出版者的话
实现中国式现代化需要出版出力发力
如果你不是在工厂里工作，就会觉得制造业离我们很远，厂房里那些巨型的机器设备和复杂的工艺流程是我们普通人无法想象的。但其实制造业又离我们很近，我们居住的空间内，看得见的门窗、地板、吊顶、瓷砖、卫生洁具，等等；看不见的混凝土、水泥、砂石、保温材料、防水材料……这些无处不在、数不清的建筑材料正是由大量的生产加工企业经过各种不同工艺流程制造完成的，并被用于社会生活中的各类场景中，构成了可以给我们带来安全舒适体验的生活和工作空间。由此可见，社会生活与制造业的发展息息相关，而作为制造业重要组成部分的建材行业的高质量发展，也必将助力人民实现对美好生活的向往。
我国制造业的基础很好，是世界上唯一一个拥有联合国产业分类当中全部工业门类的国家，拥有41个工业大类、207个工业中类、666个工业小类，形成了比较独立完整的产业链体系。我国已成为世界第二大经济体、第一工业大国、第一制造大国，在国际分工的格局中，成为全球产业链中不可或缺的重要环节。
从制造大国向制造强国迈进离不开智能化。我国拥有支撑智能化的巨大互联网基本盘，截至2022年，我国网民人数已达1067亿，成为全球规模最大的网络社会。从2012年到2021年，我国数字经济年复合增速达159%。移动物联网发展已经实现了“物超人”，物联网连接数量超过人联网数量，已建成全球规模最大、技术领先的光纤宽带和5G网络，形成全球规模最大、应用广泛、创新活跃、生机勃勃的网络社会。这些阶段性成果是我国推动网络应用从虚拟到实体、从生活向生产跨越的重要基础。
建材行业作为我国传统制造业的重要组成部分，进行智能制造数字化转型十分迫切。通过出版相关图书，实现建材行业最新成果转化，促进建材工业与信息化、智能化技术在更广范围、更深程度、更高水平上实现高质量融合发展，是我们策划《中国建材工业智能制造研究与实践丛书》的初衷。
“明者远见于未萌，知者避危于无形”。智能化的书最令人担心的就是“一旦出版就已落伍”，因此我们对这套丛书的前瞻性或者说超前性提出了特别要求，希望这套书可以帮您预见未来，可以带领您前行几步，可以告诉您一些您不知道的，达到“启发”的目的，所以我们在丛书名里加上了“研究”两个字，希望本书可以收录一些在实验室阶段的研究工作成果，这些成果虽然充满未知，但是有方向感。丛书名里的“实践”二字，则希望通过这套书充分展示行业成功的智能化案例，让这些“干货”可以再次用于指导实践，让更多企业照着做就可以，最终协助更多企业创造更多社会价值。
《中国建材工业智能制造研究与实践丛书》有幸入选“十四五”时期国家重点出版物出版规划项目和2023年度国家出版基金项目。在立项之初，我们提出了“坚持正确导向，代表国家水平，体现创新创造”的目标要求、坚持“一主线、两延伸、三融合”的编写原则。“一主线”指的是要以智能制造工艺过程中关键核心技术为主；“两延伸”指的是我们对于智能制造的理解要往前端和后端适度延伸，并且应该包括机器智能和平台智能两部分，既要牢牢把握住关键技术这个核心，也要向前端的需求分析、客户信息、订单处理、原材料采购和后端的营销、仓储、物流、服务等环节延伸，以体现机器智能和平台智能的完整性；“三融合”指的是工艺技术与新发展理念的融合、工艺技术和智能技术的融合、工艺技术与先进案例的融合。
如今，这套丛书在众多院士、专家、教授、专业技术人员和行业协会、建材企业的共同努力下陆续出版面世，作为服务建材行业的专业出版机构，我们深感欣慰。欣慰的是，丛书的出版适逢党的二十大胜利召开后的春天，也正是全国上下深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的二十大精神，并以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的重要历史时期。出版的意义格外重大。
中国式现代化离不开建材产业的现代化，建材产业的现代化更离不开每一个企业的现代化，而智能化又是当下每一个企业实现现代化的重要路径之一。
实现中国式现代化需要出版出力发力。希望《中国建材工业智能制造研究与实践丛书》能够发挥好“十四五”时期国家重点出版物出版规划项目的优势，让专业图书更好发挥产业价值，真正惠泽行业企业，助力建材行业在实现中国式现代化的道路上行稳致远。
经济日报出版社社长、中国建材工业出版社社长
《中国建材工业智能制造研究与实践丛书》总策划
丛书序言
