书名：机电产品智能化装配技术pdf/doc/txt格式电子书下载

推荐语：基于人工智能的机电产品装配技术，中国制造2025重点图书，传统机械转型设计参考

作者：陈继文,杨红娟,张进生

出版社：化学工业出版社

出版时间：2020-04-01

书籍编号：30617904

ISBN：9787122355645

正文语种：中文

字数：245536

版次：

所属分类：科学新知-工业技术

《“中国制造2025”出版工程》
编　委　会

主　任

　　　孙优贤（院士）

副主任（按姓氏笔画排序）

　　　王天然（院士）　杨华勇（院士）　吴　澄（院士）

　　　陈　纯（院士）　陈　杰（院士）　郑南宁（院士）

　　　桂卫华（院士）　钱　锋（院士）　管晓宏（院士）

委　员（按姓氏笔画排序）

　　　马正先　王大轶　王天然　王荣明　王耀南　田彦涛

　　　巩水利　乔　非　任春年　伊廷锋　刘　敏　刘延俊

　　　刘会聪　刘利军　孙长银　孙优贤　杜宇雷　巫英才

　　　李　莉　李　慧　李少远　李亚江　李嘉宁　杨卫民

　　　杨华勇　吴　飞　吴　澄　吴伟国　宋　浩　张　平

　　　张　晶　张从鹏　张玉茹　张永德　张进生　陈　为

　　　陈　刚　陈　纯　陈　杰　陈万米　陈长军　陈华钧

　　　陈兵旗　陈茂爱　陈继文　陈增强　罗　映　罗学科

　　　郑南宁　房立金　赵春晖　胡昌华　胡福文　姜金刚

　　　费燕琼　贺　威　桂卫华　柴　毅　钱　锋　徐继宁

　　　郭彤颖　曹巨江　康　锐　梁桥康　焦志伟　曾宪武

　　　谢　颖　谢胜利　蔡　登　管晓宏　魏青松

本书围绕机电产品装配，重点阐述了借助人工智能技术提升机电产品装配规划的能力，实现机电产品智能化装配的关键技术。本书共8章，第1～3章详细介绍了智能化装配及人工智能技术的相关基础知识；第4～8章结合实例展示了人工智能技术在机电产品装配中的应用，如面向装配序列智能规划的时空语义知识建模与知识获取、基于知识检索与规则推理的装配规划、基于神经网络的产品装配规划及其仿真、装配生产线数学模型、重卡装配生产线的调度优化设计与装配车间3D仿真等，内容由浅入深，循序渐进，理论结合实际，实用性强，是人工智能与制造技术深度融合的典型范例。

本书可供从事数字化设计与制造等领域研究的科研人员以及从事计算机集成制造的企业界科技工作者阅读，也可作为高等院校机械工程、自动化及计算机应用等专业高年级本科生和研究生的参考用书。

书名：机电产品智能化装配技术

作者：陈继文，杨红娟，张进生著

CIP号：第252401号

ISBN：978-7-122-35564-5

责任编辑：曾　越　张兴辉

出版发行：化学工业出版社（北京市东城区青年湖南街13号 100011）

购书咨询：010-64518888

售后服务：010-64518899

网址：http://www.cip.com.cn

版权所有　违者必究

本书围绕机电产品装配，重点阐述了借助人工智能技术提升机电产品装配规划的能力，实现机电产品智能化装配的关键技术。本书共8章，第1～3章详细介绍了智能化装配及人工智能技术的相关基础知识；第4～8章结合实例展示了人工智能技术在机电产品装配中的应用，如面向装配序列智能规划的时空语义知识建模与知识获取、基于知识检索与规则推理的装配规划、基于神经网络的产品装配规划及其仿真、装配生产线数学模型、重卡装配生产线的调度优化设计与装配车间3D仿真等，内容由浅入深，循序渐进，理论结合实际，实用性强，是人工智能与制造技术深度融合的典型范例。

本书可供从事数字化设计与制造等领域研究的科研人员以及从事计算机集成制造的企业界科技工作者阅读，也可作为高等院校机械工程、自动化及计算机应用等专业高年级本科生和研究生的参考用书。

