第1章  智能制造的概念及技術 001
1.1  智能制造的定義 001
1.1.1  國際上關於智能制造的概念 001
1.1.2  我國關於智能制造的定義 002
1.2  智能制造的理念 002
1.2.1  創新理念 002
1.2.2  精益理念 003
1.2.3  跨界融合理念 006
1.2.4  平臺經濟理念 008
1.2.5  使用共享理念 009
1.2.6  循環經濟理念 011
1.2.7  綠色生態理念 012
1.2.8  人本智造理念 013
1.2.9  彎道超車理念 013
1.3  智能制造的繫統框架 014
1.3.1  生命周期 015
1.3.2  繫統層級 016
1.3.3  智能特征 016
1.4  智能制造的關鍵技術 016
1.4.1  物聯網 016
1.4.2  大數據分析 017
1.4.3  人工智能 017
1.4.4  工業互聯網 018
1.4.5  RFID和實時定位技術 018
1.4.6  賽博繫統（CPS） 019
1.4.7  傳感器技術 020
1.4.8  機器視覺檢測技術 020
1.4.9  區塊鏈 020
1.4.10  網絡技術 021
1.4.11  網絡安全繫統 022
1.5  智能制造的軟件繫統 023
1.5.1  研發設計類 023
1.5.2  生產制造類 023
1.5.3  經營管理類 024
1.5.4  運維服務類 024
1.6  數字化與數字經濟 025
1.6.1  數字化的概念 025
1.6.2  數字化轉型的概念和要點 026
1.6.3  企業數字化轉型的必然性 028
1.6.4  國家關於數字化轉型的政策和方針 030
1.6.5  我國數字經濟取得重要進展 031
1.6.6  我國數字經濟競爭力現狀 032
1.6.7  數字化是智能制造的基礎 034
1.6.8  數字孿生將大大提升智能制造水平 034
1.6.9  增材制造為數字經濟發展開闢了巨大空間 035
1.7  工業互聯網的發展 035
1.7.1  工業互聯網和消費互聯網的區別 035
1.7.2  發展工業互聯網的思路 036
1.7.3  工業互聯網發展需要因企施策 036
1.7.4  安全一直是工業互聯網發展的重要課題 036
1.7.5  國家重視制造業與互聯網融合推進智能制造 037
1.8  互聯網平臺的概念及模式 037
1.8.1  互聯網平臺的概念 037
1.8.2  互聯網平臺三大模式 038
1.9  繫統集成的概念及構成 039
1.9.1  繫統集成的概念 039
1.9.2  新一代智能制造繫統的構成 040
1.10  精益生產與智能制造 041
1.10.1  關於智能制造的不同認識 041
1.10.2  什麼是精益生產 041
1.10.3  精益生產的發展過程 041
1.10.4  精益生產與智能制造的關繫 043
1.11  機器人技術助力智能制造發展 045
1.11.1  機器人是典型的智能制造技術 045
1.11.2  國內外機器人技術的現狀和發展 046
1.11.3  機器人的種類 049
1.12  宇宙與橡膠工業智能制造 050
1.12.1 &nb宇宙的進展 050
1.12.2  宇宙的定義 051
1.12.3  宇宙的本質 051
1.12.4  宇宙的核心技術 051
1.12.5 &nb宇宙的基本特征 052
1.12.6  宇宙是供給側經濟的應用 052
1.12.7  宇宙是新一代工業互聯網 053
1.12.8  宇宙助力智能制造全面升級 054
1.12.9 &nb宇宙發展離不開高分子新材料 055

第2章  橡膠工業推行智能制造勢在必行 058
2.1  智能制造是第四次工業革命的核心 058
2.1.1  第三次工業革命 058
2.1.2  德國的“工業4.0” 059
2.1.3  第二次機器革命 059
2.2  前沿科技推動智能制造邁向新高度 060
2.2.1  新材料是橡膠工業發展的先導 060
2.2.2  3D打印在橡塑方面的用途 061
2.2.3  人工智能對橡膠工業智能制造的作用 061
2.2.4  虛擬現實對橡膠工業智能制造的作用 061
2.2.5  區塊鏈對橡膠工業國內外貿易的作用 061
2.2.6  前沿汽車科技對橡膠工業的影響 062
2.3  “數字化”的地位 062
2.3.1  數字化是第四次工業革命的核心 062
2.3.2  中美貿易摩擦的核心是數字化之爭 063
2.4  智能制造與供給側結構性改革的關繫 063
2.4.1  供給經濟學理論主要觀點 063
2.4.2  智能制造與供給側結構性改革具有天然的耦合性 063
2.5  新冠肺炎疫情對智能制造的影響 064
2.5.1  線上服務為代表的數字產業經濟逆勢增長 064
2.5.2  智能制造在疫情期間展現出的強大生命力 065
2.6  智能制造已經成為發達國家發展戰略 065
2.6.1  美國推行“工業互聯網”等戰略 065
2.6.2  加拿大制定的1994—1998年發展戰略計劃 066
2.6.3  日本1989年提出智能制造繫統 066
2.6.4  歐洲聯盟技術研究與發展戰略計劃（ESPRIT） 066
2.6.5  德國“工業4.0”項目 066
2.7  我國高度重視智能制造 067
2.7.1  從制造大國轉向制造強國的根本路徑 067
2.7.2  智能制造列入國家發展規劃 067
2.7.3  智能制造有關標準 068
2.7.4  成立相關委員會 068
2.7.5  各省市關於智能制造的規劃和政策 069
2.8  我國智能制造取得重要進展 069
2.8.1  供給能力不斷提升 069
2.8.2  支撐體繫逐步完善 069
2.8.3  推廣應用成效明顯 069
2.9  制約企業智能制造發展的因素 069

