制造是人類創(chuàng)造物質財富的最基本的實踐活動，是人類文明發(fā)展的基礎。隨著人類社會的進步與發(fā)展，人類創(chuàng)造物質財富的生產方式和制造技術也在不斷地進步與發(fā)展。進入21世紀以后，制造企業(yè)面臨的社會環(huán)境、市場環(huán)境和技術環(huán)境發(fā)生了巨大的變化，突出表現在以下方面：
1）人類社會正面臨著能源與資源危機、生態(tài)與環(huán)境危機等挑戰(zhàn)。隨著社會的進步和經濟發(fā)展，人們的環(huán)保意識和要求大幅提升。這就要求企業(yè)不僅要為社會提供實用的高質量產品，還要承擔社會可持續(xù)發(fā)展責任。提高資源效率，降低環(huán)境污染，實現社會生產力增長與不可再生資源要素全面脫鉤，達到人類與自然和諧共生，成為可持續(xù)發(fā)展的目標。因此，啟動綠色工業(yè)革命成為世界發(fā)展的新趨勢。
2）企業(yè)面臨著日益激烈的市場競爭環(huán)境。經濟全球化使得每個企業(yè)必須面對世界各地其他企業(yè)的競爭，利用企業(yè)自身區(qū)位優(yōu)勢占領市場將變得越來越困難。一方面，多樣化和個性化的產品與服務成為市場需求的主要特征，產品銷售從賣方市場變?yōu)橘I方市場；另一方面，市場需求的變化呈現快速性和不可預測性的特點，產品的生命周期越來越短，客戶對產品的品種和規(guī)格需求越來越細化，對產品質量的要求越來越高。這種對產品多樣性和個性化服務的需求，以及需求的動態(tài)變化和不可預測，導致了通過大批量生產獲取利潤的傳統(tǒng)制造模式，已經不能滿足企業(yè)的生存和發(fā)展需要。這要求企業(yè)必須迅速適應市場的變化，縮短產品研發(fā)和制造周期，提高生產率，降低成本，提供高質量產品和個性化服務。
3）科學技術快速發(fā)展，管理理念日新月異，各種新技術，尤其是新一代信息技術在各行業(yè)得到廣泛而深入的應用。通過三次工業(yè)革命，人類社會和經濟發(fā)展進入了空前繁榮的時代，不僅創(chuàng)造了巨大物質財富，更是創(chuàng)造出豐富的知識財富，新產品、新業(yè)態(tài)、新模式和新理念不斷產生。這不僅促進了傳統(tǒng)制造企業(yè)向新型制造模式轉化，同時也為企業(yè)減耗增效、提升科技水平和競爭力提供了理論支撐和技術手段。
這些變化在世界范圍內引發(fā)了改進制造模式的熱潮，制造業(yè)正朝著自動化、柔性化、集成化、信息化和智能化的方向發(fā)展。敏捷制造、綠色制造、智能制造等新型制造模式的新思想、新理念相繼誕生并被應用。運用信息技術和智能技術對制造系統(tǒng)及其環(huán)境要素（包括人員、設備、組織、流程、市場、物質流、資金流、能量流和信息流等）進行集成優(yōu)化控制與管理，已被公認為是解決制造業(yè)的ETQCS難題的有效手段，即以良好的環(huán)境意識（E，Environment）、最快的上市速度（T，Time to Market）、可靠的質量（Q，Quality）、較低的成本（C，Cost）、優(yōu)質的服務（S，Service）來提高制造業(yè)的競爭力。
在這樣的背景下，以智能為主題的第四次工業(yè)革命正在逐漸形成。此次工業(yè)革命的核心就是將新一代的信息技術和方法與傳統(tǒng)的制造過程進行有機融合，形成一種支持新型制造模式的一體化智能制造系統(tǒng)。其中，新一代信息技術包括物聯網、云計算、大數據、人工智能等，是驅動制造過程中其他技術的大腦和神經中樞。黨的二十大報告指出，“必須堅持科技是第一生產力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動力”“開辟發(fā)展新領域新賽道，不斷塑造發(fā)展新動能新優(yōu)勢。”智能制造正在世界范圍內興起，是制造業(yè)信息化技術發(fā)展的必然趨勢，正在帶動裝備制造業(yè)整體技術水平大幅提升。