书名：机电产品智能化装配技术

作者：陈继文，杨红娟，张进生著

CIP号：第252401号

ISBN：978-7-122-35564-5

责任编辑：曾　越　张兴辉

出版发行：化学工业出版社（北京市东城区青年湖南街13号 100011）

购书咨询：010-64518888

售后服务：010-64518899

网址：http://www.cip.com.cn

版权所有　违者必究

序

制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。近十年来，我国制造业持续快速发展，综合实力不断增强，国际地位得到大幅提升，已成为世界制造业规模最大的国家。但我国仍处于工业化进程中，大而不强的问题突出，与先进国家相比还有较大差距。为解决制造业大而不强、自主创新能力弱、关键核心技术与高端装备对外依存度高等制约我国发展的问题，国务院于2015年5月8日发布了“中国制造2025”国家规划。随后，工信部发布了“中国制造2025”规划，提出了我国制造业“三步走”的强国发展战略及2025年的奋斗目标、指导方针和战略路线，制定了九大战略任务、十大重点发展领域。2016年8月19日，工信部、国家发展改革委、科技部、财政部四部委联合发布了“中国制造2025”制造业创新中心、工业强基、绿色制造、智能制造和高端装备创新五大工程实施指南。

为了响应党中央、国务院做出的建设制造强国的重大战略部署，各地政府、企业、科研部门都在进行积极的探索和部署。加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展，推动我国制造模式从“中国制造”向“中国智造”转变，加快实现我国制造业由大变强，正成为我们新的历史使命。当前，信息革命进程持续快速演进，物联网、云计算、大数据、人工智能等技术广泛渗透于经济社会各个领域，信息经济繁荣程度成为国家实力的重要标志。增材制造（3D打印）、机器人与智能制造、控制和信息技术、人工智能等领域技术不断取得重大突破，推动传统工业体系分化变革，并将重塑制造业国际分工格局。制造技术与互联网等信息技术融合发展，成为新一轮科技革命和产业变革的重大趋势和主要特征。在这种中国制造业大发展、大变革背景之下，化学工业出版社主动顺应技术和产业发展趋势，组织出版《“中国制造2025”出版工程》丛书可谓勇于引领、恰逢其时。

《“中国制造2025”出版工程》丛书是紧紧围绕国务院发布的实施制造强国战略的第一个十年的行动纲领——“中国制造2025”的一套高水平、原创性强的学术专著。丛书立足智能制造及装备、控制及信息技术两大领域，涵盖了物联网、大数据、3D打印、机器人、智能装备、工业网络安全、知识自动化、人工智能等一系列核心技术。丛书的选题策划紧密结合“中国制造2025”规划及11个配套实施指南、行动计划或专项规划，每个分册针对各个领域的一些核心技术组织内容，集中体现了国内制造业领域的技术发展成果，旨在加强先进技术的研发、推广和应用，为“中国制造2025”行动纲领的落地生根提供了有针对性的方向引导和系统性的技术参考。

这套书集中体现以下几大特点：

首先，丛书内容都力求原创，以网络化、智能化技术为核心，汇集了许多前沿科技，反映了国内外最新的一些技术成果，尤其使国内的相关原创性科技成果得到了体现。这些图书中，包含了获得国家与省部级诸多科技奖励的许多新技术，因此，图书的出版对新技术的推广应用很有帮助！这些内容不仅为技术人员解决实际问题，也为研究提供新方向、拓展新思路。

其次，丛书各分册在介绍相应专业领域的新技术、新理论和新方法的同时，优先介绍有应用前景的新技术及其推广应用的范例，以促进优秀科研成果向产业的转化。

丛书由我国控制工程专家孙优贤院士牵头并担任编委会主任，吴澄、王天然、郑南宁等多位院士参与策划组织工作，众多长江学者、杰青、优青等中青年学者参与具体的编写工作，具有较高的学术水平与编写质量。

相信本套丛书的出版对推动“中国制造2025”国家重要战略规划的实施具有积极的意义，可以有效促进我国智能制造技术的研发和创新，推动装备制造业的技术转型和升级，提高产品的设计能力和技术水平，从而多角度地提升中国制造业的核心竞争力。

中国工程院院士　　　　

前言

制造业是国民经济的支柱产业和经济增长的发动机，体现了社会生产力的发展水平，是决定国家发展水平的最基本因素之一。全球主要经济体已不约而同地把机械制造业的发展放在首要位置，先后提出了国家性的制造业或工业转型升级战略规划布局。以技术创新引领制造产业升级，智能化已成为制造业高质量发展的必然趋势。智能制造产业的发展成为世界各国竞争的焦点，把握智能制造将是当前各国竞相推动的新一轮产业革命的关键。特别是以人工智能为代表的新一代信息技术爆发式发展，智能技术与制造技术深度融合，将重塑制造业的模式。装配是制造系统的重要组成环节，是产品制造全生命周期中最重要的、耗费精力和时间最多的步骤之一，在很大程度上决定了产品最终质量、制造成本和生产周期。因此，采用先进的人工智能技术，提升产品装配的自动化、智能化程度是新一代智能制造中急需解决的关键问题，具有非常重要的工程意义。