第3章  橡膠工業概況及智能制造進展 072
3.1  橡膠工業技術進步概述 072
3.1.1  橡膠原材料 072
3.1.2  橡膠技術裝備 078
3.1.3  廢橡膠循環利用 084
3.2  橡膠工業智能制造的模式 086
3.3  橡膠工業推行智能制造的必要性 087
3.4  橡膠工業智能制造取得重大進展 088
3.4.1  輪胎行業 088
3.4.2  力車胎行業 089
3.4.3  非輪胎橡膠制品行業 090
3.4.4  膠鞋行業 090
3.4.5  廢橡膠綜合利用行業 091
3.4.6  橡膠機械、模具行業 091
3.4.7  橡膠助劑行業 092
3.4.8  炭黑行業 093
3.4.9  乳膠制品行業 093
3.5  我國橡膠工業智能制造存在的問題 093
3.5.1  缺乏專業的智能制造整體解決方案 094
3.5.2  缺乏輪胎智能制造信息管理繫統 094
3.5.3  新技術在輪胎智能制造的應用滯後 096
3.5.4  用戶對智能輪胎需求迫切 096
3.5.5  生產流程再造難度較大、成本較高 097
3.5.6  工業化與信息化的融合程度低 097
3.5.7  MES發展處於起步階段 097

第4章  MES在輪胎工業上的應用與實踐 141
4.1  MES的概念 141
4.2  MES的發展史 141
4.3  MES在智能制造中的關鍵作用 142
4.4  輪胎工業制造特點 143
4.5  輪胎工廠MES設計與架構 144
4.5.1  MES管理思想與要素 144
4.5.2  輪胎工廠MES設計介紹 145
4.5.3  輪胎工廠MES架構說明 145
4.6  輪胎工廠MES主要功能模塊 147
4.6.1  基礎數據管理 148
4.6.2  生產訂單管理 150
4.6.3  作業調度管理 157
4.6.4  質量管理 159
4.6.5  工藝管理 162
4.6.6  物料管理 164
4.6.7  庫存管理 168
4.6.8  物流調度管理 171
4.6.9  發貨管理 174
4.6.10  設備管理 176
4.6.11  工藝工裝管理 180
4.6.12  績效管理 182
4.6.13  能源管理 184
4.7  輪胎工廠MES的實踐應用 186
4.7.1  原材料管理工序的MES場景應用 186
4.7.2  密煉工序的MES場景應用 190
4.7.3  半部件工序的MES場景應用 194
4.7.4  成型工序的MES場景應用 196
4.7.5  硫化工序的MES場景應用 199
4.7.6  成品胎質檢工序的MES場景應用 202
4.7.7  成品胎倉儲工序的MES場景應用 204
4.8  MES為輪胎企業帶來的改善與收益 206
4.8.1  生產效益分析 206
4.8.2  節能降耗 207
4.8.3  設備管理 207
4.8.4  質量管理 208
4.8.5  售後服務收益 208
4.8.6  管理提升 209
4.9  MES在輪胎企業應用的案例分析 209
4.9.1  項目概述 209
4.9.2  項目特性 209
4.9.3  項目應用方案 210
4.9.4  數據中心應用方案 219
4.9.5  網絡應用方案 224
4.9.6  繫統集成 228
4.9.7  實施過程規範 230

