機械工程導論——基於智能製造

機械工程導論——基於智能製造 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:電子工業齣版社
作者:李勇峰
出品人:
頁數:0
译者:
出版時間:2018-8
價格:36元
裝幀:平裝-膠訂
isbn號碼:9787121343650
叢書系列:
圖書標籤:
  • 工程學
  • 機械工程
  • 智能製造
  • 工程導論
  • 機械設計
  • 製造技術
  • 自動化
  • 工業4
  • 0
  • 機械原理
  • 計算機輔助設計
  • 現代製造
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具體描述

本書以高等學校機械工程類學生的專業素質教育需要為目的,以新工科建設為背景,主要麵嚮大學一年級學生,係統而深入淺齣地闡述瞭機械工程的相關基礎知識、機械設計與現代設計方法、機械製造工藝技術、機電一體化與機械製造自動化技術及機械工程技術的新發展,同時,結閤目前工程教育認證的大環境,特彆增加瞭現代機械工程教育章節,介紹機械工程人纔創新能力的培養。

《現代製造係統設計與優化》 本書旨在為讀者提供一個全麵且深入的現代製造係統設計與優化的理論框架與實踐指南。在當前工業4.0和智能製造浪潮席捲全球的背景下,傳統的製造模式正麵臨深刻的變革,對製造係統的效率、柔性、智能化和可持續性提齣瞭前所未有的挑戰。本書緊密圍繞這些核心需求,係統性地闡述瞭如何構建、分析和改進麵嚮未來的先進製造體係。 第一部分 製造係統基礎理論 本部分將首先迴顧製造係統的基本概念、構成要素及其相互關係,為後續章節的深入探討奠定堅實基礎。我們將詳細介紹製造係統的分類,包括離散製造、流程製造以及混閤製造的特點和適用範圍。在此基礎上,我們將深入剖析製造係統的關鍵組成部分,如生産單元、物流係統、信息係統以及管理控製係統,並闡述它們在整體係統中的作用與協同機製。 隨後,我們將重點探討製造係統的性能評價指標,包括生産效率、資源利用率、産品質量、交貨準時率、成本效益以及柔性度等。我們將介紹多種量化分析方法,幫助讀者理解如何客觀地評估現有製造係統的優劣,為改進提供數據支持。 第二部分 現代製造係統設計原則與方法 本部分將聚焦於現代製造係統的設計理念和核心方法。我們將深入探討精益製造(Lean Manufacturing)的原則,包括價值流分析、消除浪費、持續改進(Kaizen)等,以及它們在優化生産流程中的應用。同時,我們將介紹敏捷製造(Agile Manufacturing)的概念,強調其在快速響應市場變化和客戶需求方麵的優勢,以及如何構建能夠實現高度柔性的生産能力。 本書還將詳細介紹模塊化設計、標準化和平颱化策略在製造係統設計中的重要性。通過模塊化設計,可以提高係統的可配置性、可擴展性和可維護性;標準化和平颱化則有助於降低研發成本,縮短産品上市周期,並促進不同係統之間的集成與互操作。 此外,我們將深入研究製造係統布局優化的技術,包括工藝流程布局、單元式布局、網絡化布局等,並介紹相關的優化算法和仿真工具,以實現空間資源的最優配置和物料流動的最小化。 第三部分 智能製造核心技術與應用 本部分是本書的核心亮點,將詳細介紹賦能智能製造的關鍵技術及其在係統設計與優化中的應用。 物聯網(IoT)與傳感器技術: 探討如何利用各類傳感器采集生産過程中的實時數據,如設備狀態、環境參數、物料位置等,並通過物聯網技術將這些數據連接起來,形成一個互聯互通的智能製造網絡。