制造業(yè)是國家經濟的支柱產業(yè)，也是國家綜合國力的重要組成部分。它不僅支撐人類文明的建立與發(fā)展，而且對國家經濟、科技進步和國防實力的提升產生直接影響。進入21世紀，全球主要國家越來越重視制造業(yè)的發(fā)展。2015年，我國提出《中國制造2025》戰(zhàn)略，旨在通過分階段實施，實現(xiàn)由制造業(yè)大國向制造業(yè)強國的轉變，其中智能制造是主攻方向，是制造業(yè)發(fā)展的重點。為適應這一趨勢，國內制造企業(yè)在國家政策的指導下，積極推進智能制造，并急需大量相關專業(yè)技術人員。截至2024年6月，已有337所高校開設智能制造工程專業(yè)，為我國制造業(yè)的智能化轉型培養(yǎng)大量人才。

為了滿足智能制造工程專業(yè)技術人才的培養(yǎng)需求，教材建設團隊在整合傳統(tǒng)機械工程專業(yè)核心課的基礎上，融合新一代信息技術,規(guī)劃了包括智能制造技術基礎、智能制造系統(tǒng)建模與優(yōu)化、智能制造裝備控制基礎等多門智能制造工程專業(yè)核心課,并編寫相關教材�！吨悄苤圃煜到y(tǒng)建模與優(yōu)化》在整合了生產計劃與控制、機械制造技術基礎等教材內容的基礎上,對教材內容和章節(jié)結構進行了重新設計,具有以下特點：

（1） 將馬克思主義立場觀點與科學方法融合,用以解決復雜制造問題，提高學生正確認識、分析和解決問題的能力。同時，通過中國制造2025國家政策的引入，引導學生學習《智能制造工程實施指南2016-2020年》《國家智能制造標準體系建設指南》等資料，深刻理解我國在大力發(fā)展智能制造方面的舉措，激發(fā)學生投身我國制造強國戰(zhàn)略建設的斗志和熱情，培養(yǎng)學生精益求精的大國工匠精神。

（2） 圍繞離散制造系統(tǒng)智能制造車間的生產問題，探討應用智能算法建模求解生產計劃制訂，車間作業(yè)調度安排，工藝規(guī)劃和切削加工等問題的方法和手段。因此，教材整體內容包括兩個方面： 一方面，對車間級制造系統(tǒng)切削加工、工藝規(guī)劃、車間調度和生產計劃的復雜制造問題進行建模； 另一方面，利用智能算法、計算方法對復雜問題模型進行求解和優(yōu)化。

（3） 在構建車間級制造系統(tǒng)知識圖譜的基礎上，本書章節(jié)安排遵循基礎知識、高階知識前后貫通、延續(xù)遞階的原則，同時又強調以解決復雜制造問題為目標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章為車間調度建模與智能優(yōu)化，第5章為工藝規(guī)劃與調度智能集成，第6章為生產計劃與智能排產，第7章為工程案例。

智能制造
系統(tǒng)慕課

（4） 本書同步建設數(shù)字教材等數(shù)字教學資源，在學堂在線平臺上線了慕課智能制造系統(tǒng)。同時，教材中建設了大量的案例，以及用以求解案例的代碼和程序。豐富多樣的教學資源使學生有更多的方法和途徑掌握相關的知識點。

(5) 在工程實踐方面，本書結合了多個具有代表性的案例，詳細闡述了智能制造系統(tǒng)在實際應用中的操作和優(yōu)化。通過對這些實際工程問題的深入分析和對解決方案的介紹，旨在幫助讀者理解智能制造系統(tǒng)的實際應用過程，掌握真實生產環(huán)境中應用智能技術的實際技能和策略。每個案例均包括詳細的背景描述、問題分析及解決方案，確保讀者全面理解智能制造系統(tǒng)在實際工程中的應用效果與面臨的挑戰(zhàn)。

本書的體系架構體現(xiàn)了系統(tǒng)、高階、實用的特點，既可作為高等院校智能制造工程、機械工程、工業(yè)工程等相關專業(yè)的核心教材，也可供從事智能制造研究與開發(fā)的工程技術人員參考。

本書結構和大綱由王進峰、李新宇規(guī)劃制定，王進峰負責編寫第1、2、3、4章； 李新宇負責編寫第5、6、7章； 丁海民參與編寫第1、2章； 劉齊浩參與編寫第5、7章。王進峰負責統(tǒng)稿，研究生魯紹樸參與編輯和修訂了書中的部分圖、表、公式。

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

由于編者水平有限，書中缺點和錯誤在所難免，敬請讀者批評指正。

編者
2024年10月