智能制造工程是当今制造业发展的重要方向，它涉及机械工程、控制科学与工程、计算机科学等多个领域的交叉融合。智能制造的目的是通过集成先进的信息技术，实现生产过程的自动化、智能化，提高生产效率和产品质量，降低成本和资源消耗。本书从智能制造整体出发，全面系统地介绍智能制造工程涉及的相关知识单元。
全书共7章，包括智能制造基础与发展现状、智能设计技术、智能成形技术、智能数控加工技术、智能装配技术、智能检测技术、智能制造系统。本书在凝练课程核心内容的基础上，突出对学生智能制造基本理念、全局思维、创新能力与工程意识的培养。
样章试读
目录
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第1章 智能制造基础与发展现状 1
1.1 引言 1
1.1.1 智能制造定义与特征 1
1.1.2 智能制造技术体系 4
1.1.3 典型智能制造模式 9
1.2 智能制造发展历程 10
1.2.1 工业发展基本脉络 10
1.2.2 工业软件发展历程 12
1.2.3 高端装备发展历程 21
1.3 智能制造发展现状 29
1.3.1 国外智能制造技术现状 30
1.3.2 国内智能制造技术现状 33
1.3.3 从制造强国指数看进程 34
1.4 智能制造发展趋势 36
1.4.1 未来智能制造发展 36
1.4.2 智能制造演进特点 38
本章小结 40
思考与练习 41
第2章 智能设计技术 42
2.1 引言 42
2.1.1 基本内涵与重大工程需求 42
2.1.2 国内外技术发展现状 46
2.1.3 技术发展目标与路线 47
2.2 智能概念设计方法 49
2.2.1 基本概念 49
2.2.2 基础理论 52
2.2.3 智能概念设计求解 53
2.2.4 智能设计方案优化与评估 54
2.2.5 应用实践 55
2.3 智能优化设计方法 57
2.3.1 基本概念 57
2.3.2 基础理论 60
2.3.3 拓扑优化设计方法 62
2.3.4 多学科优化设计方法 73
2.4 数据驱动设计方法 79
2.4.1 基本概念 79
2.4.2 基础理论 80
2.4.3 正向设计及基于数据驱动的正向计算方法 83
2.4.4 基于数据驱动的逆向设计方法 85
2.4.5 应用实践 86
2.5 智能仿生设计方法 88
2.5.1 基本概念 88
2.5.2 基础理论 91
2.5.3 设计方法 96
2.5.4 应用实践 99
本章小结 102
思考与练习 102
第3章 智能成形技术 103
3.1 引言 103
3.2 智能复合材料成形技术 105
3.2.1 技术内涵与技术原理 105
3.2.2 复合材料成形智能化调控 111
3.3 智能金属材料成形技术 116
3.3.1 技术内涵与技术原理 116
3.3.2 金属成形智能化调控 120
3.4 智能成形技术发展方向 123
本章小结 124
思考与练习 124
第4章 智能数控加工技术 125
4.1 引言 125
4.2 智能数控加工关键技术 126
4.2.1 加工过程数据获取与处理技术 126
4.2.2 自动数控编程技术 132
4.2.3 加工变形自适应控制技术 142
4.2.4 加工稳定性预测技术 151
本章小结 162
思考与练习 162
第5章 智能装配技术 163
5.1 引言 163
5.2 装配质量预测与工艺动态设计方法 166
5.2.1 基本概念 166
5.2.2 基础理论 167
5.2.3 装配质量预测方法 169
5.2.4 装配工艺动态设计方法 172
5.2.5 应用实践 175
5.3 模型驱动的智能装配方法 177
5.3.1 基本概念 177
5.3.2 基础理论 178
5.3.3 混合现实辅助装配技术 180
5.3.4 数字孪生模型驱动装配技术 182
5.3.5 应用实践 184
5.4 智能装配工装与设备 188
5.4.1 基本概念 188
5.4.2 基础理论 189
5.4.3 柔性工装 195
5.4.4 智能装配机器人 204
5.4.5 应用实践 206
本章小结 208
思考与练习 208
第6章 智能检测技术 209
6.1 引言 209
6.2 工业摄影测量技术 212
6.2.1 测量原理与特点 212
6.2.2 人工测量标志 213
6.2.3 像片定向 219
6.2.4 像点匹配 219
6.2.5 自校检光束法平差 222
6.2.6 工业摄影测量应用 226
6.3 机器视觉智能检测技术 227
6.3.1 基本工作原理 227
6.3.2 视觉检测硬件模块组成 228
6.3.3 图像数据预处理 229
6.3.4 图像关键特征提取 231
6.3.5 图像分类 233
6.3.6 图像目标识别 234
6.3.7 图像分割 235
6.3.8 机器视觉检测系统 237
6.3.9 机器视觉检测应用 239
6.4 三维数字化智能检测技术 243
6.4.1 三维激光扫描 244
6.4.2 三维点云数据的获取与存储 245
6.4.3 三维点云关键特征提取 248
6.4.4 三维点云数据配准 254
6.4.5 三维数字化检测应用 257
本章小结 267
思考与练习 267
第7章 智能制造系统 268
7.1 引言 268
7.1.1 基本内涵与重大工程需求 268
7.1.2 国内外现状分析 269
7.1.3 发展目标与趋势路线 273
7.2 离散车间制造物联技术 274
7.2.1 制造物联技术研究现状与问题 274
7.2.2 制造车间物联系统体系架构 275
7.2.3 多源异构制造装备信息适配感知技术 277
7.2.4 应用案例 281
7.3 智能制造系统自组织运行技术 282
7.3.1 制造系统自组织运行研究现状与问题 282
7.3.2 基于多agent协同的智能制造系统自组织架构 283
7.3.3 面向异构制造设备的智能体集成技术 287
7.3.4 面向异构装备智能体能的信息交互技术 291
7.3.5 应用案例 294
7.4 智能制造系统自适应调控技术 301
7.4.1 自适应调控技术研究现状与问题 301
7.4.2 智能制造系统自适应调控架构 303
7.4.3 制造系统调控过程的强化学习模型建立 306
7.4.4 基于深度强化学习的智能制造系统自适应方法 309
7.4.5 案例实验 310
本章小结 312
思考与练习 312
参考文献 313
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