第5章  橡膠工業智能制造的方向、路徑及措施 232
5.1  實施“雙碳”目標，建設橡膠工業強國 232
5.1.1  “雙碳”目標的提出 232
5.1.2  實現“雙碳”目標的路徑 232
5.1.3  我國碳排放現狀 233
5.1.4  橡膠加工行業碳排放和碳足跡 233
5.1.5  橡膠工業實施“雙碳”目標方向 233
5.2  橡膠工業智能制造的路徑 234
5.2.1  橡膠新材料 234
5.2.2  智能產品 248
5.2.3  智能裝備 256
5.2.4  智能生產線 259
5.2.5  智能車間 260
5.2.6  智能工廠 260
5.2.7  精益生產 262
5.2.8  科研開發 264
5.2.9  質量管控（現場） 265
5.2.10  遠程運維 265
5.2.11  物流倉儲 266
5.2.12  3D打印 267
5.2.13  智能決策 269
5.2.14  營銷服務 270
5.2.15  綠色制造 270
5.2.16  網絡平臺 273
5.2.17  資源共享 274
5.2.18  論壇展會 274
5.3  橡膠工業智能制造的措施 275
5.3.1  建立橡膠工業智能制造標準體繫 275
5.3.2  完善橡膠工業創新體制 275
5.3.3  推行現代企業模式 275
5.3.4  充分利用金融資本，助力橡膠工業智能制造 276
5.3.5  大力推動重點領域突破發展 276
5.3.6  “十四五”重大智能制造項目 278
5.3.7  戰略支撐與保障 286

縮略語 288

參考文獻 292

2012年10月我卸任中國橡膠工業協會會長時，曾出版了彙集我的論文、報告、訪談的《橡膠強國路徑之求索》一書，以此作為我職業生涯的初步總結，其中已初步涉及智能制造有關概念和技術。我深深感到智能制造是傳統橡膠工業轉型升級、建設橡膠工業強國的金鑰匙，開始對此抱有極大的興趣，下決心繼續求索下去。
光陰荏苒，在過去的10多年中，我致力於推動橡膠工業智能制造、建設橡膠工業強國的工作，並做了大量的調查研究。2014年組織和主編了《中國橡膠工業強國發展戰略研究》一書並出版，促進了橡膠工業智能制造的進展，也不斷加深了對智能制造的認識。
我大學的專業是橡膠工藝，在推動橡膠工業智能制造發展的過程中，深切體會到僅僅局限於橡膠專業知識和思維是遠遠不夠的，所以開始學習信息化、互聯網、智能制造等前沿科技。特別是疫情期間，反復學習了一繫列的經典著作，包括美國傑裡米?裡夫金的《第三次工業革命》、德國克勞斯·施瓦布的《第四次工業革命》、美國凱文?凱利的《必然》，還有《工業4.0》《工業4.0驅動下的制造業數字化轉型》《平臺戰略》《平臺轉型》等。我經常參加國家有關部門組織的關於智能制造、工業互聯網等會議，領會國家關於制造業轉型發展的方針政策。深深感到動工業互聯網的戰略決策是高瞻遠矚的，數字轉型、智能升級、創新融合是建設橡膠工業強國的必由之路。同時結合橡膠工業的實際，進行了調查研究和實踐，與企業家、IT專家以及橡膠工程師深入交流、探討，並撰寫了大量關於橡膠工業智能制造的研究報告，通過多種方式宣傳和實踐，期望加快建設橡膠工業強國的步伐。
本書是在自己10多年對智能制造進行學習、研究、交流和實踐基礎上的全面總結。在本書編排過程中，刪除了大部分重復的內容，但出於闡述論點的需要，仍有少量保留，敬請讀者知悉。例如本書中關於“中國橡膠工業強國發展戰略研究”的總述就引自2014年出版的《中國橡膠工業強國發展戰略研究》，該研究具有高度的戰略視角，拉開了中國橡膠工業智能制造的序幕，而且不斷推動智能制造向更深、更廣、更具體的方向發展，現在中國橡膠工業智能制造已經由戰略轉向戰術縱深推進。本書列舉的“十四五”重大橡膠工業智能制造項目，就具有戰術性特點。
本書第4章“MES在輪胎工業上的應用與實踐”特邀青島彎弓信息技術有限公司總經理焦清國高級工程師撰寫。焦總及其團隊專注“輪胎制造業智慧工廠”建設，致力於MES在輪胎工業上的應用與實踐，參與了國家有關MES的標準起草，擁有多項專利，成果斐然，獲獎頗多。在此感謝焦總的支持與協助。
智能制造博大精深，我雖然一直努力學習研究，但常深感力不從心，如書中有不足之處，敬請指教。
另外，在本書的撰寫過程中，得到了中國橡膠工業協會徐文英會長、雷昌純副會長兼秘書長的大力支持，同時楊宏輝副秘書長做了大量書稿編輯整理工作，在此表示衷心的感謝。

範仁德           
2022年9月8日於北京