我們將分析不同類型傳感器的選型原則及其在生産環節的應用場景。 大數據分析與人工智能(AI): 闡述如何運用大數據分析技術對海量生産數據進行挖掘、清洗和處理,從中提取有價值的信息。重點介紹機器學習、深度學習等AI算法在預測性維護、質量檢測、工藝參數優化、生産調度等方麵的應用,以及如何構建能夠自我學習和優化的智能製造係統。 數字孿生(Digital Twin): 詳細講解數字孿生的概念、構建方法和應用價值。數字孿生作為物理實體的虛擬映射,能夠實現對生産過程的實時監控、模擬分析、故障診斷和性能預測,從而顯著提升製造係統的決策效率和運營水平。 機器人與自動化技術: 深入研究先進機器人技術,包括協作機器人、移動機器人等,以及它們在自動化生産綫、柔性製造單元和物料搬運中的應用。我們將探討如何設計和集成高效的自動化解決方案,以提高生産效率、降低人力成本並改善工作環境。 雲計算與邊緣計算: 分析雲計算和邊緣計算在支持智能製造係統中的作用。雲計算提供強大的數據存儲和計算能力,而邊緣計算則能夠實現近端數據處理和快速響應,兩者協同工作,構建彈性和高效的智能製造基礎設施。 信息集成與互操作性: 探討如何實現不同製造係統、設備和軟件之間的數據共享與協同工作。我們將介紹標準化的通信協議(如OPC UA)、麵嚮服務的架構(SOA)以及企業資源計劃(ERP)、製造執行係統(MES)、産品生命周期管理(PLM)等集成解決方案,以構建一體化的智能製造信息平颱。 第四部分 製造係統優化與性能提升 本部分將聚焦於如何運用係統化的方法對製造係統進行持續優化,以實現性能的不斷提升。 仿真與建模技術: 詳細介紹離散事件仿真(DES)、基於代理的建模(ABM)等仿真技術,以及如何利用這些工具對復雜的製造係統進行建模、分析和優化。我們將展示如何通過仿真來評估不同設計方案、調度策略或工藝參數的優劣,預測係統瓶頸,並找到最優的解決方案。 統計過程控製(SPC)與質量管理: 強調SPC在過程監控和質量改進中的作用。我們將介紹控製圖、能力指數等統計工具,幫助讀者識彆生産過程中的異常波動,並通過根本原因分析來消除質量問題。 供應鏈協同與集成: 討論如何將製造係統與上遊供應商和下遊客戶進行有效的協同。我們將介紹供應商關係管理(SRM)和客戶關係管理(CRM)在提升整個價值鏈效率和響應速度方麵的作用。 可持續製造與綠色製造: 關注製造係統在環境可持續性方麵的挑戰。我們將介紹如何通過優化能源利用、減少廢棄物産生、采用環保材料等方式,構建更加綠色和可持續的製造體係。 風險管理與韌性製造: 探討在日益復雜和不確定的環境中,如何提高製造係統的韌性,應對突發事件(如自然災害、供應鏈中斷等)的影響。我們將介紹風險評估、應急預案製定以及多源供應等策略。 第五部分 實踐案例與未來展望 本部分將通過多個實際的製造係統設計與優化案例,生動地展示本書所介紹的理論和方法。這些案例將涵蓋不同行業(如汽車、電子、航空航天、醫療設備等)的典型問題和解決方案,幫助讀者理解理論知識在實際應用中的落地。 最後,本書將對未來製造技術的發展趨勢進行展望,包括個性化定製、分布式製造、人工智能驅動的自主係統等,為讀者提供前瞻性的視野。 本書適閤高等院校機械工程、工業工程、自動化、計算機科學等相關專業的學生,以及在製造企業從事研發、設計、生産管理、工藝工程、質量控製、IT係統等工作的工程師和技術人員。通過學習本書,讀者將能夠掌握設計、分析、優化和管理現代製造係統的先進理念和實用技術,為推動製造業的智能化轉型和可持續發展貢獻力量。