随着新一轮科技革命和产业变革深入发展，智能制造正引领全球制造业发展变革的方向，成为全球制造业科技创新制高点和全球经济发展新引擎。党的二十大报告提出，“推动制造业高端化、智能化、绿色化发展”，并将其作为建设现代化产业体系的一个重要着力点。作为制造强国建设主攻方向，智能制造是制造业实现质的有效提升和量的合理增长的有效途径，能够推动制造业产业模式和企业形态根本性转变，对于加快建设现代化产业体系、巩固壮大实体经济、促进我国产业迈向全球价值链中高端具有重要意义。
建材行业是支撑国民经济发展的重要基础原材料产业，发展智能制造是实现建材行业“宜业尚品，造福人类”发展战略的重要举措。近年来，我国建材行业智能制造取得了积极进展和明显成效，通过开展试点示范、培育系统解决方案供应商、探索建立标准体系等方式在智能制造领域取得了快速发展及明显成效，智能制造装备和先进工艺在建材行业不断普及，关键工艺流程数控化率大大提高。一是智能制造数字化转型政策不断完善，工业和信息化部发布了《原材料工业数字化转型工作方案（2024—2026年）》《建材工业智能制造数字转型三年行动计划（2020—2022年）》《建材行业数字化转型实施指南》等文件，对推动建材行业智能制造的发展起到了积极作用。二是智能制造标准成为建材行业推动智能制造的主要抓手，工业和信息化部发布了《建材行业智能制造标准体系建设指南》，成立了建材行业智能制造标准工作组，制定了一批建材行业智能制造标准。三是探索出一些具有代表性和示范效应的智能工厂，有多家建材企业入选智能制造试点示范项目。四是智能制造关键共性技术上取得了一定的创新突破，先进控制系统、工艺仿真优化等技术的应用逐步普及，工业互联网、人工智能、5G、云计算、大数据等新一代信息技术与建材制造技术的融合逐渐显露。
同声相应，同气相求。中国建材工业出版社联合众多院士、专家、教授、专业技术人员和行业协会、科研院所、建材企业，编写了《中国建材工业智能制造研究与实践丛书》，涵盖水泥、玻璃、建筑卫生陶瓷、混凝土、防水、机制砂石、玻璃纤维、石材、绝热节能材料等分册，对建材行业各细分领域智能制造发展现状、智能制造关键核心技术、生产工艺智能化应用、典型案例等展开系统地分析和阐释，针对建材工业各细分领域智能制造的发展路径提出许多前沿观点和建设性参考，并提出需要学界和业界进一步探索的问题，为建材行业智能制造发展贡献智慧力量。
独木不林，单弦不音。本丛书付梓面世凝聚了各方心血，是众多作者多年研究成果与工作经验的总结，充分展示了各领域关于智能制造研究与应用的最新成果和前沿进展，具有很高的学术前瞻性与工程实践性。丛书入选国家“十四五”时期国家重点出版物出版专项规划项目，并获得2023年度国家出版基金资助，不仅体现了国家对建材行业科技创新的高度重视，也彰显了建材行业有识之士的责任和担当。中国建材工业出版社为编辑出版精心谋划、鼎力投入，各位作者凝心聚力进行高水平创作，在此谨致谢忱。
期待《中国建材工业智能制造研究与实践丛书》的编撰、发布和应用，能够为从事建材工业智能制造的理论研究者、政策制定者和实践探索者提供良好的借鉴，促进行业管理部门、科研院所、广大企业之间的交流，助力智能制造人才培养，引领广大科技工作者协力推动智能制造重大科技创新和推广应用，为发展新质生产力，推进新型工业化，实施网络强国、数字中国、人才强国战略作出贡献。
国家智能制造专家委员会委员
序言
现阶段，智能制造正以前所未有的力量重塑全球制造业的格局，石材行业亦在这股浪潮中奋勇前行，探索转型升级的创新之路。《中国石材行业智能制造研究与实践》一书的付梓，无疑是行业发展进程中的一座重要里程碑。
作为中国石材行业的一员，我深感欣慰和自豪。多年来，中国石材行业历经风雨，从传统的手工操作到机械化生产，再到如今向智能制造的迈进，每一步都凝聚着无数石材人的智慧和汗水。
对中国石材行业而言，智能制造并非一个陌生的概念，而是关乎行业未来生存与发展的关键抉择。过去，我们凭借丰富的石材资源和吃苦耐劳的精神，在国际市场上占据了一席之地。然而，随着全球经济环境的变化、市场需求的升级以及资源环境约束的日益增强，传统的生产模式已难以适应新的发展要求。智能制造的出现，为行业打破困境、实现高质量发展提供了可能。
这本书全面而深入地研究了中国石材行业智能制造的现状与未来发展趋势。它不仅系统梳理了智能制造的相关基础理论和技术，而且通过丰富的案例和实践经验，为广大石材企业提供了极具参考价值的解决方案。书中内容涵盖从石材的开采、加工、运输到销售的全产业链，强调了信息化、自动化、智能化技术在各个环节的应用与融合。
同时，本书深入探讨了智能制造在推动石材行业绿色发展方面的重要作用。智能化的生产管理和节能减排技术的应用，能够有效降低行业的能耗和污染物排放，实现可持续发展。这对我们建设美丽中国、推动经济社会发展全面绿色转型具有重要意义。
