出版者的話

實現中國式現代化需要出版出力發力

如果你不是在工廠里工作，就會覺得制造業離我們很遠，廠房里那些巨型的機器設備和復雜的工藝流程是我們普通人無法想象的。但其實制造業又離我們很近，我們居住的空間內，看得見的門窗、地板、吊頂、瓷磚、衛生潔具，等等；看不見的混凝土、水泥、砂石、保溫材料、防水材料……這些無處不在、數不清的建筑材料正是由大量的生產加工企業經過各種不同工藝流程制造完成的，并被用于社會生活中的各類場景中，構成了可以給我們帶來安全舒適體驗的生活和工作空間。由此可見，社會生活與制造業的發展息息相關，而作為制造業重要組成部分的建材行業的高質量發展，也必將助力人民實現對美好生活的向往。

我國制造業的基礎很好，是世界上唯一一個擁有聯合國產業分類當中全部工業門類的國家，擁有41個工業大類、207個工業中類、666個工業小類，形成了比較獨立完整的產業鏈體系。我國已成為世界第二大經濟體、第一工業大國、第一制造大國，在國際分工的格局中，成為全球產業鏈中不可或缺的重要環節。

從制造大國向制造強國邁進離不開智能化。我國擁有支撐智能化的巨大互聯網基本盤，截至2022年，我國網民人數已達1067億，成為全球規模最大的網絡社會。從2012年到2021年，我國數字經濟年復合增速達159%。移動物聯網發展已經實現了“物超人”，物聯網連接數量超過人聯網數量，已建成全球規模最大、技術領先的光纖寬帶和5G網絡，形成全球規模最大、應用廣泛、創新活躍、生機勃勃的網絡社會。這些階段性成果是我國推動網絡應用從虛擬到實體、從生活向生產跨越的重要基礎。

建材行業作為我國傳統制造業的重要組成部分，進行智能制造數字化轉型十分迫切。通過出版相關圖書，實現建材行業最新成果轉化，促進建材工業與信息化、智能化技術在更廣范圍、更深程度、更高水平上實現高質量融合發展，是我們策劃《中國建材工業智能制造研究與實踐叢書》的初衷。

“明者遠見于未萌，知者避危于無形”。智能化的書最令人擔心的就是“一旦出版就已落伍”，因此我們對這套叢書的前瞻性或者說超前性提出了特別要求，希望這套書可以幫您預見未來，可以帶領您前行幾步，可以告訴您一些您不知道的，達到“啟發”的目的，所以我們在叢書名里加上了“研究”兩個字，希望本書可以收錄一些在實驗室階段的研究工作成果，這些成果雖然充滿未知，但是有方向感。叢書名里的“實踐”二字，則希望通過這套書充分展示行業成功的智能化案例，讓這些“干貨”可以再次用于指導實踐，讓更多企業照著做就可以，最終協助更多企業創造更多社會價值。

《中國建材工業智能制造研究與實踐叢書》有幸入選“十四五”時期國家重點出版物出版規劃項目和2023年度國家出版基金項目。在立項之初，我們提出了“堅持正確導向，代表國家水平，體現創新創造”的目標要求、堅持“一主線、兩延伸、三融合”的編寫原則?！耙恢骶€”指的是要以智能制造工藝過程中關鍵核心技術為主；“兩延伸”指的是我們對于智能制造的理解要往前端和后端適度延伸，并且應該包括機器智能和平臺智能兩部分，既要牢牢把握住關鍵技術這個核心，也要向前端的需求分析、客戶信息、訂單處理、原材料采購和后端的營銷、倉儲、物流、服務等環節延伸，以體現機器智能和平臺智能的完整性；“三融合”指的是工藝技術與新發展理念的融合、工藝技術和智能技術的融合、工藝技術與先進案例的融合。