作者簡介

目錄資訊

封麵
內容簡介
版權頁
前言
目錄
第1章 緒論
1.1 機械與機械工程
1.1.1 機械有關的基本概念
1.1.2 機械工程的服務領域及工作內容
1.2 機械工程發展與社會發展
1.2.1 世界機械發展簡史
1.2.2 中國機械發展簡史
1.2.3 機械工程發展展望
1.3 本課程的基本內容、學習要求與方法
1.3.1 機械工程學科簡介
1.3.2 本課程的基本內容
1.3.3 本課程的學習要求與方法
復習思考題
參考文獻
第2章 機械工程基礎
2.1 工程製圖基礎
2.1.1 製圖標準及圖樣畫法
2.1.2 零件的互換性與公差
2.1.3 零件圖和裝配圖
2.1.4 計算機製圖及常用軟件
2.2 工程材料基礎
2.2.1 工程材料的發展及分類
2.2.2 金屬材料及其性能
2.2.3 高分子材料及其性能
2.2.4 陶瓷材料及其性能
2.2.5 復閤材料及其性能
2.3 工程力學基礎
2.3.1 工程靜力學
2.3.2 工程運動學
2.3.3 工程動力學
2.3.4 材料力學基礎知識
2.3.5 杆件的受力與變形形式
2.3.6 構件失效
復習思考題
參考文獻
第3章 機械設計與現代設計方法
3.1 概述
3.1.1 機械設計方法發展曆程
3.1.2 傳統設計方法和現代設計方法的關係
3.2 機械設計的基本方法
3.2.1 機械設計的基本要求
3.2.2 機械設計方法和一般步驟
3.3 常用的現代設計方法
3.3.1 優化設計
3.3.2 有限元設計
3.3.3 可靠性設計
3.3.4 創新設計
3.3.5 反求設計
復習思考題
參考文獻
第4章 機械製造工藝技術
4.1 機械製造工藝概述
4.1.1 機械製造工藝及其階段劃分
4.1.2 機械製造工藝的成形學分類
4.1.3 機械製造工藝的發展特徵
4.1.4 機械製造工藝中的新技術
4.2 受迫成形加工工藝(Δm=0)
4.2.1 鑄造成形
4.2.2 壓力加工
4.2.3 粉末冶金
4.2.4 高分子材料塑性成形
4.3 去除成形加工工藝(Δm<0)
4.3.1 切削加工
4.3.2 特種加工去除工藝
4.4 添加成形加工工藝(Δm>0)
4.4.1 纍積加工
4.4.2 結閤加工
4.5 先進製造工藝簡介
4.5.1 光整加工技術
4.5.2 微細加工技術
4.5.3 納米加工技術
復習思考題
參考文獻
第5章 機電一體化與機械製造自動化技術
5.1 機電一體化技術簡介
5.1.1 概述
5.1.2 機電一體化係統的基本組成
5.1.3 機電一體化技術體係
5.1.4 典型的機電一體化應用實例
5.2 機械製造自動化技術及實例
5.2.1 概述
5.2.2 自動化加工設備
5.2.3 自動化加工刀具
5.2.4 物流供輸自動化
5.2.5 裝配過程自動化
5.2.6 檢測過程自動化
復習思考題
參考文獻
第6章 機械工程技術的新發展
6.1 增材製造與3D打印
6.1.1 概述
6.1.2 增材製造技術
6.1.3 發展趨勢
6.2 納米製造
6.2.1 概述
6.2.2 納米製造的加工原理
6.2.3 納米製造的應用實例
6.3 生物製造
6.3.1 概述
6.3.2 生物製造的主要研究方嚮
6.3.3 生物製造的應用實例
6.4 智能製造
6.4.1 智能製造的概念
6.4.2 智能製造係統
6.4.3 智能製造的發展現狀
6.4.4 智能製造的關鍵技術
6.4.5 智能製造的發展方嚮
6.5 工業4.0發展戰略
6.5.1 工業4.0的概念
6.5.2 工業4.0的特點
6.5.3 工業4.0的三大主題
參考文獻
第7章 現代機械工程教育
7.1 機械工程教育體係
7.1.1 機械工程教育發展曆程
7.1.2 機械工程教育體係
7.2 機械工程類專業人纔培養
7.2.1 機械工程人纔的素質
7.2.2 機械工程人纔的知識結構和能力
7.2.3 當前機械類工程教育中遇到的問題
7.3 創新型人纔培養的改革與實踐
參考文獻
封底
· · · · · · (收起)

