第1章 智能制造的机遇与挑战 1
1.1 中国制造业的现状 1
1.1.1 什么是智能制造 2
1.1.2 “中国智造”背后的国家意志与现实需求 2
1.1.3 企业书写的变革故事 3
1.1.4 智能制造平台之争 4
1.1.5 海尔“智造”:个性化定制的规模化生产 4
1.1.6 用户定制背后的“人单合一” 5
1.1.7 互联工厂:不是工厂是生态 6
1.1.8 互联工厂的优势 6
1.2 21世纪制造业的新模式 8
1.2.1 21世纪制造业的新模式概述 8
1.2.2 德国“工业4.0” 12
1.2.3 美国工业互联网 14
1.2.4 中国制造2025 16
1.2.5 机械加工行业现状 19
1.3 智能制造的未来发展趋势 22
1.3.1 强化“中国制造”的综合竞争力 23
1.3.2 智能化升级仍面临挑战 24
1.3.3 向全球价值链高端攀升 25
第2章 智能工厂的设计通则 26
2.1 智能工厂的定义 26
2.2 智能工厂的关键技术 27
2.2.1 机器人技术 27
2.2.2 在线刀具管理技术 29
2.2.3 专家系统开发技术 30
2.2.4 企业信息总线构建技术 33
2.2.5 制造云构建技术 34
2.2.6 大数据技术 37
2.2.7 工业信息安全技术 39
2.2.8 虚拟制造技术 42
2.3 智能工厂的总体设计流程 44
2.4 智能工厂功能划分 50
2.5 智能工厂建设的难点 52
2.5.1 智能工厂建设的问题与误区 52
2.5.2 智能工厂建设完善的特征 54
第3章 智能工厂的总体架构 56
3.1 智能制造的定义和特征 56
3.1.1 智能制造的定义 56
3.1.2 智能制造的特征 58
3.2 智能工厂的参考模型 59
3.3 智能工厂的总体架构 63
第4章 智能工厂的制造执行系统 67
4.1 初识制造执行系统 67
4.1.1 来源 67
4.1.2 发展趋势 68
4.2 制造执行系统的功能划分 68
4.3 制造执行系统的设计原则 70
4.4 制造执行系统的实现 71
4.4.1 西门子制造执行系统平台——SIMATIC IT 71
4.4.2 酒钢选烧厂制造执行系统外委升级改造方案 82
第5章 智能工厂的仓储物流系统 86
5.1 初识仓储物流系统 86
5.1.1 仓储物流概论 86
5.1.2 仓储物流系统的基本构成 87
5.1.3 通用仓储机械设备介绍 88
5.2 仓储物流系统的功能划分 92
5.2.1 仓储物流的三要素 92
5.2.2 仓储物流的七大功能 93
5.3 仓储物流系统的设计原则 94
5.3.1 仓储物流系统设计概述 94
5.3.2 仓储物流业存在的问题 95
5.3.3 仓储物流系统的规划原则 95
5.3.4 仓储物流系统的布局原则 96
5.3.5 物联网对仓储物流信息化的影响 97
5.4 仓储物流系统的实现技术 97
5.4.1 自动仓储系统技术 98
5.4.2 自动分拣系统技术 99
5.4.3 自动识别技术 100
5.4.4 仓库管理系统技术 102
5.4.5 机器人技术 103
5.4.6 机器视觉系统技术 104
第6章 智能工厂的柔性自动化系统 106
6.1 初识柔性自动化系统 106
6.2 柔性自动化系统的功能划分 108
6.3 柔性自动化系统的总体设计 110
6.3.1 总体设计的步骤及内容 110
6.3.2 零件族选择及工艺分析 112
6.3.3 设备的选择与配置和总体布局 112
6.3.4 总体平面布局 117
6.4 柔性自动化系统的实现技术 118
6.5 柔性制造技术的发展趋势 118
第7章 智能工厂的网络与通信系统 121
7.1 初识网络与通信系统 121
7.1.1 通信系统 121
7.1.2 工业控制网络的发展历程 122
7.2 网络与通信系统的功能划分 123
7.2.1 通信系统的分类和原理 123
7.2.2 现场总线的概念、现场总线控制系统的组成与体系结构 126
7.2.3 现场总线控制系统的技术特点及优点 128
7.3 网络与通信系统的设计原则 131
7.4 网络与通信系统的实现技术 132
7.4.1 现场总线国际与中国标准 132
7.4.2 现场总线地区与国家标准及其他现场总线标准 134
7.5 网络设计实例 135
7.5.1 网络整体架构 135
7.5.2 网络管理软件 138
7.5.3 主要硬件设备 140
第8章 智能工厂实施 151
8.1 初识智能工厂实施 151
8.1.1 智能制造的时代背景 151
8.1.2 智能制造的产生、对制造业的影响及其功能 151
8.1.3 智能制造的实现——智能工厂 152
8.1.4 智能工厂实施的含义 153
8.2 智能工厂实施的现状、政策与方法 154
8.2.1 与智能工厂实施相关的国家政策及七大方向 154
8.2.2 智能工厂实施的方法 155
8.3 智能工厂实施的具体步骤 157
8.3.1 推进智能制造的“三要”“三不要”原则 157
8.3.2 智能工厂实施的具体步骤 158
8.4 智能工厂应用举例 161
8.4.1 机床行业智能工厂应用实例 161
8.4.2 汽车行业智能工厂应用实例 168
8.4.3 医疗行业智能工厂应用实例 171
8.4.4 重工行业智能工厂应用实例 174
8.4.5 家电行业智能工厂应用实例 177
8.4.6 石化行业智能工厂应用实例 181
8.4.7 卷烟行业智能工厂应用实例 185
参考文献 188