本书以江苏省现代模具智能制造与虚拟仿真实训平台为基础，以产品全生命周期（PLM）为主线，
以自动化传送带、AGV 小车、上下料机械手等物流设施为载体，贯穿产品设计、工艺、制造等阶段，
将虚拟技术与加工制造相结合，整合智能制造各类要素，主要包括智能制造综合产线、虚拟仿真实训
模块、工业机器人技术、增材制造技术、微型机床的创新加工、大数据应用技术和物联网技术等内容，
理念新颖，具有较强的科学性和实用性。

本书突出特色，抓住重点，强化应用。围绕“技术素养 + 管理能力”人才培养目标，以工程应用为
特色，通过理论与工程实际相结合，构建应用型职业教育系列教材特色。本书编写遵循新技术、新工
艺、新规范的发展要求，顺应智能制造发展趋势和特点，缩短学生专业技术技能与生产一线要求的距离，
具有鲜明的高等职业技术人才培养特色。

本书属于智能制造科普类教材，适合作为高等职业院校机电一体化技术、电气自动化技术、数控
技术、企业管理、财务管理、金融管理等专业的教材，有助于拓展学生的知识面，培养跨学科交叉融
合水平，提升综合能力，也可作为智能制造技术人员的参考或培训用书。


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伴随着科技进步与产业变革加速，新时代高等职业教育面临诸多挑战，亟须突破原有框架体系形成新理念、新思维、新模式、新知识、新技术，改革是高等职业教育持续发展的永恒话题。新形势下，传统专业交叉融合加速，多学科交叉融合的教育形式已逐步显现，以智能制造、工业机器人、增材制造、物联网技术、企业管理等专业为基础的新工科建设成为我国高等职业教育的改革方向。传统职业教育需要遵循国家发展战略，进行跨界、整合以及重构，实现职业教育协同育人的内在驱动，助推区域经济与产业发展。
本书有以下几个特性：
（1）理论指引，内涵驱动。以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，坚持立德树人、内涵发展、学生为本的指导思想，适应智能时代行业产业发展要求，遵循教育规律和人才成长规律。
（2）突破藩篱，融会贯通。基于“工科+商科”的人才培养理念，优化“专业牵动、能力驱动、校企联动”的人才培养机制，突破专业壁垒与专业藩篱，加快培养兼具技术素养和管理能力的复合型技术技能人才，而这与教育教学体系架构、教学模式、人才培养体系、实践教学、教学质量等因素密切相关。构建“技术素养+管理能力”人才培养体系，走出一条特色、结构、质量、效益协调与可持续发展的科学办学新路。
（3）工管融合，标新立异。突破传统专业界限，将工程应用与管理科学有机融合，培养商科学生的工科素养，培养工科学生的管理素养。教学实施充分考虑跨专业交叉融合的特点，兼顾实训教学设计的专业性与兼容性，建设相匹配的实训教学模块，开发教学内容与教学资源，建立起教、学、管三者协同配合的实践教育体系和完善的实践教育质量保证体系。
（4）理实一体，彰显特色。构建“课程模块化、教学现场化”，强调实践现场对理论课程与课堂教学的融入性，推进课程内容与教学实践有机结合，实现教育教学与生产实践的衔接性。遵循职业教育技术技能人才的成长规律，完善“技术素养+管理能力”创新型人才培养模式，使其成为江苏财经职业技术学院“十四五”期间教育教学改革的一面旗帜。
本书力求反映“技术素养+管理能力”人才培养理念和专业教学改革的特点，注重理论密切联系实际，加强实用性，突出实践性，确保授课内容有理论深度和实践基础。
本书遴选一批既具有工程实践经验，又具有丰富教学实践经验的教师负责编写，以确保教材质量。本书的出版，对我国技术技能型人才培养质量的提高必将产生积极影响，为我国经济建设和社会发展做出一定的贡献。
本书由江苏财经职业技术学院智能制造综合实训中心蒋道霞、符学龙、嵇正波任主
编，林伟、陈宁宁任副主编，全书由江苏财经职业技术学院副校长杜萍教授主审。参加
编写工作的还有智能制造综合实训中心武涛、张驰、于云峰。具体编写分工如下：项目
一由嵇正波编写、项目二由武涛编写、项目三由林伟编写、项目四由符学龙编写、项目
五由于云峰编写、项目六由蒋道霞编写、项目七由张驰编写、项目八由陈宁宁编写。
最后，特别感谢中国铁道出版社有限公司的领导和编辑们对本书出版的支持。由于
编写时间紧，相互协调难度大等原因，本书难免存在一些不足，恳请使用本书的教师和
学生批评指正，以便本书不断改进和完善。
编？者
2021 年5 月？

