智能製造技術與應用

本書系統地講解了智能製造的概念與內涵，智能製造產生的信息技術基礎，物聯網與雲計算，大數據和人工智能技術，智能製造的主要戰略，智能製造的技術框架與製造服務等。對製造行業智能製造的應用進行了深入探索與實踐，深入分析了國內外3個典型案例和行業5個案例。行業應用案例闡述了為破解企業難題、促進企業轉型升級，以智能工廠試點建設為切入點，推進生產製造與互聯網融合創新，堅持立足實際、問題導向，開展製造工業互聯網平臺建設，推進工廠的生產設備網絡化、生產數據可視化、生產過程透明化、生產決策智能化，全面提升企業智能製造水平，形成企業創新發展新優勢。 本書案例新穎，系統性強，結構清晰，通俗易懂，適合製造業高管、生產管理者、質量管理者、信息化管理者、大學相關專業的師生及智能製造愛好者參考使用。

目錄

第1章智能製造的概念與產生背景1

1.1智能製造是一種先進製造模式1

1.2智能製造的概念與內涵2

1.3信息的定義與特徵6

1.3.1信息的定義6

1.3.2信息的基本特徵和認知模型8

1.3.3數據、信息、知識和智能的關聯與區別10

1.4信息的度量和價值13

1.4.1信息的度量13

1.4.2信息的價值17

1.5信息應用的發展歷程17

1.5.1信息應用的前4個階段18

1.5.2信息應用的智能化階段（i時代）21

1.6信息技術的功能31

1.6.1信息技術的本原功能31

1.6.2信息技術的擴展功能32

1.6.3信息技術的戰略功能33

1.6.4濕件的作用35

1.7信息技術的企業應用發展歷程35

第2章物聯網與雲計算39

2.1物聯網的基本概念與發展過程39

2.1.1物聯網的概念39

2.1.2物聯網的基本架構39

2.1.3物聯網的特點40

2.1.4物聯網的發展歷程41

2.2RFID的起源與系統組成42

2.2.1RFID的起源43

2.2.2RFID標簽44

2.2.3RFID讀寫器47

2.2.4天線、頻段與應用軟件系統48

2.3RFID的工作原理與中間件50

2.3.1RFID的工作原理50

2.3.2RFID中間件53

2.4物聯網的關鍵技術55

2.4.1信息感知技術55

2.4.2組網與泛在接入技術57

2.4.3信息安全技術63

2.5物聯網的企業應用63

2.5.1RFID在零售業的應用63

2.5.2RFID在供應鏈管理方面的應用65

2.5.3RFID在製造企業中的應用66

2.6雲計算的概念和主要特徵68

2.6.1雲計算的概念69

2.6.2雲計算的主要特徵71

2.7雲計算的工作原理與關鍵技術72

2.7.1雲計算的工作原理72

2.7.2雲計算的關鍵技術74

2.8典型雲計算的服務模式與部署模式78

2.8.1雲計算的服務模式78

2.8.2雲計算的部署模式79

2.9雲計算平臺的典型案例80

2.9.1IBM公司的“藍雲”計算平臺產品80

2.9.2亞馬遜公司的彈性計算雲81

目錄

第3章大數據83

3.1大數據的產生背景與數據來源83

3.1.1大數據的產生背景83

3.1.2大數據的來源85

3.2大數據特徵與思維轉變87

3.2.1大數據的特徵88

3.2.2大數據所帶來的思維轉變91

3.3大數據產業鏈與應用94

3.3.1大數據產業鏈95

3.3.2大數據應用98

3.4大數據下企業管理的新方法106

3.4.1新的價值創造過程107

3.4.2以數據中心為基礎的知識管理與決策支持109

3.4.3建立企業數據共享平臺和開放式企業環境111

3.5大數據應用中的關鍵技術112

3.5.1分佈式架構技術113

3.5.2數據挖掘技術119

3.5.3新型企業數據存儲技術124

第4章人工智能127

4.1人工智能的概念與發展歷程127

4.1.1人工智能的概念127

4.1.2人工智能的發展歷程129

4.2機器學習146

4.2.1決策樹147

4.2.2人工神經元模型151

4.2.3單個感知器學習算法153

4.2.4單層感知器學習方法156

4.2.5基於誤差反傳的多層感知器BP神經網絡157

4.2.6深度學習162

