前言

本书基于高等工程应用型智能制造领域技术人才培养目标，得到“北京市属高等学校高水平教学创新团队建设支持计划项目——高水平应用型智能制造类专业工程教育团队”项目资助，也是北京市教育科学“十四五”规划重点课题“面向北京高精尖产业的智能制造应用型本科人才工程能力培养路径及评价研究”(课题批准号： CDAA23050)的研究成果，结合笔者多年从事先进制造技术、智能制造相关技术的研究与教学成果精心编著而成。

制造业是一个国家的立国之本、强国之基，历来是世界各主要工业国高度重视和发展的重要领域。党的二十大报告中，习近平总书记指出，“建设现代化产业体系，要坚持把发展经济的着力点放在实体经济上，推进新型工业化，加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国”。“推动战略性新兴产业融合集群发展，构建新一代信息技术、人工智能、生物技术、新能源、新材料、高端装备、绿色环保等一批新的增长引擎。”由新一代人工智能技术与先进制造技术深度融合所形成的智能制造，促使我国从制造大国转向制造强国，促进我国产业迈向全球价值链中高端，是新时代中国工业发展的新方向，也是促使中国制造业占据全球优势的主要路径。

智能车间与工厂是智能制造的核心载体和智能生产的核心环节，是现代工业、制造业的大势所趋，代表了生产流程的数字化、自动化和智能化，对我国制造业转型升级具有重要意义。《“十四五”智能制造发展规划》提出： “建设智能制造示范工厂。加快新一代信息技术与制造全过程、全要素深度融合，推进制造技术突破和工艺创新，推行精益管理和业务流程再造，实现泛在感知、数据贯通、集成互联、人机协作和分析优化，建设智能场景、智能车间和智能工厂。”这些政策为智能工厂行业提供了良好的政策环境，使我国智能工厂迎来大发展时期。

本书秉持系统性、科学性、先进性和实用性的原则。从智能车间与工厂的基础概念与发展历程开始，逐步深入其核心技术体系，包括关键使能技术、核心系统、规划及布局设计，典型数字孪生智能产线设计，生产计划制订及制造过程优化、智能运维技术，智能车间与工厂管理、安全技术，数据思维与工程伦理等多方面技术内容与应用。通过实际案例与深入浅出的讲解，帮助读者构建起完整的智能车间与工厂知识体系，清晰地理解各个技术环节是如何协同运作的，从而实现车间与工厂智能化的高效运作模式。同时，本书一方面广泛收集和整理了国内外最新的研究成果和实践经验，确保书中的内容能够反映智能车间与工厂领域的前沿动态； 另一方面，注重理论与实践的紧密结合，通过实际案例分析，培养读者的实际操作能力和解决问题的能力。

在本书编写之前，笔者阅读了大量相关的文献资料，其中包括丰富的网络资源，借此机会向这些作者深表敬意。

全书由北京石油化工学院罗学科、曹建树和王建康编著，同时通过校企合作，得到上海悍蒙机电科技有限公司的大力支持，为本书的编著提供了很多素材。

由于编者水平有限，时间仓促，书中难免有错误和疏漏之处，敬请读者批评指正。

编者

2024年8月