项目一 智能制造综合产线...... 1
任务一 智能制造的认知....................1
一、智能制造的概念 ........................ 1
二、智能制造的特征及关键技术 .... 2
三、工业4.0与制造强国 ................... 3
任务二 认识智能工厂........................4
一、智能制造实训中心硬件系统 .... 5
二、中心软件系统架构 .................... 8
三、知识拓展 .................................. 10
任务三 体验智能生产......................11
一、主轴箱的智能生产 .................. 12
二、鲁班锁的智能生产与装配 ...... 17
三、摇摆气缸智能生产与装配 ...... 21
四、书签个性化定制生产 .............. 24
五、冲压零件的智能生产 .............. 25
任务四 智能制造产线产品的成本核算.............................27
一、成本的构成 .............................. 28
二、主轴箱的制造成本核算 .......... 29
巩固与练习........................................35

项目二 虚拟仿真实训模块.... 37
任务一 认知MES系统及数字孪生....37
一、制造执行系统和数字孪生技术概述 .................................. 38
二、认识MES系统 .......................... 39
任务二 智能制造产线虚拟仿真与搭建................................49
一、物流在智能工厂中的重要地位 .................................. 49
二、产线仿真搭建及智能工厂规划的十大核心要素 .............. 50
任务三 虚拟运行与数据分析...........63
一、生产排程 .................................. 63
二、虚拟运行演示及智能制造特性 ...................... 64
巩固与练习........................................79
项目三 工业机器人技术....... 81
任务一 工业机器人认知..................81
一、工业机器人技术 ...................... 82
二、ABB工业机器人 ...................... 86
任务二 积木搬运.............................87
一、示教器手动操作 ..................... 88
二、常用编程指令应用 .................. 95
三、积木的搬运 ............................ 101
任务三 矩形轨迹的移动................103
一、坐标系的建立 ....................... 104
二、矩形轨迹的移动 .................... 107
巩固与练习......................................109
项目四 增材制造技术........ 110
任务一 3D打印世界探秘...............110
一、减材制造简述 ....................... 111
二、增材制造技术 ........................ 111
三、3D打印分类 .......................... 116
四、3D打印优势 ........................... 118
五、3D打印应用范围 ................... 119
任务二 三维模型处理与打印实操.....121
一、Simplify 3D切片软件使用方法 ........................................ 121
二、3D打印原理 ........................... 123

三、3D打印操作步骤 ................... 124
任务三 逆向工程技术（以小熊模型为例）.........127
一、逆向工程定义 ........................ 127
二、逆向工程技术与流程 ............ 127
三、Geomagic Studio杰魔封装点云 ........................................ 135
巩固与练习......................................140
项目五 微型机床的创新加工................... 141
任务一 双节棍的加工....................141
一、仪表车床简介 ....................... 142
二、双节棍加工 ............................ 142
任务二 立方体的加工....................146
一、仪表铣床简介 ....................... 146
二、立方体加工 ............................ 147
巩固与练习......................................149
项目六 大数据应用技术..... 150
任务一 认识大数据技术................150
一、背景介绍 ................................ 151
二、大数据技术基本理论 ............ 151
任务二 华为大数据实验平台.........159
一、背景介绍 ................................ 159
二、华为大数据实验平台课程体系 ........................................ 159
三、华为大数据实验平台使用体验 ........................................ 161
巩固与练习......................................172
项目七 大数据实训（编程部分）........ 173
任务一 编程初相识.......................173
一、名言导入 ................................ 174
二、程序编写相关概念 ................ 174
三、相关软件介绍与安装 ............ 174

