项，并获机械工业科技创新领军人才、泰山学者/泰山产业领军人才、北京市教师等称号。
另外，本书共有43位作者，其中有3位院士、知名专家、行业大咖等。
序
前言
第1部分 战略总体篇
第1章 智能制造是强国必由之路
1.1 全球制造技术和制造业发展的大背景 3
1.2 《中国制造 2025》发展战略及其主要内容 6
1.3 《中国制造 2025》重点领域 10
1.4 智能制造工程 12
1.5 推进智能制造的“三要三不要”原则 12
1.6 展望智能制造的未来 15
第2章 i时代的到来——智能制造产生的技术基础
2.1 数据、信息、知识与智能 17
2.2 如何度量信息和评价信息的价值 19
2.3 信息应用的发展历程 20
2.4 i时代（智能化阶段）的特征及技术发展态势 22
2.5 未来的信息应用的智能化阶段场景 29
第3章 物联网 30
3.1 物联网的前世今生 30
3.2 物联网的技术实现 31
3.3 物联网的标准化工作 41
第4章 智慧云制造—云制造 2.0 44
4.1 智慧云制造的产生与发展
4.2 智慧云制造的技术实现 45
4.3 智慧云制造的推进与实施 51
第2部分 技术基础篇
第5章 智能化的现代制造工艺及装备 67
5.1 现代制造工艺及装备的发展趋势 67
5.2 现代加工工艺及其智能化发展 69
5.3 工业机器人及其智能化发展 77
5.4 增材制造技术 80
第6章 智能制造新材料与感知技术
6.1 强基工程与智能制造基础技术 83
6.2 智能制造新材料 85
6.3 智能制造产品中的传感器技术 87
6.4 工艺技术研究方向与发展趋势 92
6.5 技术发展中存在的问题分析与建议 97
第7章 大数据 101
7.1 智能制造与大数据 101
7.2 企业的大数据规划和标准 102
7.3 大数据关键技术 105
7.4 大数据的工业应用 108
第8章 工业控制系统网络信息安全 116
8.1 概述 116
8.2 工业控制系统网络信息安全的关键技术与实施方法 118
第9章 决策支持中的商业智能系统 123
9.1 决策支持的应用现状 123
9.2 解决之道 126
9.3 应用 IBI提升企业决策和管理水平 133
9.4 案例 137
第3部分 技术选择篇
第10章 智慧工厂 141
10.1 智慧工厂模型 141
10.2 制造执行维度 144
10.3 工程维度 148
10.4 供应链维度 152
10.5 智慧工厂中的赛博物理系统 CPS 155
第11章 先进生产方式——以同期生产为例 161
11.1 构建先进生产方式的目的 161
11.2 先进生产方式的基本思想及应有形态 162
11.3 先进生产方式的活动体系 165
11.4 同期生产的定义及特点 167
11.5 同期生产的实现 169
第12章 精益研发 174
12.1 概述 174
12.2 精益研发理论 175
12.3 精益研发平台 182
12.4 精益研发体系建设 188
12.5 从精益研发到智慧研发 190
第13章 数字化实现 192
13.1 智能制造中数字化实现
13.2 数字化产品智能设计 195
13.3 数字化产品协同研发 197
13.4 数字化制造 200
13.5 基于模型的数字化服务 209
第14章 制造执行系统 210
14.1 概述 210
14.2 MES标准 213
14.3 自主 MES产品介绍 215
第4部分 实践案例篇
第15章 高铁领域智能制造建设——中车集团青岛四方股份公司典型案例 231
15.1 背景及挑战 231
15.2 智能制造的建设目标及方案 232
15.3 建设现状及下一步建设思路 236
15.4 智能制造建设的预期目标 238
15.5 智能制造建设的示范作用 240
第16章 面向工业 4.0的系统仿真及应用 —物流系统规划及 仿真典型案例 241
16.1 工业 4.0中系统仿真技术的作用 241
16.2 仿真应用案例介绍 242
第17章 打造精益制造的智能制造之路—东方汽轮机典型案例 250
17.1 缘起 250
17.2 做什么 251
17.3 怎么做 252
17.4 做得怎么样 255
17.5 未来做什么 262
第18章 树立创新模式的设计过程智能化——云设计协作平台应用典型案例 264
18.1 总体目标 264
18.2 策划与支撑 264
18.3 实例—某风机的设计与开发 266
18.4 改进与展望 273
第19章 规划建设全价值链的智能新工厂——商用车公司典型案例 275
19.1 背景与需求 275
19.2 智能新工厂规划 275
19.3 智能新工厂项目建设实施 278
19.4 智能新工厂项目管理 281
19.5 项目实施效果 284
19.6 小结 284
第20章 实施两化深度融合的农业装备智能制造——中国一拖集团典型案例 286
20.1 智能制造为农业装备行业发展带来新挑战和机遇 286
20.2 中国一拖智能制造的基本情况 287
20.3 中国一拖智能制造的具体做法 287
20.4 未来发展与展望 294
第21章 探索复杂结构件数字化车间实践——成飞数控典型案例 295
21.1 背景与需求 295
21.2 数字化车间总体方案 296
21.3 数字化车间实践 298
21.4 面向飞机大型复杂结构件的智能制造技术探索与实践 302
第22章 促进企业转型升级的智慧工厂建设——中航力源典型案例 310
22.1 智能生产线建设 310
22.2 MES应用 314
22.3 精益物流 318
22.4 工装管理 319
22.5 设备管理 320
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