智能制造：理念、系统与建模方法（第2版）

　　本书讲述新一代信息技术对传统制造企业的渗透、支持、冲击和融合，给制造业带来的挑战和机遇，以及制造模式的变革、制造系统的发展及建模方法论；探讨了包括智能产品、智能制造过程、智能管理和服务、智能制造模式、智能制造基础关键技术等内容的智能制造技术体系，以及面向网络协同的智能工厂架构和智能企业协作框架；详细地介绍了智能制造系统的组成、制造系统的建模方法和相关的基础关键技术等内容。本书可供自动化、机械、计算机、管理工程等领域管理人员、技术人员参考，也可作为相关专业高年级本科生和研究生的选修课教材。

　　刘敏 同济大学电子与信息工程学院教授，博士生导师，全国自动化系统与集成标准化技术委员会（SAC/TC159）委员、系统工程学会智能制造专业委员会委员、上海系统工程学会理事、上海市企业信息化促进中心理事。先后赴美国加州大学洛杉矶分校、佛罗里达大学，加拿大麦吉尔大学、国家研究院、西安大略大学，德国杜伊斯堡埃森大学等国外知名高校和研究机构访问交流。长期从事智能网络协同制造、智能预测性维护、大数据分析与预测等智能制造基础理论、方法、技术和系统的研发。在有色金属冶炼、石油化工、钢铁等领域开展了智能网络协同制造、智能预测性维护、智能制造模式与开放式架构等关键技术的应用研究，研制了智能网络协同制造平台、敏捷供应链、ERP、MRO、设备智能监控等系统，并成功应用于江西铜业、中金岭南、宝钢、中鸿等大中型企业，社会与经济效益显著。曾主持并完成国家重点研发计划项目1项（首席科学家）、国家“863”计划项目4项、科技部科技攻关项目2项、国家自然基金项目3项、省部级项目10余项；出版《智能制造：理念、系统与建模方法》《智能预测性维护》《人机物共融制造模式与应用》专著3部；在国内外期刊及会议发表学术论文200余篇，SCI/EI检索100余篇（ESI高被引论文多篇）；获授权发明专利10余项（国际专利2项）；获省部级奖项2项。

第1章制造业简史

1.1制造业的发展历程

1.1.1蒸汽动力时代

1.1.2电动力时代

1.1.3信息经济时代

1.1.4数字经济时代

1.2信息技术对制造业的影响

1.2.1信息技术及其社会作用

1.2.2信息技术对制造业的挑战

习题

第2章制造模式与系统的变革

2.1制造模式的变革

2.1.1制造模式模型

2．1．2制造模式的发展阶段

2.1.3各工业强国制造模式的变革过程

2.1.4中国智能制造的部分内容

2.2制造系统的发展

2.2.1计算机集成制造系统

2.2.2现代集成制造系统

2.2.3智能制造系统

2.3制造系统的建模方法论

2.3.1企业建模理论与方法

2.3.2工程项目开发的生命周期

2.3.3系统的实施方法

习题

第3章智能制造技术

3.1概述

3.2“工业4.0”的智能制造技术

3.2.1智能工厂的概念

3.2.2“工业4.0”的核心特征

3.2.3信息物理系统

3.3工业互联网的智能制造技术

3.3.1工业互联网框架

3．3．2工业互联网的支撑技术

3.4“中国制造2025”的智能制造技术

3.5智能制造的技术体系架构

3.5.1智能制造技术的构成及体系结构

3.5.2新一代信息技术支撑的智能工厂体系结构

3.5.3面向网络协同的智慧企业协作框架

习题

第4章智能制造模式与机理

4．1人机物融合智能与系统

4．1．1人机融合智能

4．1．2人机物融合系统

4．2人机物融合的智能制造模式

4．2．1可持续商业模式创新

4．2．2HCPS2．0驱动的智能制造系统

4．2．3生态系统服务平台

4．3人机物融合的智能制造机理

4．3．1人机物融合制造机理

4．3．2人机物协同感知、认知和决策

习题

第5章智能制造系统的组成

5.1制造企业的功能和生产组织方式

5.1.1传统制造企业的生产组织方式

5.1.2现代制造企业的生产组织方式

5.2智能研发与设计系统

5.2.1研发与工艺设计系统概述

5.2.2产品创新设计与研发管理模式

5.2.3产品研发与工艺设计系统

5.2.4基于产品定义模型的智能研发和设计方法

5.3智能生产系统

5.3.1智能生产系统的组成

5.3.2面向智能生产过程的几个概念

5.4智能管理与服务系统

5.4.1智能管理与服务技术体系

5.4.2智能运营管理与服务系统

5.4.3智能物流与供应链系统

5.4.4产品智能服务系统

5.5面向流程工业的智能制造系统

5.5.1连续型制造业的特点

5.5.2流程工业的制造系统

习题

第6章制造系统的建模方法体系

6．1企业建模与诊断

6．1.1企业整体解决方案

6.1.2企业整体解决方案的集成平台

6.1.3企业集成建模与诊断

6.2制造系统的建模方法论

6.3制造系统的参考体系结构

6.3.1面向集成制造的参考体系结构

6.3.2面向智能制造的参考体系结构

6.3.3“中国制造2025”的智能制造参考架构

6.3.4虚实结合的智能制造参考架构

习题

第7章制造系统的建模方法及工具

7.1IDEF系列方法

7.1.1IDEF0方法

7.1.2IDEF1x方法

7.2GRAI建模方法

7.2.1GRAI格

7.2.2GRAI网

7.2.3结构化进程

7.3ARIS控制视图的过程链方法

7.3.1基于流程(过程)控制的ARIS建模方法

7.3.2ARIS控制视图的过程链描述语言

7.4面向对象的I2DEF方法

7.4.1I2DEF方法简介

7.4.2I2DEF建模

7.5采用UML类图语言的VEMS建模方法

7.5.1面向对象建模方法在虚拟企业中的应用

7.5.2标准建模语言（UML）

7.5.3虚拟企业建模支持系统（VEMS）

习题

第8章企业信息系统全生命周期实施过程

8.1企业信息系统全生命周期过程

8.1.1企业诊断阶段

8.1.2需求分析阶段

8.1.3系统设计阶段

8.1.4实施与运行维护阶段

8.2面向企业信息系统全生命周期的建模工具

习题

第9章制造系统的总体设计技术

9.1系统的需求分析

9.1.1企业现状分析

9.1.2企业面临的问题及对策分析

9.1.3系统的需求与目标

9.2系统总体方案的制订与描述

9.2.1制订总体方案的指导思想

9.2.2系统总体设计的内容

9.3分系统的总体设计

9.4设计标准与规范

9.4.1国际标准

9.4.2ISO/TC184

9.4.3国家标准

习题

参考文献