任务二 Turtle绘图.........................178
一、名言导入 ................................ 178
二、Turtle库的介绍 ...................... 178
三、Turtle绘图基础知识和语法 ... 178
四、运行“小黄人”程序 ............ 180
任务三 学习程序、编写程序.........185
一、名言导入 ................................ 185
二、程序理解与绘制 .................... 186
巩固与练习......................................190
项目八 物联网技术........... 192
任务一 物联网世界探秘................192
一、物联网的概念 ........................ 193
二、物联网的特征 ........................ 193
三、物联网的起源与发展 ............ 193
四、物联网的战略意义 ................ 194
五、物联网的应用 ........................ 194
六、华为物联网实验箱的架构 .... 195
七、华为物联网实验箱的介绍与使用 .................................... 196
任务二 智能门禁系统的设计制作.....202
一、原理图解析 ............................ 203
二、实验仪器 ................................ 203
三、硬件连接 ................................ 204
四、代码的编写 ............................ 204
五、编译及下载 ............................ 207
六、微信实训平台效果 ................ 208
任务三 智能窗帘系统的设计制作.....211
一、原理图解析 ............................ 211
二、实验仪器 ................................ 212
三、硬件连接 ................................ 212
四、代码的编写 ............................ 213
五、编译及下载 ............................ 216
六、微信实训平台效果 ................ 217
巩固与练习......................................218
参考文献........................... 220


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蒋道霞，江苏财经职业技术学院，工学博士，教授，智能工程技术学院书记，智能制造综合实训中心主任，先后获得“淮安市优秀教育工作者”、淮安市“十百千”人才培养对象、江苏省“青蓝工程”中青年学术带头人、2019年江苏省“青蓝工程”优秀教学团队主要成员等荣誉称号。获淮安市科技进步奖1项，自然科学论文奖两项，指导学生参加全国和江苏省技能大赛多次获奖，院教学成果一等奖1次、二等奖2次。主要研究方向：计算机网络技术、物联网、大数据技术。


符学龙，江苏财经职业技术学院，工学博士，副教授，智能制造实训中心副主任，南京航空航天大学博士后，江阴协统汽车零部件有限公司企业博士后，江苏省复合材料学会理事，江苏省高校“青蓝工程”优秀青年骨干教师培养对象，江苏省“青蓝工程”优秀教学团队核心成员，淮安市工业互联网与智能装备技术重点实验室核心成员，淮安市第二期“533英才工程”骨干人才，校科研创新团队带头人，南通超达装备股份有限公司（紧密合作企业）和淮安海泰克压力铸造有限公司技术顾问，主要研究方向：智能制造技术、超混杂复合材料成形技术，长期从事纤维-金属超混杂层板复合材料的制备、成形、性能研究以及智能制造技术集成开发研究工作。

嵇正波，男，1983.8，博士，副教授，在江苏财经职业技术学院从事智能制造教学和科研工作，主持市厅级课题4项，横向课题2项，发表教科研论文11篇，其中SCI检索4篇，EI检索文章4篇，北大中文核心文章3篇。先后被评为江苏省青蓝工程骨干教师、淮安市“533英才工程”学术技术骨干，先进工作者、优秀共产党员、优秀教师等荣誉称号。

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本书属于智能制造科普类教材，适合作为高等职业院校机电一体化技术、电气自动化技术、数控
技术、企业管理、财务管理、金融管理等专业的教材，有助于拓展学生的知识面，培养跨学科交叉融
合水平，提升综合能力，也可作为智能制造技术人员的参考或培训用书。？