本书系统地讲解了智能制造的概念与内涵，智能制造产生的信息技术基础，物联网与云计算，大数据和人工智能技术，智能制造的主要战略，智能制造的技术框架与制造服务等。对制造行业智能制造的应用进行了深入探索与实践，深入分析了国内外3个典型案例和行业5个案例。行业应用案例阐述了为破解企业难题、促进企业转型升级，以智能工厂试点建设为切入点，推进生产制造与互联网融合创新，坚持立足实际、问题导向，开展制造工业互联网平台建设，推进工厂的生产设备网络化、生产数据可视化、生产过程透明化、生产决策智能化，全面提升企业智能制造水平，形成企业创新发展新优势。 本书案例新颖，系统性强，结构清晰，通俗易懂，适合制造业高管、生产管理者、质量管理者、信息化管理者、大学相关专业的师生及智能制造爱好者参考使用。
近些年来，笔者对智能制造理论学习和实践花了不少时间，主持或参与了多个大型企业的智能制造试点项目的开展，对其在行业应用与实践探索有了一定的思考。一年前，笔者萌生了一个想法，结合自己过去多年对传统企业IT系统建设的经验，想写一本关于智能制造技术与应用实践的书，而且这也是笔者所写的第一本书。考虑良久，几经反复，拟出了书的初步大纲，但久久未能动笔。清华大学范玉顺教授对智能制造的研究方面有很深的造诣，一次偶然的机会，当笔者把这一想法和他说了后，得到了他的热情鼓励和大力支持，使笔者坚定了写作的想法。于是，笔者不揣冒昧，怀着忐忑的心情开始了本书的写作。
智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。基于信息系统的智能装备、智能工厂等智能制造正在引领制造方式变革，既符合我国制造业发展的内在要求，也是重塑我国制造业新优势、实现转型升级的必然选择。加快发展智能制造，是培育我国经济增长新动能的必由之路，是抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择，对于推动我国制造业供给侧结构性改革，打造我国制造业竞争新优势，实现制造强国，具有重要战略意义。智能制造俨然成为制造业关注的热点，已经被越来越多的企业领导者所认可。当前，深入推进工业化与信息化融合已成为行业转型升级发展的一个重要命题，也是精益管理不断向纵深推进的现实需要和战略需求。
本书系统地讲解了智能制造的概念与内涵，智能制造产生的信息技术基础，物联网与云计算，大数据和人工智能技术，智能制造的主要战略，智能制造的技术框架与制造服务等。对制造行业智能制造的应用进行了深入探索与实践，用两章的篇幅深入分析了国内外3个典型案例和行业5个案例。希望通过本书能让更多的企业领导者、CIO和相关人员以更全面、更正确的视角理解智能制造，思考企业的数字化转型之路。
每本书的编写都凝聚了很多人的汗水和智慧，十分不易，需要投入大量的精力，尤其是将理论和实践相结合，需要较高的理论水平和对案例的充分了解，要进行提炼总结。本书由范玉顺老师编写了第1～4章和第6章，林郁编写了其余的章节。感谢笔者同事马庆文、郭天文、李文灿、曹琦、陈晓杜等，他们参与了本书部分章节的编写，从不同的视角、业务领域对智能制造建设给企业和行业带来的帮助和价值做了非常精彩的阐述。在这里特别感谢武汉智能装备工业技术研究院有限公司提供了相关案例。期待本书能给大家带来有益的帮助，那将是我乐见的事。
编者
2022年5月于厦门
第1章智能制造的概念与产生背景1
1.1智能制造是一种先进制造模式1
1.2智能制造的概念与内涵2
1.3信息的定义与特征6
1.3.1信息的定义6
1.3.2信息的基本特征和认知模型8
1.3.3数据、信息、知识和智能的关联与区别10
1.4信息的度量和价值13
1.4.1信息的度量13
1.4.2信息的价值17
1.5信息应用的发展历程17
1.5.1信息应用的前4个阶段18
1.5.2信息应用的智能化阶段（i时代）21
1.6信息技术的功能31
1.6.1信息技术的本原功能31
1.6.2信息技术的扩展功能32
1.6.3信息技术的战略功能33
1.6.4湿件的作用35
1.7信息技术的企业应用发展历程35
第2章物联网与云计算39
2.1物联网的基本概念与发展过程39
2.1.1物联网的概念39
2.1.2物联网的基本架构39
2.1.3物联网的特点40
2.1.4物联网的发展历程41
2.2RFID的起源与系统组成42
2.2.1RFID的起源43
2.2.2RFID标签44
2.2.3RFID读写器47
2.2.4天线、频段与应用软件系统48
2.3RFID的工作原理与中间件50
2.3.1RFID的工作原理50
2.3.2RFID中间件53
2.4物联网的关键技术55
2.4.1信息感知技术55
2.4.2组网与泛在接入技术57
2.4.3信息安全技术63
2.5物联网的企业应用63
2.5.1RFID在零售业的应用63
2.5.2RFID在供应链管理方面的应用65
2.5.3RFID在制造企业中的应用66
2.6云计算的概念和主要特征68
2.6.1云计算的概念69
2.6.2云计算的主要特征71
2.7云计算的工作原理与关键技术72
2.7.1云计算的工作原理72
2.7.2云计算的关键技术74
2.8典型云计算的服务模式与部署模式78
2.8.1云计算的服务模式78
2.8.2云计算的部署模式79
2.9云计算平台的典型案例80
