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出版者:国防工业出版社发行部

作者:李淑华

出品人:

页数:561

译者:

出版时间:2005-7

价格:48.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787118038651

丛书系列:

图书标签:

• 焊接
• 焊接技术
• 技师
• 技术问答
• 职业教育
• 实操
• 技能提升
• 工艺
• 金属连接
• 维修

工业自动化与机器人技术前沿解析 书籍定位： 本书聚焦于当代工业制造领域最核心的两大支柱——自动化系统集成与先进机器人应用，旨在为工程技术人员、系统集成商、高校师生以及关注智能制造升级的企业管理者提供一份全面、深入且具有高度实践指导意义的参考手册。我们致力于剖析从底层传感器数据采集到顶层云端决策的完整技术链条，涵盖硬件选型、软件架构、控制策略、安全标准以及未来发展趋势。 核心内容板块一：现代工业自动化系统架构与设计 本章节深入探讨了构成现代工厂“神经系统”的自动化控制框架。我们摒弃了对基础PLC编程语法的简单罗列，转而聚焦于如何构建高可靠性、高扩展性的分布式控制系统（DCS与PLC/PAC的融合应用）。 1. 分布式控制系统的优化路径： 详细分析了中大型生产线中，如何通过工业以太网（如EtherCAT, Profinet IRT）实现毫秒级同步通信。内容覆盖冗余架构设计（热备、冷备切换策略），故障诊断与快速恢复机制（FDIR）。特别阐述了时间敏感网络（TSN）技术在确保工业控制实时性方面的前沿应用，及其对未来跨平台、跨地域协同制造的意义。 2. 工业物联网（IIoT）与数据采集层： 重点阐述了从传统设备到智能设备的数据采集范式转变。书中详细解析了OPC UA协议在实现异构系统互操作性中的关键作用，并对比了MQTT、AMQP在边缘计算场景下的适用性。我们提供了一套完整的“从现场仪表到MES/ERP”的数据映射与清洗流程，强调数据上下文（Contextualization）对后续分析的重要性。 3. 人机交互界面（HMI/SCADA）的高级设计： 探讨超越传统按钮和指示灯的沉浸式操作体验设计。内容包括基于角色的访问控制（RBAC）在SCADA系统中的安全部署，以及如何利用数据可视化技术（如热力图、动态流程图）有效降低操作员的认知负荷，提升异常处理效率。 核心内容板块二：先进机器人系统集成与离线编程 本部分将视角从固定自动化转向柔性制造的核心——工业机器人。内容覆盖了从六轴机械臂到协作机器人（Cobots）的选型决策，以及复杂任务的编程与仿真优化。 1. 机器人动力学与运动规划： 深入解析了机器人运动学（正/逆解）的计算方法，并着重介绍了更适合复杂轨迹生成的动态规划算法，如RRT（快速探索随机树变种）在避障路径优化中的应用。书中通过实例展示了如何精确计算工具中心点（TCP）的刚性与碰撞裕度。 2. 机器视觉引导系统（Vision Guidance）： 详细介绍了2D/3D视觉系统在抓取（Pick and Place）、定位（Alignment）和质量检测（QA/QC）中的集成方案。内容包括：双目立体视觉的标定方法、基于深度学习的目标识别模型（如YOLOv5/v8在工业缺陷识别中的微调与部署），以及视觉反馈闭环控制在高速装配中的实现。 3. 离线编程（OLP）与数字孪生： 强调了通过数字孪生技术提前验证机器人程序的经济效益与安全性。我们详细对比了主流CAD/CAM环境与机器人仿真软件（如Process Simulate, RoboDK）之间的数据接口和模型转换规范。书中提供了针对复杂焊接、喷涂等路径规划场景下的后处理脚本编写指南，确保仿真逻辑与真实机器人控制器指令集的一致性。 核心内容板块三：智能制造中的安全、运维与前瞻技术 本章节关注支撑智能工厂长期稳定运行的关键要素，并展望了下一代制造技术的发展方向。 1. 功能安全与网络安全标准： 详述了IEC 61508/61511在系统安全完整性等级（SIL）评估中的应用，以及ISO 13849在机械安全回路设计中的要求。更进一步，本书重点分析了针对OT（操作技术）环境的工业网络安全威胁（如中间人攻击、勒索软件对PLC的渗透），并介绍了零信任模型在工业控制网络（ICS Network）中的初步实践。 2. 预测性维护（PdM）的实施框架： 探讨如何利用传感器采集的振动、电流、温度等数据，结合时间序列分析和机器学习模型，实现对关键设备（如电机、减速器）剩余使用寿命（RUL）的精确预测。书中提供了基于Scikit-learn和TensorFlow的故障特征提取与模型训练的实战案例。 3. 边缘计算与AI赋能： 分析了将深度学习推理模型部署到边缘侧设备（如高性能IPC、嵌入式GPU）的必要性与挑战。内容涵盖了模型量化（Quantization）技术以适应资源受限的工业硬件，以及如何设计高效的边缘-云端协同训练架构，确保AI决策的实时性和适应性。 目标读者： 自动化工程师、机器人系统集成工程师、过程控制专家、工业网络安全分析师、设备维护工程师，以及致力于工业4.0转型的企业中高层技术决策者。本书期望成为一本既有理论深度，又能在实际项目中直接应用的工具书。