本书围绕机电产品智能化装配，重点阐述了借助人工智能技术提升机电产品装配规划的能力，实现基于人工智能的机电产品智能化装配的关键技术。全书共分8章：第1章综述了智能制造及其关键技术、智能化装配及其关键技术；第2章阐述智能化装配技术基础，着重介绍装配技术基础和装配生产线设计基础；第3章论述人工智能技术基础，主要包括知识工程、神经网络及遗传算法等；第4章阐述建立时空语义知识本体模型的原则与方法，建立产品时空语义知识模型，系统地研究面向装配序列规划的时空语义知识获取，建立产品时空语义知识系统，实现了基于SolidWorks和CATIA的产品时空语义知识提取；第5章研究基于知识检索与规则推理的装配规划，主要包括系统框架设计、基于本体检索与推理的装配规划、装配规划的评价及筛选及其在直线电动机装配中的应用；第6章建立面向装配规划的装配模型，进行基于神经网络的装配规划与仿真；第7章阐述生产调度理论，研究重卡装

配生产线设计与调度，建立重卡柔性装配生产线数学模型并进行优化；第8章进行重卡装配生产线的数据采集与处理，进行基于遗传算法的重卡装配生产线调度优化仿真及装配车间的3D仿真。

本书由陈继文、杨红娟、张进生著，崔嘉嘉、吕洋、王琛、王凯、尹国运、周金林等的研究成果为本书的形成做出了贡献。感谢山东建筑大学机电工程学院、山东省绿色制造工艺及其智能装备工程技术研究中心的支持。

鉴于著者学术水平有限，一些学术观点的不妥之处恳请专家、学者指正。书中文法的欠妥之处，恳请读者指正。

本书承蒙国家自然科学基金项目（61303087）、山东省重大科技创新工程项目（2019JZZY010455）、山东省重点研发计划项目（2019GGX104095）、山东省研究生导师能力提升计划项目（SDYY18130）的支持，在此致谢。

著者

2019年5月

第1章　智能制造及智能化装配

1.1　智能制造及其关键技术

1.1.1　智能制造的背景与意义

制造业是国民经济的支柱产业和经济增长的发动机，体现了社会生产力的发展水平，是决定国家发展水平的最基本因素之一。中国工业增加值占GDP比重一直维持在40%以上，中国经济崛起中最重要的因素就是制造业腾飞。同期，美、日、德三强的工业增加值占比均超过20%，以制造业为核心的工业仍然是国民经济的压舱石。在国际竞争日益激烈的今天，没有强大的制造业就不可能实现生产力的跨越式发展。制造业是高新技术产业化的载体和技术创新的主战场。核技术、空间技术、信息技术、生物技术等都是通过制造业的发展转化为规模生产力的，进而产生了诸如核电站、人造卫星、航天飞机、大规模集成电路、科学仪器、智能机器人、生物反应器、医疗仪器等，形成了制造业中的高新技术产业。全球主要经济体已不约而同地把机械制造业的发展放在首要位置，先后提出了国家性的制造业或工业转型升级战略规划布局，如美国的“先进制造业国家战略计划”、德国的“工业4.0”、日本的“智能制造系统IMS”、欧盟的“IMS 2020计划”、我国的“中国制造2025”以及英国的“工业2050战略”等。我国已成为世界制造业大国，在核电、航天、高铁、信息通信等领域具有全球竞争力。然而，我国中高端制造业增长面临的考验、制造业提质升级的任务、落实制造业高质量发展的需求，都对先进制造业提出了新的要求。

以技术创新引领制造产业升级，智能化已成为制造业高质量发展的必然趋势。智能制造产业的发展成为世界各国竞争的焦点，把握智能制造将是当前各国竞相推动的新一轮产业革命的关键。美国、英国的“再工业化”，重视发展高技术的制造业；德国、日本竭力保持在智能制造产品领域的优势。当前各国制造业转型升级的战略规划侧重有所不同，美国意在通过工业互联网实现数据与信息的获取、建模、应用、分析，德国侧重物理网络系统（CPS）的应用和生产新业态，中国则强调工业化和信息化深度融合。信息化与工业化的融合，使得自感知、自诊断、自优化、

....