讀後感

評分☆☆☆☆☆

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用戶評價

评分☆☆☆☆☆

我是在備考一個職業資格考試的時候接觸到這本書的,坦白說,我之前對這個領域瞭解不多,主要是想找一本能快速建立整體框架的參考書。這本書的結構安排確實很閤理,它把復雜的機械係統拆解成瞭幾個核心模塊,像是“基礎原理”、“設計方法”和“先進製造技術”等等,這種模塊化的組織方式,讓我在復習時可以針對性地攻剋薄弱環節。印象特彆深的是關於公差配閤那一部分,通常這部分內容晦澀難懂,但這本書裏使用瞭大量的圖示和錶格來輔助說明,特彆是那些三維剖視圖,清晰地展示瞭配閤關係,這比純文字描述有效多瞭。讀完一章後,它總會附帶一些“思考題”或者“動手實踐建議”,雖然我沒有全部去做,但光是看看那些建議,我就能感受到作者希望讀者能夠真正將知識“用”起來的意圖。對於想快速入門或者需要係統性迴顧知識脈絡的人來說,這本書的脈絡清晰度是它最大的優勢之一。

评分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格是那種非常直接、毫不拐彎抹角的類型,我特彆喜歡這種效率至上的寫作風格。作者似乎深知讀者的耐心有限,所以每一段文字都力求信息密度最大化,沒有太多華麗的辭藻或者冗長的鋪墊。這對我這種時間緊張的在職人士來說,簡直是福音。比如,在解釋“有限元分析”的基本思想時,它沒有陷入數學推導的泥潭,而是直接聚焦於“離散化”和“求解器”的角色,用一種非常工程化的口吻直擊核心。讀起來感覺像是身邊有一位經驗豐富、說話直爽的師傅在手把手教你,少瞭學校課堂上那種循規蹈矩的束縛感。雖然初次接觸可能需要集中精力去消化這些密集的知識點,但一旦進入狀態,知識吸收的速度會非常快。

评分☆☆☆☆☆

我購買這本書主要是衝著它在“係統集成”方麵的論述去的,因為我目前的工作正麵臨跨學科協作的挑戰。這本書在介紹完單個機械部件的工作原理後,並沒有止步於此,而是花瞭相當大的篇幅去探討如何將這些部件整閤成一個高效、可靠的工業係統。它對“人機交互界麵設計”在現代機械操作中的重要性進行瞭探討,這一點在傳統的機械導論中是很少見的。它將用戶體驗的理念引入到冰冷的機械設計中,使讀者意識到,一個好的設計不僅要能工作,還要“好用”。此外,書中對“標準化與模塊化”的討論也很有啓發性,它強調瞭在早期設計階段就應考慮係統的可維護性和可擴展性,這對於規劃長期項目至關重要。總體來說,它提供的不僅僅是技術知識,更是一種係統性的工程思維框架。

评分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計挺有意思的,封麵的排版和配色給我的第一印象是比較穩重,但又不失現代感。內頁的紙張質感也還行,閱讀起來不費力。我本來以為“機械工程導論”這種書會很枯燥,但是翻開目錄後發現它對基礎概念的梳理相當清晰,而且在每一章的開頭都設置瞭“引入”或者“案例分享”,這些小設計讓我覺得作者挺用心的,像是特地為初學者考慮過。比如,在講材料力學基礎的時候,它並沒有直接拋齣復雜的公式,而是先用一個生活中的例子來解釋為什麼需要這些理論,這種循序漸進的方式,大大降低瞭我理解的門檻。我個人對那些過於學術化、堆砌理論的教材不太感冒,但這本在理論和實踐之間找到瞭一個很好的平衡點。它讓我感覺,學習機械工程並不是要成為一個隻會算數的機器,而是要理解事物運轉的底層邏輯。

评分☆☆☆☆☆

從一個長期在行業裏摸爬滾打的老工程師的角度來看,這本書的亮點在於它對“前沿技術”的融閤處理得非常自然,沒有那種為瞭追趕熱點而生硬嫁接的感覺。它並沒有把智能製造僅僅作為一個章節來介紹,而是將它滲透到瞭整個工程流程的講解中,比如在講到傳統加工流程時,它會馬上引入數控和自動化相關的背景知識,對比兩者在效率和精度上的差異。這種對比的敘事手法,讓我這個老一輩的學習者也能快速跟上時代的變化。書中對“數據驅動決策”在機械設計中的應用描述得比較深入,這一點非常貼閤當前製造業的轉型需求。老實說,很多導論性的書籍在提到新技術時往往停留在概念層麵,但這本書似乎更注重於解釋新技術如何改變瞭我們“做事情”的方式,而不是僅僅介紹“是什麼”。

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