制造業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，也是國(guó)家綜合國(guó)力的重要組成部分。它不僅支撐人類(lèi)文明的建立與發(fā)展，而且對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)、科技進(jìn)步和國(guó)防實(shí)力的提升產(chǎn)生直接影響。進(jìn)入21世紀(jì)，全球主要國(guó)家越來(lái)越重視制造業(yè)的發(fā)展。2015年，我國(guó)提出《中國(guó)制造2025》戰(zhàn)略，旨在通過(guò)分階段實(shí)施，實(shí)現(xiàn)由制造業(yè)大國(guó)向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變，其中智能制造是主攻方向，是制造業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。為適應(yīng)這一趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)制造企業(yè)在國(guó)家政策的指導(dǎo)下，積極推進(jìn)智能制造，并急需大量相關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員。截至2024年6月，已有337所高校開(kāi)設(shè)智能制造工程專(zhuān)業(yè)，為我國(guó)制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型培養(yǎng)大量人才。

為了滿(mǎn)足智能制造工程專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)需求，教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)在整合傳統(tǒng)機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)核心課的基礎(chǔ)上，融合新一代信息技術(shù),規(guī)劃了包括智能制造技術(shù)基礎(chǔ)、智能制造系統(tǒng)建模與優(yōu)化、智能制造裝備控制基礎(chǔ)等多門(mén)智能制造工程專(zhuān)業(yè)核心課,并編寫(xiě)相關(guān)教材�！吨悄苤圃煜到y(tǒng)建模與優(yōu)化》在整合了生產(chǎn)計(jì)劃與控制、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)等教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上,對(duì)教材內(nèi)容和章節(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì),具有以下特點(diǎn)：

（1） 將馬克思主義立場(chǎng)觀點(diǎn)與科學(xué)方法融合,用以解決復(fù)雜制造問(wèn)題，提高學(xué)生正確認(rèn)識(shí)、分析和解決問(wèn)題的能力。同時(shí)，通過(guò)中國(guó)制造2025國(guó)家政策的引入，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)《智能制造工程實(shí)施指南2016-2020年》《國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》等資料，深刻理解我國(guó)在大力發(fā)展智能制造方面的舉措，激發(fā)學(xué)生投身我國(guó)制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略建設(shè)的斗志和熱情，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神。

（2） 圍繞離散制造系統(tǒng)智能制造車(chē)間的生產(chǎn)問(wèn)題，探討應(yīng)用智能算法建模求解生產(chǎn)計(jì)劃制訂，車(chē)間作業(yè)調(diào)度安排，工藝規(guī)劃和切削加工等問(wèn)題的方法和手段。因此，教材整體內(nèi)容包括兩個(gè)方面： 一方面，對(duì)車(chē)間級(jí)制造系統(tǒng)切削加工、工藝規(guī)劃、車(chē)間調(diào)度和生產(chǎn)計(jì)劃的復(fù)雜制造問(wèn)題進(jìn)行建模； 另一方面，利用智能算法、計(jì)算方法對(duì)復(fù)雜問(wèn)題模型進(jìn)行求解和優(yōu)化。

（3） 在構(gòu)建車(chē)間級(jí)制造系統(tǒng)知識(shí)圖譜的基礎(chǔ)上，本書(shū)章節(jié)安排遵循基礎(chǔ)知識(shí)、高階知識(shí)前后貫通、延續(xù)遞階的原則，同時(shí)又強(qiáng)調(diào)以解決復(fù)雜制造問(wèn)題為目標(biāo)的工程教育思想的培養(yǎng)。因此，教材章節(jié)安排如下： 第1章為制造與制造系統(tǒng)，第2章為切削加工建模與智能優(yōu)化，第3章為工藝規(guī)劃建模與智能優(yōu)化，第4章為車(chē)間調(diào)度建模與智能優(yōu)化，第5章為工藝規(guī)劃與調(diào)度智能集成，第6章為生產(chǎn)計(jì)劃與智能排產(chǎn)，第7章為工程案例。

智能制造
系統(tǒng)慕課

（4） 本書(shū)同步建設(shè)數(shù)字教材等數(shù)字教學(xué)資源，在學(xué)堂在線(xiàn)平臺(tái)上線(xiàn)了慕課智能制造系統(tǒng)。同時(shí)，教材中建設(shè)了大量的案例，以及用以求解案例的代碼和程序。豐富多樣的教學(xué)資源使學(xué)生有更多的方法和途徑掌握相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。

(5) 在工程實(shí)踐方面，本書(shū)結(jié)合了多個(gè)具有代表性的案例，詳細(xì)闡述了智能制造系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的操作和優(yōu)化。通過(guò)對(duì)這些實(shí)際工程問(wèn)題的深入分析和對(duì)解決方案的介紹，旨在幫助讀者理解智能制造系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程，掌握真實(shí)生產(chǎn)環(huán)境中應(yīng)用智能技術(shù)的實(shí)際技能和策略。每個(gè)案例均包括詳細(xì)的背景描述、問(wèn)題分析及解決方案，確保讀者全面理解智能制造系統(tǒng)在實(shí)際工程中的應(yīng)用效果與面臨的挑戰(zhàn)。

本書(shū)的體系架構(gòu)體現(xiàn)了系統(tǒng)、高階、實(shí)用的特點(diǎn)，既可作為高等院校智能制造工程、機(jī)械工程、工業(yè)工程等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的核心教材，也可供從事智能制造研究與開(kāi)發(fā)的工程技術(shù)人員參考。

本書(shū)結(jié)構(gòu)和大綱由王進(jìn)峰、李新宇規(guī)劃制定，王進(jìn)峰負(fù)責(zé)編寫(xiě)第1、2、3、4章； 李新宇負(fù)責(zé)編寫(xiě)第5、6、7章； 丁海民參與編寫(xiě)第1、2章； 劉齊浩參與編寫(xiě)第5、7章。王進(jìn)峰負(fù)責(zé)統(tǒng)稿，研究生魯紹樸參與編輯和修訂了書(shū)中的部分圖、表、公式。

感謝劉楊編輯為本書(shū)順利出版所做的卓有成效的工作。感謝清華大學(xué)出版社為此教材出版所做的重大貢獻(xiàn)。

由于編者水平有限，書(shū)中缺點(diǎn)和錯(cuò)誤在所難免，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

編者
2024年10月