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初拿到手时，觉得分量不轻，翻开后才明白，这重量来自于内容的厚度和广度。它不仅仅停留在常见的碳钢焊接，对于不锈钢、铝合金乃至一些高强度合金的焊接特性和工艺控制，也有相当深入的论述。最令我称赞的是，书中似乎收录了一些非常具体、贴近一线生产的“窍门”或“经验之谈”。比如，在管道开坡口时，如何通过微调焊枪角度来应对不同管径的坡口变形倾向，这种细节只有长期在一线摸爬滚打的人才能总结出来。此外，它对焊接变形的控制和矫正技术也进行了专题讨论，这部分内容往往是理论书籍中处理得比较薄弱的环节。这本书的论述风格非常务实，很少出现过于理论化而脱离实际操作的论述，字里行间都透着一股踏踏实实的工匠精神。

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这本书的排版设计，说实话，很有年代感，走的是那种实用主义风格，没有太多现代印刷的炫酷效果，但这反而凸显了内容的价值。纸张的质感摸上去很厚实，油墨印得也很清晰，即便是那些复杂的电路图和设备结构分解图，细节也丝毫没有模糊。我特别留意了书中的疑难解答部分，那简直就是一本实战宝典。它列举了十几种在实际生产线上最常遇到的缺陷，比如咬边、气孔、未熔透等等，然后针对每一种缺陷，都配上了详细的成因分析和纠正措施，而且措施之间还有优先级排序，非常清晰。这种“问题-原因-解决”的模式，极大地提高了查阅效率。我感觉这本书的价值远远超出了普通的技术手册范畴，它更像是一本经过无数次现场验证的“故障排除圣经”。对于那些经常需要在现场紧急处理问题的工程师来说，这本工具书的定位无可替代。

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老实说，我本来对这种技术手册类的书籍期望不高，通常都是资料堆砌，缺乏连贯性。然而，这本让我耳目一新。它的章节逻辑安排得极其巧妙，似乎是按照一个新手从零开始到熟练掌握的思维路径来构建的。比如，它在基础的电弧稳定性和引弧技巧那里花了大量的篇幅，而不是急于展示高难度的特种焊接。这种循序渐进的教学方式，让那些想转行或者刚入行的朋友能打下非常扎实的基础。更值得称赞的是，它对安全操作规程的强调贯穿始终，从个人防护设备的选择到车间环境通风的注意事项，都做了详尽的说明，看得出作者在安全方面是下了大功夫的。我甚至注意到书中提到了一些关于焊接过程中产生的有害气体的具体成分和防护措施，这在很多同类书籍中是很少见的深度。它更像是一位经验丰富的老技师在手把手地指导你，而不是冷冰冰的教科书。

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这本关于焊接技术的书，封面设计得相当朴实，没有花里胡哨的图案，直奔主题。我刚翻开前几页，就被它详尽的图解吸引住了。书里对各种焊缝的剖面图画得非常细致，从焊珠的成形到内部的缺陷，观察起来一目了然。尤其让我印象深刻的是，它对不同材料的预热和后处理工艺讲解得特别到位，完全不是那种走马观花的介绍。书中似乎对一些国际标准和行业规范也有深入的探讨，这对于我们日常工作中需要确保质量和合规性的情况来说，简直是福音。我感觉这本书不仅仅是教你“怎么焊”，更是在教你“为什么这么焊”，从基础的冶金原理到实际操作中的常见问题排查，都有独到的见解。光是看它对TIG焊和MIG/MAG焊的工艺参数对比那一章，就足以让我对接下来的工作更有信心了。我个人特别喜欢它在讲解复杂概念时，能用非常口语化但又足够专业的语言来阐述，读起来一点也不枯燥。

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坦白讲，我之前也收藏了几本行业内的参考书，但很多都因为技术更新太快而显得有些过时。但这本却展现出一种历久弥新的质感。它似乎更侧重于那些不易改变的物理和力学基础，比如热输入与组织性能的关系，以及不同焊后应力的产生机制。它对焊接质量的评估标准，特别是无损检测（NDT）的结果解读，讲解得非常透彻，对于如何将NDT报告转化为可操作的工艺改进建议，提供了清晰的思路。我甚至发现它对一些老旧但仍在使用的设备的操作要点也有所提及，显示出作者对行业全貌的深刻理解。这本书的价值在于它建立了一套完整的知识体系框架，而不是零散的知识点集合，让人在面对新的焊接挑战时，能够迅速地定位到问题的核心所在，并找到基于原理的解决方案。

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