如今，這套叢書在眾多院士、專家、教授、專業技術人員和行業協會、建材企業的共同努力下陸續出版面世，作為服務建材行業的專業出版機構，我們深感欣慰。欣慰的是，叢書的出版適逢黨的二十大勝利召開后的春天，也正是全國上下深入學習貫徹習近平新時代中國特色社會主義思想和黨的二十大精神，并以中國式現代化全面推進中華民族偉大復興的重要歷史時期。出版的意義格外重大。

中國式現代化離不開建材產業的現代化，建材產業的現代化更離不開每一個企業的現代化，而智能化又是當下每一個企業實現現代化的重要路徑之一。

實現中國式現代化需要出版出力發力。希望《中國建材工業智能制造研究與實踐叢書》能夠發揮好“十四五”時期國家重點出版物出版規劃項目的優勢，讓專業圖書更好發揮產業價值，真正惠澤行業企業，助力建材行業在實現中國式現代化的道路上行穩致遠。

經濟日報出版社社長、中國建材工業出版社社長

《中國建材工業智能制造研究與實踐叢書》總策劃

叢書序言

隨著新一輪科技革命和產業變革深入發展，智能制造正引領全球制造業發展變革的方向，成為全球制造業科技創新制高點和全球經濟發展新引擎。黨的二十大報告提出，“推動制造業高端化、智能化、綠色化發展”，并將其作為建設現代化產業體系的一個重要著力點。作為制造強國建設主攻方向，智能制造是制造業實現質的有效提升和量的合理增長的有效途徑，能夠推動制造業產業模式和企業形態根本性轉變，對于加快建設現代化產業體系、鞏固壯大實體經濟、促進我國產業邁向全球價值鏈中高端具有重要意義。

建材行業是支撐國民經濟發展的重要基礎原材料產業，發展智能制造是實現建材行業“宜業尚品，造福人類”發展戰略的重要舉措。近年來，我國建材行業智能制造取得了積極進展和明顯成效，通過開展試點示范、培育系統解決方案供應商、探索建立標準體系等方式在智能制造領域取得了快速發展及明顯成效，智能制造裝備和先進工藝在建材行業不斷普及，關鍵工藝流程數控化率大大提高。一是智能制造數字化轉型政策不斷完善，工業和信息化部發布了《原材料工業數字化轉型工作方案（2024—2026年）》《建材工業智能制造數字轉型三年行動計劃（2020—2022年）》《建材行業數字化轉型實施指南》等文件，對推動建材行業智能制造的發展起到了積極作用。二是智能制造標準成為建材行業推動智能制造的主要抓手，工業和信息化部發布了《建材行業智能制造標準體系建設指南》，成立了建材行業智能制造標準工作組，制定了一批建材行業智能制造標準。三是探索出一些具有代表性和示范效應的智能工廠，有多家建材企業入選智能制造試點示范項目。四是智能制造關鍵共性技術上取得了一定的創新突破，先進控制系統、工藝仿真優化等技術的應用逐步普及，工業互聯網、人工智能、5G、云計算、大數據等新一代信息技術與建材制造技術的融合逐漸顯露。

同聲相應，同氣相求。中國建材工業出版社聯合眾多院士、專家、教授、專業技術人員和行業協會、科研院所、建材企業，編寫了《中國建材工業智能制造研究與實踐叢書》，涵蓋水泥、玻璃、建筑衛生陶瓷、混凝土、防水、機制砂石、玻璃纖維、石材、絕熱節能材料等分冊，對建材行業各細分領域智能制造發展現狀、智能制造關鍵核心技術、生產工藝智能化應用、典型案例等展開系統地分析和闡釋，針對建材工業各細分領域智能制造的發展路徑提出許多前沿觀點和建設性參考，并提出需要學界和業界進一步探索的問題，為建材行業智能制造發展貢獻智慧力量。

