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本书是根据自动化专业工程教育专业认证、新工科建设等需求编写而成的，旨在以项目从需求分析开始到运维优化结束的全生命周期为载体，通过CDIO工程教育模式，提高学生面向智能制造领域工程项目的全流程开发设计能力，培养学生解决复杂工程问题的能力和工程师综合素养。全书分为两篇，基础篇由第1～3章组成，主要讲解智能制造的基本框架、工程项目开发设计的基本流程和智能制造相关技术，包括智能传感、智能互联、智能运维与控制、大数据与云计算、机器学习等基础知识。实践篇由第4～7章和附录组成，主要面向冶金行业典型工艺环节，以铝电解智能制造系统全流程设计为例，按照项目全生命周期管理要求，详细介绍项目构思（conceive）、设计（design）、实施（implement）与运行（operate）等环节的具体过程。基于此，使读者能够快速掌握智能制造的工程项目开发设计思路及实现步骤。

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  第一篇 基础篇
  第1章 智能制造的基本框架 3
  1.1 智能制造的基本概念 3
  1.1.1 智能制造的定义 3
  1.1.2 智能制造的技术内涵、特征和目标 4
  1.1.3 智能制造技术体系 6
  1.2 智能制造装备的基本概念 7
  1.2.1 智能制造装备的定义 7
  1.2.2 智能制造装备的特征 8
  1.2.3 制造装备智能化的意义 9
  1.2.4 智能制造装备的主要分类 10
  1.2.5 国内外智能制造装备发展现状 11
  本章小结 16
  习题 16
  第2章 工程项目开发设计的基本流程 17
  2.1 项目招投标形式及其基本流程 18
  2.1.1 招标形式及其基本流程 18
  2.1.2 投标形式及其基本流程 21
  2.2 项目招投标各方主要任务 22
  2.2.1 招标方/代理方主要任务 22
  2.2.2 投标方主要任务 25
  2.3 基于CDIO的项目开发设计流程 25
  2.3.1 构思环节 25
  2.3.2 设计环节 28
  2.3.3 实施环节 33
  2.3.4 运行环节 34
  本章小结 35
  习题 35
  第3章 智能制造的相关技术 36
  3.1 智能传感 36
  3.1.1 智能传感器系统 37
  3.1.2 智能传感的主要实现方式 37
  3.1.3 智能传感在智能制造领域的应用 38
  3.2 智能互联 40
  3.2.1 物联网技术 40
  3.2.2 互联互通 41
  3.2.3 智能互联在智能制造领域的应用 43
  3.3 智能运维与控制 44
  3.3.1 智能运维 44
  3.3.2 智能控制 46
  3.3.3 智能运维与控制在智能制造领域的应用 49
  3.4 大数据与云计算 51
  3.4.1 大数据 51
  3.4.2 云计算 52
  3.4.3 大数据与云计算在智能制造领域的应用 55
  3.5 机器学习 57
  3.5.1 机器学习的概念 57
  3.5.2 机器学习的主要实现方式 58
  3.5.3 机器学习算法的分类 59
  3.5.4 机器学习在智能制造领域的应用 62
  本章小结 63
  习题 64
  第二篇 实践篇
  第4章 铝电解智能制造系统的构思 67
  4.1 铝电解智能制造系统的需求分析 70
  4.1.1 铝电解生产系统概述 70
  4.1.2 铝电解智能制造系统功能分析 74
  4.1.3 铝电解智能制造系统性能分析 75
  4.2 铝电解智能制造系统总体方案设计 76
  4.2.1 铝电解智能制造系统架构设计 76
  4.2.2 铝电解智能制造智能感知方案设计 78
  4.2.3 铝电解智能制造智慧物联方案设计 78
  4.2.4 铝电解智能制造数据融合平台方案设计 79
  本章小结 80
  习题 80
  第5章 铝电解智能制造系统的设计 87
  5.1 铝电解智能制造智能感知装备设计 87
  5.1.1 硬件设计 87
  5.1.2 软件设计 98
  5.2 铝电解智能制造智慧物联系统设计 103
  5.2.1 硬件设计 103
  5.2.2 软件设计 113
  本章小结 138
  习题 138
  第6章 铝电解智能制造系统的实施 139
  6.1 铝电解智能制造系统整体实施方案 139
  6.2 铝电解智能制造系统硬件安装及测试 141
  6.2.1 智能控制柜安装及测试 141
  6.2.2 桥架安装 143
  6.2.3 电源线、通信线及护套布线 143
  6.2.4 智能感知装备安装 145
  6.3 铝电解智能制造系统软件安装及测试 146
  6.3.1 HMI软件安装与测试 146
  6.3.2 智慧物联系统软件安装与测试 155
  6.3.3 智能感知装备软件安装与测试 159
  6.4 铝电解智能制造系统软硬件联合调试 161
  本章小结 162
  习题 163
  第7章 铝电解智能制造系统的运行 164
  7.1 铝电解智能制造智能系统的验收 164
  7.1.1 铝电解智能制造系统验收方案 165
  7.1.2 铝电解智能制造系统验收形式 167
  7.2 铝电解智能制造系统的预测性维护 174
  7.3 铝电解智能制造系统的优化升级 176
  7.3.1 控制柜的优化升级 176
  7.3.2 智慧物联系统的优化升级 176
  7.3.3 智能感知装备的优化升级 177
  7.3.4 隔热桥架的优化升级 179
  本章小结 180
  习题 180
  参考文献 181
  附录 铝电解智能制造系统工程项目招投标样例 182