人本智造体现了制造业未来发展的重要趋势，也是新一代智能制造的重要技术支撑。本书深入阐述了新一代智能制造和人-信息-物理系统（HCPS），介绍了人本智造的重要理念、关键技术和典型应用，展现了当前人本智造领域的研究进展及阶段成果。本书可为从事制造业发展规划、政策制定、企业经营、管理决策和科学研究的相关人员提供参考，也可供高等院校智能制造、机械工程、工业工程等相关专业师生和其他相关人士阅读。
王柏村，浙江大学研究员、博士生导师，机械工程学院院长助理、工业工程研究所副所长，入选第八届中国科协青年人才托举工程。近年来，围绕智能制造、HCPS、人机协作等开展教学、科研与战略咨询工作，作为负责人主持国家自然科学基金项目、中国博士后国际交流派出计划项目、中国博士后科学基金面上项目等6项，参与中央办公厅重点课题、工信部重大课题、中国工程院项目、国家自然科学基金项目、密西根大学科研项目等多项。在Engineering、Journal of Manufacturing Systems、机械工程学报、中国机械工程等国内外期刊上发表论文50余篇，多篇入选ESI高被引论文、封面论文、高影响力论文；参与撰写《中国智能制造发展战略研究》等多份咨询研究报告，部分报告得到国家领导同志的肯定和批示；参编《制造强国战略研究》《中国机械工程技术路线图》《智能制造工程教程》等著作。先后被光明日报、新华社App、浙江日报、学习强国App、中国改革报、中国经济周刊等报道或转载。兼任中国工程院制造业研究室特聘专家、中国人工智能学会智能制造专委会常务委员、中国机械工程学会工业大数据与智能系统分会委员、中国图学学会数字孪生专委会委员、浙江省智能制造专家委员会专家、浙江大学高端装备研究院特聘研究员。
第1章 面向新一代智能制造的HCPS ...............................................................001
1.1 引言 ..........................................................................................................001
1.2 面向智能制造的HCPS的进化过程 ........................................................001
1.3 面向新一代智能制造的HCPS2.0的内涵 ...............................................008
1.4 面向新一代智能制造的HCPS2.0的技术体系 .......................................011
1.5 基于HCPS2.0的新一代智能制造面临的重大挑战 ...............................018
1.6 小结 ..........................................................................................................020
参考文献 ...........................................................................................................020
第2章 以人为本的智能制造：理念、技术与应用 .........................................031
2.1 引言 ..........................................................................................................031
2.2 人本智造的发展背景 ...............................................................................032
2.3 人本智造的内涵与技术体系 ...................................................................033
2.4 人本智造的应用实践 ...............................................................................037
2.5 思考与建议 ..............................................................................................040
2.6 小结 ..........................................................................................................041
参考文献 ...........................................................................................................041
第3章 面向智能制造的人因工程.........................................................................045
3.1 引言 ..........................................................................................................045
3.2 智能制造系统中人的作用 .......................................................................046
3.3 面向智能制造的人因工程 .......................................................................048
3.4 研究进展 ..................................................................................................049
3.5 挑战与未来发展.......................................................................................058
3.6 小结 ..........................................................................................................062
参考文献 ...........................................................................................................063
第4 章 HCPS 视角下智能制造的发展与研究 ................................................071
4.1 引言 ..........................................................................................................071
4.2 HCPS的内涵与系统组成 ........................................................................072
4.3 HCPS视角下的智能制造 ........................................................................075
4.4 相关研究进展 ..........................................................................................077
4.5 智能制造发展建议...................................................................................083
4.6 小结 ..........................................................................................................085
参考文献 ...........................................................................................................085
第5 章 数字孪生驱动的智能人机协作 ...............................................................093
5.1 引言 ..........................................................................................................093
5.2 人机关系的演变与发展 ...........................................................................094
5.3 数字孪生驱动的智能人机协作框架 .......................................................097
5.4 智能人机协作的共性使能技术 ...............................................................100
5.5 典型应用 ..................................................................................................106
5.6 小结 ..........................................................................................................110
参考文献 ...........................................................................................................110
第6 章 面向人本智造的新一代操作工 ...............................................................117
6.1 引言 ..........................................................................................................117
6.2 新一代操作工的概念 ...............................................................................118
6.3 新一代操作工的关键使能技术 ...............................................................124
6.4 新一代操作工的典型应用 .......................................................................132
6.5 小结 ..........................................................................................................135
参考文献 ...........................................................................................................136
第7 章 HCPS 视角下的智慧健康办公 ..............................................................145
7.1 引言 ..........................................................................................................145
7.2 智慧健康办公的概念及组成要素 ...........................................................147
7.3 从传统健康办公到智慧健康办公 ...........................................................149
7.4 智慧健康办公研究框架 ...........................................................................152
7.5 面向办公人员肌肉骨骼健康的智慧健康工位 .......................................155
7.6 小结 ..........................................................................................................159
参考文献 ...........................................................................................................160
第8 章 增强现实技术辅助的互认知人机安全交互系统 ...............................165
8.1 引言 ..........................................................................................................165
8.2 国内外研究现状.......................................................................................166
8.3 人机交互系统的互认知框架设计 ...........................................................170
8.4 安全策略实现与验证 ...............................................................................173
8.5 小结 ..........................................................................................................181
参考文献 ...........................................................................................................181
后记 ....................................................................................................................................187
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