獨木不林，單弦不音。本叢書付梓面世凝聚了各方心血，是眾多作者多年研究成果與工作經驗的總結，充分展示了各領域關于智能制造研究與應用的最新成果和前沿進展，具有很高的學術前瞻性與工程實踐性。叢書入選國家“十四五”時期國家重點出版物出版專項規劃項目，并獲得2023年度國家出版基金資助，不僅體現了國家對建材行業科技創新的高度重視，也彰顯了建材行業有識之士的責任和擔當。中國建材工業出版社為編輯出版精心謀劃、鼎力投入，各位作者凝心聚力進行高水平創作，在此謹致謝忱。

期待《中國建材工業智能制造研究與實踐叢書》的編撰、發布和應用，能夠為從事建材工業智能制造的理論研究者、政策制定者和實踐探索者提供良好的借鑒，促進行業管理部門、科研院所、廣大企業之間的交流，助力智能制造人才培養，引領廣大科技工作者協力推動智能制造重大科技創新和推廣應用，為發展新質生產力，推進新型工業化，實施網絡強國、數字中國、人才強國戰略作出貢獻。

國家智能制造專家委員會委員

序言

現階段，智能制造正以前所未有的力量重塑全球制造業的格局，石材行業亦在這股浪潮中奮勇前行，探索轉型升級的創新之路?！吨袊男袠I智能制造研究與實踐》一書的付梓，無疑是行業發展進程中的一座重要里程碑。

作為中國石材行業的一員，我深感欣慰和自豪。多年來，中國石材行業歷經風雨，從傳統的手工操作到機械化生產，再到如今向智能制造的邁進，每一步都凝聚著無數石材人的智慧和汗水。

對中國石材行業而言，智能制造并非一個陌生的概念，而是關乎行業未來生存與發展的關鍵抉擇。過去，我們憑借豐富的石材資源和吃苦耐勞的精神，在國際市場上占據了一席之地。然而，隨著全球經濟環境的變化、市場需求的升級以及資源環境約束的日益增強，傳統的生產模式已難以適應新的發展要求。智能制造的出現，為行業打破困境、實現高質量發展提供了可能。

這本書全面而深入地研究了中國石材行業智能制造的現狀與未來發展趨勢。它不僅系統梳理了智能制造的相關基礎理論和技術，而且通過豐富的案例和實踐經驗，為廣大石材企業提供了極具參考價值的解決方案。書中內容涵蓋從石材的開采、加工、運輸到銷售的全產業鏈，強調了信息化、自動化、智能化技術在各個環節的應用與融合。

同時，本書深入探討了智能制造在推動石材行業綠色發展方面的重要作用。智能化的生產管理和節能減排技術的應用，能夠有效降低行業的能耗和污染物排放，實現可持續發展。這對我們建設美麗中國、推動經濟社會發展全面綠色轉型具有重要意義。

然而，我們要清醒地認識到，中國石材行業的智能制造之路依然任重道遠。目前，行業內仍存在著企業發展不平衡、技術創新能力不足、專業人才短缺等問題。但我們堅信，只要全行業齊心協力，不斷加大研發投入，加強人才培養和引進，積極開展國際合作與交流，就一定能夠攻克這些難關，實現中國石材行業由“制造”向“智造”的華麗轉身。

在此，衷心希望《中國石材行業智能制造研究與實踐》一書能夠成為廣大石材行業從業者的良師益友，為大家在探索智能制造的道路上提供有益的啟示和指導。也希望更多有識之士關注和支持中國石材行業的發展，共同推動中國石材行業邁向更加輝煌的明天。

中國石材協會常務副會長

2024年6月

前言

古往今來，石材文化如耀眼的明星在歷史長河中閃爍。石頭作為一種文化的載體，從遠古以來，陪伴人類一直走到現在、走向未來。中華民族幾千年的石文化源遠流長。我們祖先利用石材的歷史可以追溯到幾十萬年前的藍田人，正是這些早期人類用石器打造工具，由此打開人類進化的閘門，使創造性思維融入歷史長河中。在人類數千年的文化積累和自然界的萬千變化之中，人類與石材結下不解之緣。人類用石材創造文明，石材給人類帶來智慧和靈感。從埃及的金字塔到中國的三大石窟無不彰顯石材的魅力和人類創造的智慧。

