制造業(yè)是立國之本、強(qiáng)國之基，以智能制造為主攻方向推動產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革和優(yōu)化升級，促進(jìn)我國產(chǎn)業(yè)邁向全球價值鏈中高端是新時代中國工業(yè)發(fā)展的新方向。智能制造的根本在于制造，關(guān)鍵在于通過智能技術(shù)推動產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，推動社會生產(chǎn)力發(fā)展和滿足人民日益增長的美好生活需要。

隨著人們對生產(chǎn)能力、生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率的要求更高，無論是離散型制造行業(yè)還是流程型工業(yè)產(chǎn)業(yè)，在生產(chǎn)中都碰到了越來越多傳統(tǒng)工藝和成熟經(jīng)驗(yàn)無法解決的制造問題。如極端制造、超精密加工、高速高效加工以及考慮可持續(xù)發(fā)展的綠色制造問題等，需要更多的腦力勞動來決策。智能制造的作用已不僅是優(yōu)化已知的確定的和結(jié)構(gòu)化的生產(chǎn)制造問題，更重要的作用是解決那些未知的不確定的和非結(jié)構(gòu)化的生產(chǎn)制造問題，而制造裝備的智能化是實(shí)現(xiàn)智能制造發(fā)展的前提和基礎(chǔ)。

智能制造裝備是指具有感知、分析、推理、決策、控制功能的制造裝備，它是先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的集成與深度融合。智能制造裝備通過模擬人的體力和腦力勞動過程，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程的智能化，大幅降低勞動者的體力和部分腦力勞動，幫助勞動者創(chuàng)造更大的價值。智能制造裝備融合了先進(jìn)制造技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)以及人工智能技術(shù)，具有感知、學(xué)習(xí)、決策、執(zhí)行等功能，是實(shí)現(xiàn)高效、高品質(zhì)、節(jié)能環(huán)保和安全可靠生產(chǎn)的下一代制造裝備。智能制造裝備是傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)升級改造，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化、智能化、精密化、綠色化的有力工具，是培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要支撐，也是衡量一個國家工業(yè)化水平的重要標(biāo)志。

人才培養(yǎng)是實(shí)現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵，是實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國的基礎(chǔ)。在教育高等學(xué)校機(jī)械類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會的指導(dǎo)下，李培根院士和雒建斌院士等牽頭開展了智能制造系列教材的規(guī)劃和編寫工作。其中《智能制造概論》是這套系列教材的靈魂，《制造智能技術(shù)基礎(chǔ)》《智能制造裝備基礎(chǔ)》《數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)》和《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》是這套系列教材的主干。在此基礎(chǔ)上，圍繞制造技術(shù)智能智能產(chǎn)品開發(fā)智能生產(chǎn)決策智能制造服務(wù)智能商業(yè)供給等領(lǐng)域，形成了面向多樣化人才培養(yǎng)需求的系列化、模塊化的教學(xué)教程。本書作為系列教材的主干之一，同時包含了智能傳感與檢測智能設(shè)計(jì)機(jī)器人技術(shù)增材制造等多學(xué)科的專業(yè)知識。

編寫本書主要意在使學(xué)生掌握智能制造裝備智能感知、智能控制、智能驅(qū)動等基本概念和基礎(chǔ)知識、核心技術(shù)，理解智能制造裝備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展路徑，掌握智能制造裝備設(shè)計(jì)規(guī)劃、研究分析、模擬仿真或?qū)嵺`應(yīng)用的能力，具備利用人�残畔ⅹ参锢硐到y(tǒng)(human�瞔yber�瞤hysical systems,HCPS)開展研究的能力，培養(yǎng)學(xué)生探索問題、創(chuàng)新和學(xué)習(xí)的能力。

本書共分7章。第1章主要包括智能制造裝備發(fā)展概述、內(nèi)涵、基本系統(tǒng)和本書的主要目標(biāo)和內(nèi)容等內(nèi)容； 第2章主要包括智能感知技術(shù)概述、常用感知器系統(tǒng)、多傳感器信息融合等內(nèi)容，重點(diǎn)在多傳感器信息融合部分； 第3章主要包括智能控制硬件系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)、智能控制算法、智能運(yùn)維與管理等內(nèi)容； 第4章主要包括智能驅(qū)動原理、變頻驅(qū)動控制原理和伺服驅(qū)動系統(tǒng)特性； 第5章主要包括智能制造裝備數(shù)控系統(tǒng)、智能電主軸單元技術(shù)、智能刀具系統(tǒng)技術(shù)等內(nèi)容； 第6章主要包括智能數(shù)控車床、智能數(shù)控加工中心、增材制造和工業(yè)機(jī)器人等內(nèi)容； 第7章主要包括智能制造生產(chǎn)線、智能制造柔性系統(tǒng)、流程工業(yè)的智能化以及智能化生產(chǎn)車間與工廠。

本書的編寫，參考了中華人民共和國人力資源和社會保障部與中華人民共和國工業(yè)和信息化部制定的國家職業(yè)技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)《智能制造工程技術(shù)人員（2021年版）》和中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會發(fā)布的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》。編寫的過程中，始終堅(jiān)持三好的編寫原則，即： 學(xué)生好用，注重通過對工程問題的探索培養(yǎng)學(xué)生的興趣，通過專業(yè)知識圖譜，構(gòu)建導(dǎo)學(xué)引入、例題解析、案例分析、習(xí)題提升的學(xué)習(xí)途徑； 教師好教，明確了課程教學(xué)目標(biāo)，規(guī)劃了教學(xué)要求，提供了教學(xué)參考材料，完善和豐富了課程教學(xué)資源和考核樣例； 教學(xué)好用，對于教輔人員和工程技術(shù)人員而言，本書提供了關(guān)鍵知識節(jié)點(diǎn)和關(guān)聯(lián)、知識索引、參考資料和實(shí)驗(yàn)案例等內(nèi)容。

本書的編寫組主要由來自高校的學(xué)者和企業(yè)的工程師構(gòu)成。編寫組成員有： 沈陽建筑大學(xué)吳玉厚教授、東北大學(xué)鞏亞東教授、上海交通大學(xué)陳關(guān)龍教授、沈陽工業(yè)大學(xué)張珂教授、沈陽建筑大學(xué)趙德宏教授、原沈陽機(jī)床股份有限公司劉春時教授級高級工程師。其余編寫人員包括： 張麗秀、李頌華、石懷濤、安冬、楊光、趙元、譚智、劉業(yè)峰、張麗麗、岳國棟、高強(qiáng)、閆廣宇、俞明富、王賀、邵萌等。在本書編寫過程中得到了通用技術(shù)沈陽機(jī)床股份有限公司和合肥中科深谷科技發(fā)展有限公司等企業(yè)的大力支持，在此表示衷心的感謝！

感謝李培根院士在本書編寫過程中給予的指導(dǎo)，感謝張秋玲編審對智能制造系列教材的推動，感謝清華大學(xué)出版社為此系列教材出版所作的貢獻(xiàn)，感謝劉楊編輯為本書的出版所付出的努力。

鑒于作者對智能制造裝備的理解和認(rèn)識的局限，書中錯誤在所難免，敬請讀者批評指正。

2021年12月