本教材为中国特色高水平高职学校项目建设成果之一, 为满足制造业转型升级大背景下企业对技术人才的需求, 面向智能产品设计及制造, 数控机床和工业机器人安装、 调试和维修, 智能化工厂系统集成, 智能生产线操作与运维等工作岗位要求, 以截止阀自动化生产线为载体, 学生能力培养为核心, 智能制造技术为主线, 精心科学合理设计教学情境和工作任务。
本书以智能制造为研究和探索对象, 结合校企共建的截止阀智能化生产线, 通过制造过程数字化、 网络化、 智能化的相关性研究分析, 系统地介绍了智能制造所涉及的基本概念、 基础理论、 核心知识、 关键技术、 应用案例及未来发展等内容, 按照智能制造发展的特点和认知规律编写而成。
本书适合作为高等职业教育机电类专业的教材, 也 可 供 相 关 教 师、 企 业 工 程 技 术 人 员 参 考、借鉴。

本教材为中国特色高水平高职学校项目建设成果之一, 是高职机电类专业智能制造课程的配套教材。 本教材根据高职院校的培养目标, 按照高职院校教学改革和课程改革的要求, 以企业调研为基础, 确定工作任务, 明确课程目标, 制定课程设计的标准, 以学生的能力培养为主线, 与企业合作, 共同进行课程的开发和设计。
本教材从职业岗位 ( 数控机床和工业机器人安装工、 智能生产线操作与运维工、 智能化工厂系统集成工程师等) 出发, 根据所需工作任务及工作能力, 选定所学课程理论知识。 以校企共建的截止阀自动化生产线为载体, 学生能力培养为核心, 智能制造技术为主线, 精心科学合理设计教学情境和工作任务。
本教材的特色与创新体现在以下几个方面。
1. 采用 “ 项目 + 任务” 式的新结构形式
本教材完全打破了传统知识体系章节的结构形式, 校企合作开发了全新的以任务为载体的结构形式; 教材设计的教学模式对接岗位工作模式, 融知识点、 技能点和思政点于学习目标、 任务解析、 知识链接、 任务实施、 实训评价等部分中, 实现教材教学功能的有机拆分与实时聚合。
2. 全面融入行业技术标准、 素质教育与能力培养
将智能制造技术标准和学生就业岗位的智能制造生产线操作与运维员职业资格标准融入教材中, 突出了职业道德和职业能力培养。 通过学生自主学习, 在完成学习性工作任务的同时, 训练学生对于知识、 技能、 思政、 劳动教育和职业素养方面的综合职业能力, 锻炼学生分析问题、 解决问题的能力,注重多种教学方法和学习方法的组合使用, 将学生的素质教育与能力培养融入教材。
3. 配套教学资源丰富, 支撑线上精品在线课程
本教材配套教学资源丰富, 同时选择精品资源在教材中相应部分设计链接二维码, 读者扫码即可观看, 保障读者实时自学自测的需要。 读者可登录中国铁道出版社教育资源数字化平台 ( https: //www. tdpress. com/51eds) 下载具体配套资源。
本教材共设四个学习项目, 包括智能制造认知、 智能制造工业软件配置与应用、 智能制造关键装备部署与使用、 智能制造控制系统造型与应用, 分为 13 个工作任务, 参考教学时数为 40 ~ 50 学时。
本教材由哈尔滨职业技术大学姜东全任主编, 陈秀、 林凯、 史锐参编。 编写分工如下:姜东全负责确定教材体例和统稿工作, 并负责编写项目一和项目二; 哈尔滨职业技术大学陈秀负责编写项目三任务 1 和任务 2; 哈尔滨职业技术大学林凯负责编写项目三任务 3 和任务 4; 哈尔滨信息工程学院史锐负责编写项目四; 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司杨庆仁负责本教材图表的审阅。 本教材由哈尔滨职业技术大学李敏任主审, 李敏向编者提出了很多专业技术性修改建议。
由于编写人员的业务水平和经验有限, 书中难免有不妥之处, 敬请读者批评指正。
                                                                                                              编 者
                                                                                                        2024 年 8 月

项目一 智能制造认知  1

项目导入  1

学习目标  1

项目实施  2

任务 1 智能制造概述 2

任务 2 自动化生产线认知  13

项目总结  37

项目实训  37

项目二 智能制造工业软件配置与应用  40

项目导入  40

学习目标  40

项目实施  41

任务 1 产品的数字化设计  41

任务 2 零件的数字化工艺编制 56

任务 3 成型零件的数字化加工 68

任务 4 生产线的数字化生产管理  86

项目总结  96

项目实训  96

项目三 智能制造关键装备部署与使用  99

项目导入  99

学习目标  99

项目实施  100

任务 1 工业机器人编程  100

任务 2 凸台的 3D 打印加工  115

任务 3 托盘的射频识别  129

任务 4 智能仓储装备应用  139

项目总结  155

项目实训  155

项目四 智能制造控制系统选型与应用 158

项目导入  158

学习目标  158

项目实施  159

任务 1 工业传感器应用  159

任务 2 加工单元 PLC 选型与编程  170

任务 3 变频调速控制技术应用  182

项目总结  195

项目实训  195

参考文献  197

姜东全，毕业于哈尔滨商业大学机械设计制造及其自动化专业，硕士研究生学历，副教授职称。2008年4月参加工作，先后工作于哈尔滨汽轮机厂有限责任公司和哈尔滨职业技术学院，现为哈尔滨职业技术学院机电工程学院专任教师。主要从事机械制造及自动化专业教学工作，主讲智能制造入门技术、数控机床及数控编程、工业产品的三维设计与仿真加工等多门专业核心课程；主持并参与多门核心课程改革、精品在线课程建设、资源库建设等项目；主持省级科研课题两项；省级以上刊物公开发表论文十余篇；参与编写十二五规划教材两部、主持编写专著一部。

1. 采用 “ 项目 + 任务” 式的新结构形式

2. 全面融入行业技术标准、 素质教育与能力培养
3. 配套教学资源丰富, 支撑线上精品在线课程