當時間進入21世紀，世界科技發展日新月異，智能制造、互聯網、元宇宙、大數據、云計算等更是讓人應接不暇、耳目一新，同時也使古老的石材煥發青春和朝氣。從石材礦山開采到石材加工也都插上科技的翅膀，呈現出勃勃生機。石材礦山開采早已脫離了錘打釬鑿時代，綠色礦山、數字化礦山、智慧礦山更是煥然一新。石材加工裝備也從一勺一沙步入數字化、信息化、智能化、網絡化快車道。

本書作者都是長期從事石材加工的專家、學者和一線技術人員。書中所闡述的石材加工理論和生產實例代表了石材行業新技術和新工藝。其目的就是向讀者介紹石材行業新面貌。讀者可以通過此書更加全面了解和掌握石材礦山開采、石材加工裝備智能化和數字化知識。該書可以作為相關大專院校專業教材，同時也適用于石材行業技術人員參考閱讀。

全書共分六章。第一章石材行業智能制造概述，主要闡述了石材行業現狀、石材制品生產技術與裝備發展，同時介紹了智能制造、人工智能、工業物聯網、5G技術、數字孿生技術等。第二章石材數控加工裝備，重點介紹了礦山開采數控裝備、板材鋸解數控裝備等原理、結構和控制系統等。第三章石材制品自動化生產技術，主要包括石材制品自動化生產線、石材數控研磨生產線的工作原理、結構和控制系統。第四章石材數字化加工技術，主要包括石材板自動掃描系統、石材板自動裁切系統、板材加工孿生數據的工作原理和控制系統。第五章石材生產智能化信息管理系統，包括石材生產數字化車間布局、車間設備管控信息化、石材加工物聯網技術、石材生產智能化信息管理系統整體實現。第六章石材制品智能化生產案例，主要介紹了石材制品智能化生產系統、石材板自動掃描系統、花崗石直采平臺、石材制品智能生產線、高效智能化裝備開采典型案例、智能繩鋸機和智能圓盤鋸物聯網平臺、石英石板材智能磨拋生產線、石材固廢資源化處理生產系統、石材工程智能化養護技術。

參加本書編寫的主要人員有張進生、趙民、鄧惠青、王飛、王一彩、張恒、王煒富、孫孟等。

由于作者水平有限，書中難免有錯誤和不妥之處，懇請讀者批評指正。

本書獲得“十四五”時期國家重點出版物出版專項規劃項目和2023年度國家出版基金資助項目支持，在此表示感謝！

編者

2023年10月

關于作者

張進生，山東大學機械工程學院教授、博士生導師，泰山產業領軍人才、省智庫專家?，F任山東大學建材與建設機械研究中心主任、山東省石材工程技術研究中心主任、山東大學日照研究院院長，兼任山東省石材行業協會會長、中國石材協會機械與工具專委會專家組組長等。

致力于石材產業高效綠色智能化生產技術研發服務30余年，創建了具有山東大學特色的石材工程研發服務隊伍；研制了“數控石材制品加工技術與系列設備”“石材高效復合加工中心”等智能化裝備和高端工具；獲省部級科技獎勵一等獎1項，二、三等獎10余項，獲授權專利70余項；發明專利50余項，發表論文近200余篇，出版著作9部。

趙民，博士，教授，在東北大學機械制造專業獲工學學士學位和博士學位，在武漢理工大學獲工學碩士學位?，F任大連工業大學藝術與信息工程學院機械工程系主任、德國斯圖加特大學公派訪問學者、中科院沈陽金屬研究所高級訪問學者，兼任中國礦山標準委員會委員、中國建材標準委員會委員。

主持完成省部級課題60多項，獲遼寧省科技進步獎2項、住房城鄉建設部科技進步獎1項；發明專利3項，發表學術論文200多篇，出版專著和教材8部。