本书以“数字孪生技术”为主题，围绕智能制造过程中数字建模、流程优化及故障诊断涉及的智能算法展开研究，针对典型工艺流程优化及故障诊断遇到的难题，给读者提供相应的应对策略和技术思考。
本书重点阐述智能制造过程中的数字孪生技术，介绍了智能制造系统中的数字孪生建模技术、典型优化问题、有约束优化调度、非线性优化调度、故障冲突诊断、智能制造系统数字孪生系统平台搭建等内容，突出智能制造数字孪生技术在建模、优化和故障诊断过程中的有效性，并配以相应的实例，确保读者能直观和准确地理解各算法的精髓。
本书

本书基于国家重大需求，紧跟国际科技前沿的发展趋势，聚焦我国制造业高质量、高水平发展的关键问题，以高端制造核心技术的瓶颈突破为主要研究内容进行编写。

本书采用理论分析与实证研究紧密结合的方法，首先明确了高端制造的概念，梳理了高端制造在国家安全、社会发展中的地位和作用，总结分析了美国、德国、日本等制造强国的高端制造发展历程及现状；继而详细分析了我国电子信息、机械工程、航空航天、医疗设备四个领域高端制造的发展现状、关键技术以及瓶颈问题，在此基础上提出了解决高端制造技术瓶颈问题突破的

本书介绍了在智能制造环境下，企业运营管理优化过程中用到的模型建立与仿真技术，内容涵盖智能制造的概念、制造系统建模与仿真的基础知识、制造系统业务流程建模时常用的模型及其建立过程、制造系统设施布局的建模与算法仿真、生产计划与调度模型的建模方法、制造系统物流配送路径优化模型与仿真算法、Plant Simulation仿真软件的基础知识，并以装配线平衡和物流优化为案例进行说明，最后采用面向对象的建模方法介绍了智能制造系统建模案例。本书可以为企业运营管理中开展业务流程优化、设施布局优化、计划调度优化、物流

本书针对多种标准拓扑结构的生产系统，聚焦考虑柔性生产特性的系统暂态建模和性能评估问题，揭示了基于标准拓扑结构的生产系统暂态生产机理。全书共10章，包含4个部分的内容，第1部分介绍了智能制造及生产系统的研究背景和生产系统的数学建模内容；第2部分针对串行系统、装配系统、闭环系统、返工系统进行具体的暂态性能分析与系统性质讨论；第3部分围绕串行系统，讨论了暂态运行中的随机加工质量问题和机器控制问题；第4部分讨论了面向专用缓冲区以及多品种小批量的柔性生产线的暂态过程性能分析问题。

本书从几百个实际工程项目中甄选、梳理出26个典型智能制造服务案例。案例涉及自动化改造、数字化采集、智能化提升等多个方面，包括机械、新能源汽车、电气、电子、纺织化纤等行业。

本书主要分为5个部分，首先对设备的智能维护做概述性地介绍，随后介绍设备的状态监测方法与数据获取；之后对设备智能维护中的核心环节：设备故障与异常检测和设退化与剩余寿命预测方法进行介绍。最后将设备智能维护做外延，探讨设备维护的未来发展趋势以及与前沿技术的结合。
本书的特色在于充分的体现了交叉学科的特点，运用机械工程、先进的信号处理、人工智能、工业大数据、决策优化等领域的知识解决设备的智能化维护管理。本书将面向大三本科生，具有一定的机械工程基础、人工智能基础以及计算机基础。

分布式制造资源协同管控的过程越来越充满了不确定性，多目标、不确定性事件频繁发生，且经常伴有持续变化而又不可预知的任务(任务的变化、紧急订单的出现等)和事件(资源故障、等待某个制造资源等)，生产负荷基本上呈动态性与非线性。如何快速有效地应对制造环境中出现的各种不确定性因素是当前制造系统必须考虑的一个关键问题。 移动互联网、大数据、人工智能等技术的出现为传统制造业的升级转型提供了可能。本书围绕分布式协同制造关键技术，由制造模式的变革和制造系统的发展引出分布式协同制造的理念、框架、建模方法、关键使能技

装配过程监测是保证产品装配质量和装配效率的关键环节。本书应用机器视觉和人工智能技术研究一系列面向装配过程监测的技术和方法，并从装配体监测、装配操作监测和螺栓装配力/力矩监测三个方面开展系统介绍。全书共8章，详细阐述人工智能技术基础知识以及基于人工智能的装配过程监测。第1、2章介绍了装配过程监测的基础知识；第3～7章介绍了基于深度学习的装配监测方法，包括像素点特征提取算法、语义分割技术和动作识别技术等；第8章总结全书内容，并进行展望。

本书以航空发动机、大飞机、矿山装备三大典型重大产品装配过程中配装照装、多装多试、等装被配、认知疲劳等典型工程问题为牵引，研究复杂产品装配全息质量监控与预测、装配工艺-性能关联分析与优化调控、装配线管控决策与数字孪生系统、装配过程物化设计及可视化技术等，并选择风扇转子装配、翼身对接调姿定位、截割推进机构装配等开展应用验证。

" 随着工业4.0时代技术的发展，标准化、大批量的同质化产品制造，已无法满足市场需求，消费者越来越追求个性化的产品，因此不断发展的个性化要求也将会改变生产过程。在大规模定制的需求下，矩阵式生产（Matrix Production）这一先进的制造加工理念应运而生，以此来满足产品的品类和型号越来越多且生产件数不断变化的要求。矩阵式生产建立在分门别类的标准化生产单元基础上，将任意数量的这类生产单元归置在一个网格上，通过可配置的生产单元，并借助AGV小车进行零件和工具的运输，来完成矩阵式生产，这一柔性化