智慧工厂是现代工厂信息化发展的新阶段，是在数字化工厂的基础上，利用物联网技术和设备监控技术，并融合绿色智能手段和智能系统等新兴技术，构建的高效节能、绿色环保、环境舒适的人性化工厂。本书全面详细地讲解了智慧工厂的技术与应用案例，内容共6章，包括绪论、智慧工厂装备技术、智慧工厂信息技术、智慧工厂制造管理服务、智慧工厂应用案例和结束语。本书结构清晰、合理，内容系统、新颖，既可作为从事智慧工厂建设和管理工作的人员的案头技术书，也可作为高等院校机械制造及其自动化、机械电子工程和工业自动化等专业的高年级本科生和研究生教材，还可供对智慧工厂感兴趣的读者阅读参考。

序言 为推进实施制造强国战略，助力实体经济高质量发展，中国智能制造百人会秘书处联合电子工业出版社有限公司共同出版智能制造新模式应用系列图书，以推广制造企业智能化升级典型经验，普及智能制造技术应用，更好地服务广大科技工作者、制造业从业者、研究机构科研人员及对智能制造领域感兴趣的技术爱好者。 今逢中国智能制造百人会专家朱文华教授团队新书付梓之际，有幸受邀写序，我借此谈点体会。 朱文华教授是留法博士、浦江学者特聘教授，在智慧工厂技术与应用、制造系统工程、虚拟可视化仿真、产品生命周期管理和制造业信息化服务管理等方面有着卓越的成就，也有着非常独到的前瞻性见解。他不仅是一位智能制造领域的践行者，也是一位勤于归纳分析，能将自己的经验和心得体会与人分享的思想者。 该书立足于朱文华教授对工业4.0 和智慧工厂的理解和实践经验，以制造业的新范式——智慧工厂为对象，联系“两化”融合和信息物理系统（CPS），聚焦智慧工厂装备技术、智慧工厂信息技术和智慧工厂制造管理服务，进行了重点阐述和深入分析探讨，同时通过智慧工厂应用案例形象地描述了智慧工厂在我国的发展应用，对读者分析理解智慧工厂具有前沿的理论价值，对企业智慧工厂转型升级的落地具有重要的指导意义。 回顾历史，世界制造工业历经了三次重大变革。工业1.0 以蒸汽机的发明为代表，机械逐步取代人力劳动；工厂也逐渐取代了传统的手工作坊，成为新的制造范式。工业2.0 是电气化时代，发电机和内燃机的出现，推动工业进入电气化时代；流水线生产系统的发明，让大规模生产模式开始普及。工业3.0 是信息化时代，采用信息技术的自动化进入了市场，使得工业流程更加自动化、数字化。现代工业的多次变革，是世界格局变化和社会进步背后的重要驱动力。 当前，以新互联网技术、新信息通信技术和新人工智能技术为代表的新一代信息技术与新一代工业技术深度融合，正积极推进着以智慧工厂为新制造范式的工业4.0 时代的到来，相信智慧工厂的愿景终将成为现实。 该书虽然着墨于智慧工厂技术与应用，却也蕴含了对建设制造强国的美好憧憬，有助于有识之士探寻制造企业数字化、网络化、智能化发展的过程，推进制造企业智慧工厂转型升级的落地，进而更好地推动科技进步与经济社会和谐发展。 期望该书能够为中国制造企业走上智慧工厂升级转型之路，进而为推动中国迈进制造强国之列作出积极贡献。

第1 章 绪论......................................................................................................... 1 1.1 智慧工厂概述 ................................................................................................... 1 1.2 智慧工厂制造模式的演进 ............................................................................... 5 1.3 智慧工厂的架构 ............................................................................................. 10 1.4 智慧工厂的实现技术 ..................................................................................... 12 1.5 智慧工厂的发展 ............................................................................................. 14 第2 章 智慧工厂装备技术 ....................................................................................... 16 2.1 机器人技术 ..................................................................................................... 16 2.2 数控加工技术 ................................................................................................. 33 2.3 增材制造技术 ................................................................................................. 48 第3 章 智慧工厂信息技术 ....................................................................................... 65 3.1 人工智能技术 ................................................................................................. 65 3.2 自动识别技术 ................................................................................................. 82 3.3 工业大数据技术 ........................................................................................... 115 3.4 工业云技术 ................................................................................................... 127 3.5 工业互联网技术 ........................................................................................... 143 第4 章 智慧工厂制造管理服务 ............................................................................ 169 4.1 制造运行管理 ............................................................................................... 169 4.2 精益生产管理 ............................................................................................... 186 4.3 智慧工厂信息物理系统 ............................................................................... 210 4.4 智慧工厂人机交互 ....................................................................................... 226 第5 章 智慧工厂应用案例 ..................................................................................... 241 5.1 真空断路器装配生产线 ............................................................................... 241 5.2 柔性制造加工生产线 ................................................................................... 263 第6 章 结束语 ................................................................................................. 286 6.1 智慧工厂的建设路线 ................................................................................... 286 6.2 智慧工厂的三问一挑战 ............................................................................... 288 6.3 智慧工厂是制造业的未来 ........................................................................... 290 参考文献 ....................................................................................................................... 292