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出版者:西北工业大学出版社

作者:宋绪丁

出品人:

页数:195

译者:

出版时间:2004-1

价格:15.00元

装帧:

isbn号码:9787561212493

丛书系列:

图书标签:

• 机械制造
• 制造技术
• 机械工程
• 基础知识
• 工业技术
• 机械原理
• 工艺技术
• 机械设计
• 实训
• 高等教育

《智慧工厂的脉搏：工业自动化与智能制造前沿》 在数字浪潮席卷全球的今天，制造业正经历着一场前所未有的深刻变革。从流水线上灵活协作的机器人，到云端互联的生产管理平台，再到基于大数据分析的精准决策，工业自动化与智能制造不再是遥不可及的科幻概念，而是驱动现代经济发展、提升国家竞争力的核心引擎。本书将带领读者深入探究这一变革的核心驱动力，揭示隐藏在精密机械与智能算法背后的无限可能。 本书并非对某一本特定教材内容的简单复述，而是聚焦于当前工业界最前沿的技术发展与实践应用。我们将从宏观视角出发，勾勒出智能制造的整体蓝图，剖析其关键组成要素，包括但不限于： 第一部分：工业自动化的基石——从PLC到机器人 可编程逻辑控制器（PLC）的演进与应用： 深入解析PLC在现代工业控制系统中的核心地位，介绍其从基础逻辑控制到复杂运动控制、过程控制的发展历程。我们将探讨不同类型PLC的架构、编程语言（如Ladder Diagram, Structured Text等）的特点及其在离散制造、连续制造等不同场景下的优化应用。此外，还会讨论PLC与上位机、SCADA系统的集成，以及在工业物联网（IIoT）中的角色。 工业机器人技术： 详尽阐述工业机器人的分类（关节型、SCARA型、Delta型等）、结构组成、驱动方式与控制原理。本书将重点介绍机器人感知技术（视觉、力觉、触觉），运动规划与路径生成算法，以及协作机器人（Cobots）的兴起及其在人机协同生产中的优势。从简单的搬运码垛到复杂的精密装配、焊接、喷涂，我们将展现工业机器人在提升生产效率、改善工作环境方面的巨大价值。 传感器与执行器技术： 探索各类工业传感器（光电、接近、压力、温度、编码器等）的工作原理、选型依据与集成方法。同时，深入研究各类执行器（伺服电机、步进电机、气动、液压等）的特性，以及如何根据具体工艺需求进行最优匹配。这些基础但至关重要的组件，是实现自动化控制的前提。 第二部分：智能制造的核心——数据驱动与互联互通 工业互联网（IIoT）与边缘计算： 深入解析工业互联网的架构、关键技术（如MQTT, OPC UA等协议）以及其如何实现设备、生产线、工厂乃至供应链之间的海量数据互联互通。本书将重点介绍边缘计算在工业场景下的应用，如何将计算能力部署在靠近数据源的设备端，实现低延迟、高效率的数据处理与实时响应，从而赋能预测性维护、远程监控与优化调度。 大数据分析与人工智能（AI）在制造中的应用： 探讨如何采集、存储、清洗和分析海量的制造过程数据。我们将详细介绍机器学习、深度学习等AI技术在质量检测（如视觉缺陷检测）、生产过程优化（如参数调优、能耗预测）、故障诊断与预测性维护等方面的具体案例。例如，如何利用AI模型识别生产线上的异常模式，提前预警潜在的设备故障，避免非计划停机。 数字孪生（Digital Twin）技术： 深入理解数字孪生的概念、构建方法及其在产品设计、生产过程模拟、设备监控与优化等方面的关键作用。本书将展示如何通过物理实体的实时数据驱动虚拟模型的更新，实现对生产过程的全面可视化、仿真与预测，为决策者提供强大的支持。 第三部分：智能制造的实践与未来 柔性制造与个性化定制： 探讨如何通过高度自动化的生产线和灵活的生产调度系统，实现小批量、多品种的生产模式，满足消费者日益增长的个性化定制需求。我们将分析模块化设计、快速换线技术以及MES（制造执行系统）在实现柔性制造中的作用。 智能质量管理： 介绍如何利用自动化检测设备、机器视觉、AI算法以及SPC（统计过程控制）等手段，构建全流程的智能质量监控与管理体系，从源头杜绝缺陷，提升产品合格率。 供应链协同与智能化物流： 展望智能制造如何通过数据共享与协同平台，优化从原材料采购到产品交付的全链路供应链管理。介绍智能仓储、自动化物流系统（如AGV、无人配送）在提升物流效率、降低成本方面的创新应用。 面向未来的制造趋势： 展望增材制造（3D打印）在复杂零件制造、原型制作及小批量定制中的潜力，探讨新材料、新能源在推动制造业绿色化、智能化发展中的作用，以及人机协同的未来工作模式。 本书旨在为行业内的工程师、技术人员、管理者以及对智能制造感兴趣的读者提供一个全面、深入的视角，帮助他们理解当前工业自动化与智能制造的最新进展，掌握核心技术原理，并启发他们在实际工作中应用这些先进理念与技术，共同塑造制造业的未来。我们不提供操作手册式的指导，而是聚焦于“为何”与“如何”的深层理解，引导读者在不断变化的技术浪潮中，找到属于自己的创新之路。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面的色调沉稳大气，那种深邃的工业蓝与金属灰的搭配，立刻就给人一种专业、严谨的预感。内页的纸张质感也十分考究，不是那种容易反光的廉价纸，阅读起来眼睛非常舒适，即便是长时间对着图表和公式也不会感到明显的疲劳。我尤其欣赏它在排版上的用心，那些复杂的机械图示和流程图，边界清晰，注释详尽，即便是初次接触这类专业书籍的人也能迅速找到重点。不过，说实话，我对某些章节的插图清晰度略有微词，比如涉及精密加工的微观结构示意图，如果能有更高分辨率的彩色版本作为补充，那就更完美了。整体而言，从物理体验上来说，这本书无疑是市面上同类书籍中的佼佼者，看得出出版方在提升阅读体验上投入了大量的精力，让人愿意捧在手里细细品味每一个知识点。

