随着工业互联网、云计算、大数据、数字孪生等新一代信息技术与工业系统全方位深度融合，制造系统的透明化、智能化、服务化、智慧化发展受到各国政府、产业界和学术界的共同关注，学术研究日益活跃。本书以“感知互联，系统集成，优化决策”为导向，聚焦制造系统的集成互联与优化决策两大核心问题，展开与其相关的基本理论、共性方法、优化模型与算法的阐述，重点探讨几类融合新一代人工智能、人机物协同的新兴集成智能制造系统；在此基础上，系统阐述多个智能决策优化方法，将迁移学习、图神经网络、深度强化学习等方法应用于复杂制造系统

本书从技术观点介绍智能制造提出的原因和发展的目标。全书共分六章：第一章介绍制造业发展的脉络，说明智能制造是制造业发展的新阶段，概述智能制造的图景；第二章介绍发展智能制造的驱动力，包括企业追求利润、绿色制造和消费者的个性化定制需求；第三章介绍智能工厂建设的基础与框架，智能工厂是先进制造的实施者，其发展需要坚实的基础，包括先进的制造技术和先进的管理理念；第四章介绍信息物理系统，它是智能制造的核心技术，是利用新一代信息技术提升制造水平的必经之路；第五章介绍物联网、大数据、机器学习等关键共性技术，说明这

本书立足于我国制造强国建设与实践，针对我国当前智能制造装备产业现状及前沿趋势，全面阐述智能装备的概念内涵、关键技术与实践对策；重点介绍数控机床、工业机器人等智能装备的机械结构、系统设计与场景应用；深度剖析智能产线规划设计与布局开发，详细探讨了智能工厂物流系统的规划步骤与落地路径，如智能仓储系统、AGV物流系统等；针对汽车、航天、锻造等行业的智能装备与产线开发及应用，提出了行之有效的实践策略。

本书对智能制造的基本概念及支持技术进行了较完整的介绍，对智能制造装备及智能制造单元、智能制造系统进行了具体阐述；在此基础上，对数控机床、工业机器人两类关键装备的性能特点、机械结构、控制系统进行了详细说明。本书内容包括智能制造的研究和发展，智能制造的技术体系，信息技术及应用，智能制造装备与系统集成，数控机床与工业机器人的结构特点、机械核心部件结构原理、控制系统组成、控制部件与连接等。本书内容全面、知识实用、选材典型，可供智能制造领域数控机床、工业机器人调试、维修人员，以及高等学校师生参考。

本书以柔性制造生产线的工艺编制、联机调试、生产管理、质量控制为核心，具体分为走进智能制造领域、自动料仓的操作与联调、工业机器人的操作与联调、数控车铣多联机的操作与联调、桁架机械手的操作与联调、输送带的操作与联调、气缸件自动生产线加工、智能制造企业现场管理八个教学项目，十九个任务，其中，气缸件自动生产线加工为综合项目，是对整条柔性制造生产线的综合运用。每个教学项目以具体的任务为引领，采取理论实践一体化的形式，通过对项目任务的学习，学生可熟练掌握智能制造生产线的全部操作，提升职业岗位的知识和技能。

本书以“数字孪生技术”为主题，围绕智能制造过程中数字建模、流程优化及故障诊断涉及的智能算法展开研究，针对典型工艺流程优化及故障诊断遇到的难题，给读者提供相应的应对策略和技术思考。本书重点阐述智能制造过程中的数字孪生技术，介绍了智能制造系统中的数字孪生建模技术、典型优化问题、有约束优化调度、非线性优化调度、故障冲突诊断、智能制造系统数字孪生系统平台搭建等内容，突出智能制造数字孪生技术在建模、优化和故障诊断过程中的有效性，并配以相应的实例，确保读者能直观和准确地理解各算法的精髓。本书适合生产企业和智

本书基于国家重大需求，紧跟国际科技前沿的发展趋势，聚焦我国制造业高质量、高水平发展的关键问题，以高端制造核心技术的瓶颈突破为主要研究内容进行编写。 本书采用理论分析与实证研究紧密结合的方法，首先明确了高端制造的概念，梳理了高端制造在国家安全、社会发展中的地位和作用，总结分析了美国、德国、日本等制造强国的高端制造发展历程及现状；继而详细分析了我国电子信息、机械工程、航空航天、医疗设备四个领域高端制造的发展现状、关键技术以及瓶颈问题，在此基础上提出了解决高端制造技术瓶颈问题突破的初步思考及政策建议。

本书介绍了在智能制造环境下，企业运营管理优化过程中用到的模型建立与仿真技术，内容涵盖智能制造的概念、制造系统建模与仿真的基础知识、制造系统业务流程建模时常用的模型及其建立过程、制造系统设施布局的建模与算法仿真、生产计划与调度模型的建模方法、制造系统物流配送路径优化模型与仿真算法、PlantSimulation仿真软件的基础知识，并以装配线平衡和物流优化为案例进行说明，最后采用面向对象的建模方法介绍了智能制造系统建模案例。本书可以为企业运营管理中开展业务流程优化、设施布局优化、计划调度优化、物流配

本书从几百个实际工程项目中甄选、梳理出26个典型智能制造服务案例。案例涉及自动化改造、数字化采集、智能化提升等多个方面，包括机械、新能源汽车、电气、电子、纺织化纤等行业。

本书针对多种标准拓扑结构的生产系统，聚焦考虑柔性生产特性的系统暂态建模和性能评估问题，揭示了基于标准拓扑结构的生产系统暂态生产机理。全书共10章，包含4个部分的内容，第1部分介绍了智能制造及生产系统的研究背景和生产系统的数学建模内容；第2部分针对串行系统、装配系统、闭环系统、返工系统进行具体的暂态性能分析与系统性质讨论；第3部分围绕串行系统，讨论了暂态运行中的随机加工质量问题和机器控制问题；第4部分讨论了面向专用缓冲区以及多品种小批量的柔性生产线的暂态过程性能分析问题。