4.3新一代人工智能發展戰略163

4.3.1目標164

4.3.2重點任務165

4.4人工智能的產業鏈與應用170

4.4.1人工智能產業鏈170

4.4.2人工智能應用177

第5章智能製造的主要戰略185

5.1中國製造2025185

5.1.1中國製造2025背景與意義185

5.1.2國家戰略目標與九大戰略任務187

5.1.3八項戰略對策189

5.1.4十大重點領域192

5.1.5五項重點工程194

5.1.6中國製造2025對煙草行業的影響198

5.2工業4.0199

5.2.1工業4.0的背景與意義199

5.2.2雙重戰略: 市場和供應商領先策略202

5.2.3激勵措施與技術支柱204

5.2.4九項核心技術205

5.2.5工業4.0對煙草行業的影響210

5.3工業互聯網210

5.3.1工業互聯網的背景與意義211

5.3.2工業互聯網的發展前景211

5.3.3工業互聯網與智能製造的關系212

5.3.4工業互聯網參考體系架構213

5.3.5工業互聯網參考技術體系215

5.3.6我國工業互聯網創新發展行動計劃217

5.3.7工業互聯網對煙草行業的影響219

5.4其他國家智能製造戰略220

5.4.1日本工業價值鏈計劃220

5.4.2工業新法國221

5.4.3英國工業2050戰略222

第6章智能製造的技術框架與製造服務224

6.1智能製造的技術框架224

6.1.1智能製造的基礎理論、方法與標準體系224

6.1.2智能製造的關鍵技術225

6.1.3智能製造裝備與應用工程228

6.2製造業的服務化轉型233

6.3製造服務的內涵、分類與特徵235

6.3.1製造服務的定義和內涵235

6.3.2製造服務的分類236

6.3.3製造服務的特點238

6.4製造服務在製造業中的應用現狀239

6.4.1製造服務應用現狀239

6.4.2製造服務平臺與系統研發現狀240

6.5製造服務技術要點242

6.5.1面向具體應用領域的製造服務技術242

6.5.2面向製造服務網絡的服務組織與管理技術246

6.6製造服務的作用與案例252

6.6.1製造服務的作用252

6.6.2製造服務案例254

第7章製造行業智能製造的探索與實踐259

7.1德國博世工業4.0應用實踐259

7.1.1德國博世集團概況259

7.1.2博世工業4.0發展歷程260

7.1.3博世工業4.0戰略目標262

7.1.4建設內容262

7.1.5建設成效266

7.2德國SEW精益智能製造應用實踐267

7.2.1德國SEW概況267

7.2.2項目目標268

7.2.3精益智能工廠規劃方案268

7.2.4建設成效274

7.3東莞勁勝智能工廠應用實踐274

7.3.1東莞勁勝公司概況275

7.3.2項目目標275

7.3.3智能工廠規劃方案275

7.3.4建設成效277

第8章行業智能製造的探索與實踐279

8.1捲煙製造工業互聯網平臺建設實踐279

8.1.1項目背景279

8.1.2項目目標280

8.1.3建設原則280

8.1.4技術方案281

8.1.5建設內容285

8.1.6建設成效301

8.2捲煙智能倉儲物流系統的設計與應用302

8.2.1項目背景302

8.2.2項目目標303

8.2.3技術方案303

8.2.4案例313

8.3捲煙APS高級排產系統的設計與應用316

8.3.1項目背景317

8.3.2項目目標318

8.3.3技術方案318

8.3.4建設內容322

8.3.5建設成效328

8.4捲煙製造全過程質量一體化集成系統設計與應用328

8.4.1項目背景329

8.4.2項目目標330

8.4.3實施方式330

8.4.4技術方案331

8.4.5應用場景335

8.4.6建設成效341

8.5捲煙製造過程工藝控制的數據分析與應用343

8.5.1項目背景343

8.5.2項目目標344

8.5.3建設原則345

8.5.4技術方案345

8.5.5功能實現352

8.5.6建設成效367

參考文獻369