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坦白讲，这本书的语言风格在某些章节显得过于学术化，特别是涉及到热力学和材料微观结构转变的那部分，句子结构复杂，专业术语的密度非常高，对于非机械专业背景的自学者来说，初读时可能会感到一定的挫败感。有些概念的引入略显突兀，比如在没有充分铺垫的情况下，突然引入了晶格缺陷对疲劳强度的影响机制，需要读者频繁地翻阅附录或查阅其他资料来补充背景知识。虽然这种深入的探讨对于高阶学习者是宝贵的，但对于打基础的人来说，可能需要更多的引导和简化版的解释。总的来说，它更像是一本面向研究生或资深工程师的进阶读物，而非零基础入门的工具书，需要读者具备一定的数理基础和工程直觉才能更好地消化吸收其精髓。

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从教学方法论的角度来看，这本书的习题和案例分析部分设计得相当巧妙，它们不是简单地重复课本内容，而是设置了一些需要综合运用多个知识点才能解决的实际工程问题。我试着做了几个案例，发现它们真正考验了读者对知识的融会贯通能力。比如有一个关于公差配合与几何尺寸与定位公差（GD&T）的综合题，要求你不仅要计算出最大实体尺寸下的配合间隙，还要分析在特定装配情况下，形位公差如何影响最终产品的可靠性，这极大地锻炼了解决复杂工程问题的能力。如果说有什么可以改进的地方，那就是某些复杂的数值计算部分，如果能提供配套的软件操作指南或者基于MATLAB/Python的求解脚本示例，对于习惯了数字化工具的学生来说会更加友好。

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我主要关注的是它在现代制造技术方面的覆盖广度，坦白说，这本书在这方面展现出了惊人的包容性。它没有固步自封于传统的“车、铣、刨、磨”，而是花了相当大的篇幅去介绍增材制造（3D打印）的原理、常见材料体系以及它对传统工艺带来的颠覆性影响。特别是对于复合材料的连接技术那几章，内容更新得非常及时，提到了目前航空航天领域正在大规模采用的激光焊接和摩擦搅拌技术，并且对其优缺点进行了客观的对比分析，这在很多老旧教材中是看不到的。这种前瞻性和对行业脉搏的精准把握，使得这本书的实用价值远超一般教科书的范畴，更像是一份面向未来十年的技术参考手册。

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这本书的知识体系构建逻辑严密得如同一个精密的齿轮传动系统，从最基础的材料特性分析，逐步过渡到成型、连接、加工等各个核心模块，过渡自然，层层递进，几乎没有感觉到明显的知识断层。作者在讲解每一个理论概念时，都习惯性地穿插一些历史背景或者行业前沿的应用案例，这让原本可能枯燥的理论知识变得鲜活起来，不再是孤立的公式堆砌。例如，在讨论切削力计算时，它没有停留在基础的Kenedy公式，而是深入探讨了不同刀具材料和冷却液对实际生产效率的动态影响，这种深度的挖掘，对于希望从事研发或工艺优化的人来说，简直是如获至宝。我感觉作者对这个领域的理解已经达到了炉火纯青的地步，能够把看似复杂的现象用简洁而富有洞察力的方式阐述清楚，让人读后有一种茅塞顿开的感觉。

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