然而，我们要清醒地认识到，中国石材行业的智能制造之路依然任重道远。目前，行业内仍存在着企业发展不平衡、技术创新能力不足、专业人才短缺等问题。但我们坚信，只要全行业齐心协力，不断加大研发投入，加强人才培养和引进，积极开展国际合作与交流，就一定能够攻克这些难关，实现中国石材行业由“制造”向“智造”的华丽转身。
在此，衷心希望《中国石材行业智能制造研究与实践》一书能够成为广大石材行业从业者的良师益友，为大家在探索智能制造的道路上提供有益的启示和指导。也希望更多有识之士关注和支持中国石材行业的发展，共同推动中国石材行业迈向更加辉煌的明天。
中国石材协会常务副会长
2024年6月
前言
古往今来，石材文化如耀眼的明星在历史长河中闪烁。石头作为一种文化的载体，从远古以来，陪伴人类一直走到现在、走向未来。中华民族几千年的石文化源远流长。我们祖先利用石材的历史可以追溯到几十万年前的蓝田人，正是这些早期人类用石器打造工具，由此打开人类进化的闸门，使创造性思维融入历史长河中。在人类数千年的文化积累和自然界的万千变化之中，人类与石材结下不解之缘。人类用石材创造文明，石材给人类带来智慧和灵感。从埃及的金字塔到中国的三大石窟无不彰显石材的魅力和人类创造的智慧。
当时间进入21世纪，世界科技发展日新月异，智能制造、互联网、元宇宙、大数据、云计算等更是让人应接不暇、耳目一新，同时也使古老的石材焕发青春和朝气。从石材矿山开采到石材加工也都插上科技的翅膀，呈现出勃勃生机。石材矿山开采早已脱离了锤打钎凿时代，绿色矿山、数字化矿山、智慧矿山更是焕然一新。石材加工装备也从一勺一沙步入数字化、信息化、智能化、网络化快车道。
本书作者都是长期从事石材加工的专家、学者和一线技术人员。书中所阐述的石材加工理论和生产实例代表了石材行业新技术和新工艺。其目的就是向读者介绍石材行业新面貌。读者可以通过此书更加全面了解和掌握石材矿山开采、石材加工装备智能化和数字化知识。该书可以作为相关大专院校专业教材，同时也适用于石材行业技术人员参考阅读。
全书共分六章。第一章石材行业智能制造概述，主要阐述了石材行业现状、石材制品生产技术与装备发展，同时介绍了智能制造、人工智能、工业物联网、5G技术、数字孪生技术等。第二章石材数控加工装备，重点介绍了矿山开采数控装备、板材锯解数控装备等原理、结构和控制系统等。第三章石材制品自动化生产技术，主要包括石材制品自动化生产线、石材数控研磨生产线的工作原理、结构和控制系统。第四章石材数字化加工技术，主要包括石材板自动扫描系统、石材板自动裁切系统、板材加工孪生数据的工作原理和控制系统。第五章石材生产智能化信息管理系统，包括石材生产数字化车间布局、车间设备管控信息化、石材加工物联网技术、石材生产智能化信息管理系统整体实现。第六章石材制品智能化生产案例，主要介绍了石材制品智能化生产系统、石材板自动扫描系统、花岗石直采平台、石材制品智能生产线、高效智能化装备开采典型案例、智能绳锯机和智能圆盘锯物联网平台、石英石板材智能磨抛生产线、石材固废资源化处理生产系统、石材工程智能化养护技术。
参加本书编写的主要人员有张进生、赵民、邓惠青、王飞、王一彩、张恒、王炜富、孙孟等。
由于作者水平有限，书中难免有错误和不妥之处，恳请读者批评指正。
本书获得“十四五”时期国家重点出版物出版专项规划项目和2023年度国家出版基金资助项目支持，在此表示感谢！
编者
2023年10月
关于作者
张进生，山东大学机械工程学院教授、博士生导师，泰山产业领军人才、省智库专家。现任山东大学建材与建设机械研究中心主任、山东省石材工程技术研究中心主任、山东大学日照研究院院长，兼任山东省石材行业协会会长、中国石材协会机械与工具专委会专家组组长等。
致力于石材产业高效绿色智能化生产技术研发服务30余年，创建了具有山东大学特色的石材工程研发服务队伍；研制了“数控石材制品加工技术与系列设备”“石材高效复合加工中心”等智能化装备和高端工具；获省部级科技奖励一等奖1项，二、三等奖10余项，获授权专利70余项；发明专利50余项，发表论文近200余篇，出版著作9部。
赵民，博士，教授，在东北大学机械制造专业获工学学士学位和博士学位，在武汉理工大学获工学硕士学位。现任大连工业大学艺术与信息工程学院机械工程系主任、德国斯图加特大学公派访问学者、中科院沈阳金属研究所高级访问学者，兼任中国矿山标准委员会委员、中国建材标准委员会委员。
主持完成省部级课题60多项，获辽宁省科技进步奖2项、住房城乡建设部科技进步奖1项；发明专利3项，发表学术论文200多篇，出版专著和教材8部。