2.9.1IBM公司的蓝云计算平台产品80
2.9.2亚马逊公司的弹性计算云81
目录
第3章大数据83
3.1大数据的产生背景与数据来源83
3.1.1大数据的产生背景83
3.1.2大数据的来源85
3.2大数据特征与思维转变87
3.2.1大数据的特征88
3.2.2大数据所带来的思维转变91
3.3大数据产业链与应用94
3.3.1大数据产业链95
3.3.2大数据应用98
3.4大数据下企业管理的新方法106
3.4.1新的价值创造过程107
3.4.2以数据中心为基础的知识管理与决策支持109
3.4.3建立企业数据共享平台和开放式企业环境111
3.5大数据应用中的关键技术112
3.5.1分布式架构技术113
3.5.2数据挖掘技术119
3.5.3新型企业数据存储技术124
第4章人工智能127
4.1人工智能的概念与发展历程127
4.1.1人工智能的概念127
4.1.2人工智能的发展历程129
4.2机器学习146
4.2.1决策树147
4.2.2人工神经元模型151
4.2.3单个感知器学习算法153
4.2.4单层感知器学习方法156
4.2.5基于误差反传的多层感知器BP神经网络157
4.2.6深度学习162
4.3新一代人工智能发展战略163
4.3.1目标164
4.3.2重点任务165
4.4人工智能的产业链与应用170
4.4.1人工智能产业链170
4.4.2人工智能应用177
第5章智能制造的主要战略185
5.1中国制造2025185
5.1.1中国制造2025背景与意义185
5.1.2国家战略目标与九大战略任务187
5.1.3八项战略对策189
5.1.4十大重点领域192
5.1.5五项重点工程194
5.1.6中国制造2025对烟草行业的影响198
5.2工业4.0199
5.2.1工业4.0的背景与意义199
5.2.2双重战略: 市场和供应商领先策略202
5.2.3激励措施与技术支柱204
5.2.4九项核心技术205
5.2.5工业4.0对烟草行业的影响210
5.3工业互联网210
5.3.1工业互联网的背景与意义211
5.3.2工业互联网的发展前景211
5.3.3工业互联网与智能制造的关系212
5.3.4工业互联网参考体系架构213
5.3.5工业互联网参考技术体系215
5.3.6我国工业互联网创新发展行动计划217
5.3.7工业互联网对烟草行业的影响219
5.4其他国家智能制造战略220
5.4.1日本工业价值链计划220
5.4.2工业新法国221
5.4.3英国工业2050战略222
第6章智能制造的技术框架与制造服务224
6.1智能制造的技术框架224
6.1.1智能制造的基础理论、方法与标准体系224
6.1.2智能制造的关键技术225
6.1.3智能制造装备与应用工程228
6.2制造业的服务化转型233
6.3制造服务的内涵、分类与特征235
6.3.1制造服务的定义和内涵235
6.3.2制造服务的分类236
6.3.3制造服务的特点238
6.4制造服务在制造业中的应用现状239
6.4.1制造服务应用现状239
6.4.2制造服务平台与系统研发现状240
6.5制造服务技术要点242
6.5.1面向具体应用领域的制造服务技术242
6.5.2面向制造服务网络的服务组织与管理技术246
6.6制造服务的作用与案例252
6.6.1制造服务的作用252
6.6.2制造服务案例254
第7章制造行业智能制造的探索与实践259
7.1德国博世工业4.0应用实践259
7.1.1德国博世集团概况259
7.1.2博世工业4.0发展历程260
7.1.3博世工业4.0战略目标262
7.1.4建设内容262
7.1.5建设成效266
7.2德国SEW精益智能制造应用实践267
7.2.1德国SEW概况267
7.2.2项目目标268
7.2.3精益智能工厂规划方案268
7.2.4建设成效274
7.3东莞劲胜智能工厂应用实践274
7.3.1东莞劲胜公司概况275
7.3.2项目目标275
7.3.3智能工厂规划方案275
7.3.4建设成效277
第8章行业智能制造的探索与实践279
8.1卷烟制造工业互联网平台建设实践279
8.1.1项目背景279
8.1.2项目目标280
8.1.3建设原则280
8.1.4技术方案281
8.1.5建设内容285
8.1.6建设成效301
8.2卷烟智能仓储物流系统的设计与应用302
8.2.1项目背景302
8.2.2项目目标303
8.2.3技术方案303
8.2.4案例313
8.3卷烟APS高级排产系统的设计与应用316
8.3.1项目背景317
8.3.2项目目标318
8.3.3技术方案318
8.3.4建设内容322
8.3.5建设成效328
8.4卷烟制造全过程质量一体化集成系统设计与应用328
8.4.1项目背景329
8.4.2项目目标330
8.4.3实施方式330
8.4.4技术方案331
8.4.5应用场景335
8.4.6建设成效341
8.5卷烟制造过程工艺控制的数据分析与应用343
8.5.1项目背景343
8.5.2项目目标344
8.5.3建设原则345
8.5.4技术方案345
8.5.5功能实现352
8.5.6建设成效367
参考文献369
书单推荐
