工业网络化制造及应用

　　本书介绍了工业网络化制造与智能工厂的前沿技术，力图使机械类、自动化类和电气类专业相关技术人员与学生了解和掌握我国机械行业的攻关热点。全书分为8章，内容各有侧重，读者可根据自己的专业领域选取不同章节进行阅读。第1章介绍制造业信息化发展概况和网络技术概况等，有助于全面了解工业网络化制造进程；第2章介绍工业网络化制造概念、内涵、特征、基本构成和系统结构；第3章介绍工业网络化制造的关键技术；第4章概述了工业网络化制造的相关技术，分别从制造、控制、管理和安全四个维度展开介绍；第5章是面向工业的网络化制造的协同设计；第6章介绍了面向工业网络化制造过程的传感器技术；第7章系统地阐述工业网络化制造模式下的产品生命周期质量管理；第8章概述了工业网络化制造模式下的智能工厂。本书具有很强的可读性和可操作性，服务于教育和培养智能制造高质量人才的需要，可为从事工业网络化制造、智能制造相关工作的工程技术人员提供帮助，也可供高校相关专业师生学习参考。

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第1章 概论 1
1.1制造业发展历程1
1.2制造业信息化发展概况2
1.3网络技术概况11
1.3.1互联网与5G技术11
1.3.2云计算13
1.3.3大数据16
1.3.4网络与信息安全18
1.4工业网络化制造的意义22
第2章 工业网络化制造概述26
2.1工业网络化制造概念27
2.2工业网络化制造内涵与特征28
2.2.1工业网络化制造的内涵28
2.2.2工业网络化制造的特征29
2.2.3工业网络化制造的产生背景30
2.3工业网络化制造基本构成31
2.4工业网络化制造系统32
2.4.1工业网络化制造系统结构33
2.4.2工业网络化制造系统构建主要内容34
第3章工业网络化制造的关键技术36
3.1工业网络化制造的技术体系36
3.2总体技术37
3.3基础技术40
3.4应用实施技术43
3.5集成技术45
第4章 工业网络化制造的相关技术47
4.1工业网络化制造相关的制造技术47
4.1.1敏捷制造47
4.1.2快速成型技术50
4.1.3虚拟制造技术57
4.1.4智能制造技术64
4.2工业网络化制造相关的控制技术71
4.2.1分级递阶智能控制71
4.2.2混合智能控制72
4.2.3基于工业网络化远程加工、检测和监控技术74
4.2.4集成智能控制系统80
4.3工业网络化制造相关的管理技术81
4.3.1企业组织管理模式81
4.3.2企业内部技术管理83
4.4工业网络化制造相关的安全技术83
4.4.1数据隐私保护83
4.4.2工业网络安全85
第5章 面向工业网络化制造的协同设计88
5.1工业网络化协同设计概述88
5.1.1工业网络化协同设计概念88
5.1.2分布式技术90
5.1.3协同设计平台94
5.2工业网络化协同设计系统关键技术96
5.2.1基于网络的协同设计系统技术方案96
5.2.2协同感知技术98
5.3面向工业网络化制造的协同设计102
5.3.1产品和制造信息资源库102
5.3.2工业网络化制造资源集成平台104
5.3.3工业网络化协同设计和加工工具集109
5.4面向工业网络化制造的协同工艺设计与管理111
5.4.1协同工艺设计的主要内容111
5.4.2协同工艺设计的体系结构114
5.4.3协同工艺设计流程管理116
第6章 面向工业网络化制臺这程的传感器技术122
6.1工业网络化制造过程传感器概述122
6.1.1工业网络化制造过程传感器基本概念122
6.1.2工业网络化制造过程传感器分类123
6.1.3基于网络传感器的智能监控终端127
6.2刀具状态监测传感器129
6.2.1切削刀具的状态变化特征129
6.2.2刀具状态监测的目的和方法130
6.2.3刀具状态监测的实现134
6.3加工质量检测传感器138
6.3.1高精度位移传感器138
6.3.2零件三维形状及表面轮廓测量140
6.3.3表面残余应力及其检测141
6.3.4加工硬化及其检测143
6.3.5微观组织特征及其检测145
6.4工业网络化智能车间物流传感器146
6.4.1车间无线传感器网络146
6.4.2车间物流常用传感器148
6.4.3车间物联网传感器信息处理150
第7章 工业网络化制造模式下的产品生命周期质量管理159
7.1工业网络化制造模式下的产品生命周期质量管理概述159
7.1.1产品生命周期质量管理的意义159
7.1.2产品生命周期质量管理的概念161
7.1.3产品生命周期质量管理的构成162
7.2工业网络化制造模式下的产品质量监控164
7.2.1加工过程中监控技术概述164
7.2.2加工过程中监控系统结构及其功能166
7.2.3加工过程监控系统实例169
7.3工业网络化制造模式下的产品质量控制173
7.3.1产品质量控制概念及意义173
7.3.2产品质量控制方法174
7.3.3产品质量控制基本框架178
7.4产品生命周期质量综合评价体系181
7.4.1产品生命周期质量综合评价概述181
7.4.2产品生命周期质量综合评价建立的基本思想183
7.4.3面向产品生命周期的质量评价方法184
第8章 工业网络化制造模式下的智能工厂188
8.1工业互联网概念188
8.1.1工业互联网的架构188
8.1.2工业互联网发展现状191
8.1.3工业互联网应用场景193
8.2工业网络化智能工厂概述197
8.2.1智能工厂分类197
8.2.2智能工厂发展历程199
8.2.3智能工厂重点发展方向201
8.3工业网络化制造模式下的智能工厂203
8.3.1智能工厂的物理系统203
8.3.2智能化系统架构204
8.3.3智能建模与优化决策207
8.4智能工厂的典型案例210
8.4.1智慧工厂大屏可视化决策系统210
8.4.2基于云边协同的智能工厂工业物联网架构与自治生产管控技术211
8.4.3i5智能制造基地214
参考文献217