前言

自21世纪以来，互联网浪潮席卷全球。不仅彻底改变了人类的日常生活方式，而且潜在重构了制造企业的生产模式。网络协同制造是互联网技术与制造技术深度融合的典型产物。传统制造企业的生产模式侧重于单一企业负责完整产品或者大部分的生产环节。在网络协同制造模式中，通过云平台对来自不同制造企业的海量异构制造资源进行有机整合和集中化管理，打破企业间固有的物理边界，从全流程产业链的角度实现全局制造资源优化配置。依靠工业互联网构建跨企业、跨区域制造资源的数据传输和信息交互通道，实现离散分布的制造装备间状态互感知与协同生产，这将为实现分布式协同制造提供技术支撑。

制造业是国民经济的主体，也是未来中国经济实现“创新驱动、转型升级”的主战场。在中国智能制造发展战略的支持下，我国制造业正朝着数字化、网络化、智能化方向转型升级。“十四五”规划纲要明确提出，要以数字化转型为创新契机，引领传统生产方式变革。同时，我国具有完整的工业体系，是世界上唯一拥有联合国产业分类目录中所有门类的国家。随着中国智能制造发展战略的成功实施，我国重点行业和大部分企业已经具备了一定程度的信息化和网络化能力。上述现实情况验证了我国重点发展分布式协同制造技术的合理性和可行性。

本书围绕分布式协同制造系统阐述了相关理论与技术，以跨企业、跨区域制造资源为研究对象，以面向云定制的分布式协同制造理论为研究范畴，重点讲述了相关概念与模式、体系架构、理论模型与建模方法、协同生产运行机制、网络协同控制平台设计、数据感知与集成、分布式制造资源优化配置、分布式产线协同、数字孪生使能的制造全过程管控、垂直行业应用案例等。专著内容的编写思路如下：首先，以研究背景和发展挑战为切入点，介绍了分布式协同制造相关概念与关键使能技术。其次，重点分析协同制造过程的多方面需求，提出了分布式协同制造系统整体框架和理论模型。面向云定制产品的复杂任务需求，提出了多维度制造任务聚合方法以及分布式资源协同运行机制。设计面向分布式制造过程的网络协同管控平台，并明晰了平台的运行逻辑与技术开发路线。再次，为高效集成和配置分布式异构制造资源，阐述信息主动感知接入与服务化封装方法，提出面向制造任务与资源匹配的分布式优化调度方法。此外，提出基于多智能体技术的产线自适应协同方法，实现分散资源在多品种小批量模式下高效组织生产。提出基于数字孪生的分布式制造过程可视化管控技术，实现制造全流程实时监控与优化。最后，面向垂直行业数字化、服务化转型场景，开发INDICS工业互联网平台，并从面临挑战、部署实施方案、应用成效和推广价值等角度分别阐述航空航天电子元器件制造、钢铁行业一体化生产、黑灯工厂、航空航天供应链协同优化等分布式制造典型应用案例。

本书旨在为工业互联网、网络协同制造等相关从业人员提供清晰完善的分布式协同制造理论和技术体系。同时，本书也可作为智能制造专业本科生、研究生相关课程的参考资料或教材。