實現智能制造需要對制造過程及其控制與管理模式進行重新審視和定義。本書編寫的主要目的是：通過介紹制造模式及其組織管理和信息化系統(tǒng)的演進，分析制造系統(tǒng)各發(fā)展階段的特點，明晰現行制造系統(tǒng)與未來智能制造系統(tǒng)的差異，并且從信息物理系統(tǒng)（Cyber-Physical Systems，CPS）的新視角設計了一種智能制造系統(tǒng)的新結構，闡述了其各環(huán)節(jié)的功能和技術內涵。
本書著重從信息化系統(tǒng)構建的視角闡述了智能制造系統(tǒng)及其相關概念的演進、構成和技術內涵。全書共9章，其中第1章緒論，介紹了智能制造產生的社會和技術背景，闡述了智能制造的基本概念、智能制造的目標以及發(fā)展方向；第2章制造系統(tǒng)概述，介紹了制造系統(tǒng)的概念和分類，制造系統(tǒng)及其組織管理模式的演進，進而闡述了制造系統(tǒng)的作用和發(fā)展趨勢；第3章智能制造系統(tǒng)理論基礎，介紹了與智能制造系統(tǒng)密切相關的信息、系統(tǒng)、控制、管理、決策和信息物理系統(tǒng)的基本概念及其性質與作用，為深入理解智能制造系統(tǒng)的構成和技術內涵奠定基礎；第4章企業(yè)信息化系統(tǒng)的體系結構與功能，介紹了企業(yè)信息化系統(tǒng)的發(fā)展歷程，分析了企業(yè)現行信息化系統(tǒng)存在的問題，以及與智能制造系統(tǒng)的區(qū)別與聯系；第5章智能制造系統(tǒng)的內涵與體系結構，在介紹智能制造系統(tǒng)基本架構的基礎上，分析了美國、德國、日本智能制造系統(tǒng)的體系結構和內涵，著重闡述了中國智能制造系統(tǒng)的體系結構、主要特征和基本功能；第6章基于信息物理系統(tǒng)的智能制造系統(tǒng)，設計了基于CPS的智能制造系統(tǒng)的基本概念與體系架構，詳細闡述了單元級、系統(tǒng)級和企業(yè)級智能制造系統(tǒng)的構成、共性技術及功能；第7章智能制造的核心技術，介紹了智能制造系統(tǒng)涉及的共性關鍵技術，包括智能數據中心、工業(yè)互聯網、人工智能技術、狀態(tài)感知技術、控制優(yōu)化技術、科學決策技術以及虛擬制造與數字孿生技術；第8章智能制造系統(tǒng)建�；�礎，從智能制造系統(tǒng)的建設與改進出發(fā)，介紹了企業(yè)集成化建模的基本思想和相關技術方法，包括產品與資源建模、過程建模、功能建模和組織建模等；第9章智能制造系統(tǒng)應用案例，結合當前的實際應用案例介紹了智能制造產線的構成，以及智能制造技術在提升產品質量與服務水平方面的應用。
本書的編者均來自東北大學智能技術與應用研究所，均長期從事企業(yè)信息化、自動化等領域課題的研究開發(fā)工作，已完成了百余項國家、省部級和企業(yè)合作課題，在2019年，完成了“河鋼智能制造產線總體規(guī)劃與設計”課題，為本書撰寫積累了堅實的理論基礎和大量的實際素材。
本書由李鴻儒教授和龐哈利教授統(tǒng)籌與規(guī)劃。具體分工為：李鴻儒負責撰寫第1、5章，龐哈利負責撰寫第2、3、4、8章（其中3.5節(jié)由賈明興撰寫），賈明興負責撰寫第6章（其中6.2.3節(jié)由袁平撰寫），尤富強負責撰寫第7章7.1～7.3節(jié)及7.5節(jié)，其中7.4節(jié)由陳春華撰寫，7.6節(jié)由牛大鵬撰寫，7.7節(jié)由龐哈利和尤富強共同撰寫，楊英華負責撰寫第9章。
本書是在借鑒了大量參考文獻的基礎上，結合編者的科研教學實踐編著而成的。衷心感謝這些參考文獻對本書編者的啟示和幫助。
智能制造涉及的技術領域極其廣泛，且正處于快速發(fā)展過程之中。由于掌握資料有限，加之編者水平有限，書中難免存在不足，敬請讀者諒解并歡迎批評指正。