《智能制造之路：数字化工厂》工业控制与智能制造丛书

《智能制造之路：数字化工厂》工业控制与智能制造丛书


内容简介
本书针对“工业4.0”、“中国制造2025”、“互联网 工业”等热点概念，提供一个实践的指导，推动这些重大创新措施的战略落地，共分六篇，分别为理论篇、产品全生命周期管理篇、制造运营管理篇、全集成自动化篇、系统集成篇、案例分析篇。

作者简介
陈明
同济大学中德工程学院副院长，工业4.0-智能工厂实验室主任。在大型设备的远程诊断、产品数字化开发技术等研究方向作为课题组长或分项目负责人完成国家重大专项、上海市科委、上海市经信委和企业委托等项目20余项。目前研究方向为面向工业4.0的系统构架、工业大数据下的PLM技术、基于工业无线传感器网络的MES系统等。

梁乃明
Siemens PLM Software 全球高级副总裁兼大中华区董事总经理 梁乃明先生拥有20多年的IT行业从业经验，他将为Siemens PLM Software带来企业软件方面的丰富经验。同时，在制造、石油石化、电信、银行和金融等众多行业，他也取得了卓越的商业和技术业绩。

目录
序
前言一
前言二
理　论　篇
第1章　智能制造概述 ?2
1.1　智能制造国内外发展与应用状况 ?2
1.1.1　美国智能制造的发展与应用 ?2
1.1.2　欧洲智能制造的发展与应用 ?5
1.1.3　亚太智能制造的发展与应用 ?10
1.2　工业4.0 ?16
1.2.1　工业4.0的背景 ?16
1.2.2　工业4.0的主要内容 ?17
1.2.3　工业4.0的执行情况 ?24
1.3　中国制造2025 ?28
1.3.1　中国制造2025的背景 ?28
1.3.2　中国制造2025的主要内容 ?30
1.3.3　中国制造2025的执行情况 ?31
1.4　智能制造的内涵与特征 ?32
1.4.1　国内外对智能制造定义、内涵和特征的理解 ?32
1.4.2　智能制造与传统制造的异同 ?40
1.4.3　智能制造解读 ?40
1.5　智能制造参考模型 ?43
1.5.1　美国 ?44
1.5.2　德国 ?46
1.5.3　中国 ?48
第2章　智能工厂方案与体系 ?51
2.1　智能工厂的体系架构 ?52
2.1.1　智能工厂的架构与功能定义 ?52
2.1.2　智能工厂的雏形——安贝格数字化工厂 ?54
2.2　智能工厂解决方案要素 ?57
2.2.1　产品数字化建模与开发系统 ?57
2.2.2　产品全生命周期管理系统 ?60
2.2.3　生产制造执行系统 ?63
2.2.4　全集成自动化系统 ?64
2.2.5　企业资源计划 ?65
产品全生命周期管理篇
第3章　数字孪生模型 ?70
3.1　概述 ?70
3.1.1　数字孪生模型的概念及定义 ?70
3.1.2　数字孪生模型在制造中的作用 ?74
3.1.3　数字孪生模型的应用和进展 ?76
3.2　基于模型的企业 ?77
3.2.1　技术标准与规范 ?78
3.2.2　从MBD到MBE ?81
3.3　MBE的体系建设 ?91
3.3.1　西门子MBE解决之道 ?91
3.3.2　西门子MBE解决方案的价值定位 ?95
第4章　数字孪生模型的组成 ?96
4.1　产品设计 ?96
4.1.1　MBD模型定义的挑战 ?96
4.1.2　MBD模型定义的解决方案 ?98
4.2　过程规划 ?116
4.3　生产布局 ?118
4.4　过程仿真 ?122
4.5　产量优化 ?123
4.6　维护保障管理 ?139
4.6.1　服务规划 ?139
4.6.2　服务手册管理 ?140
4.6.3　维护BOM管理 ?141
4.6.4　维护保障执行 ?143
4.6.5　服务调度和执行 ?143
4.6.6　维护保障知识库管理 ?144
4.6.7　FRACAS管理 ?145
4.6.8　维护保障报告和分析 ?146
4.6.9　维护物料管理 ?146
制造运营管理篇
第5章　制造执行系统概述 ?150
5.1　制造执行系统定义 ?150
5.1.1　MES的定义及内涵 ?150
5.1.2　MES的位置及与其他信息系统之间的关系 ?153
5.2　MES的体系架构简介 ?154
5.2.1　设计原则与项目目标 ?154
5.2.2　MES的体系架构 ?155
5.3　MES的发展趋势 ?161
5.3.1　MES朝着新一代MES的方向发展 ?161
5.3.2　MES成为智能工厂的核心 ?162
5.3.3　MES成为实现精益生产的关键环节 ?163
第6章　智能制造执行系统——SIMATIC IT ?166
6.1　数据展现和功能系统 ?167
6.1.1　控制系统的数据管理 ?169
6.1.2　业务系统的数据管理 ?170
6.2　生产过程和生产管理 ?174
6.2.1　产品定义和产品生产 ?175
6.2.2　人员管理和生产规划 ?177
6.2.3　工单管理和制造执行 ?179
6.3　SIMATIC IT产品组合战略部署 ?181
6.3.1　SIMATIC IT生产套件 ?183
6.3.2　SIMATIC IT Preactor ?189
6.3.3　SIMATIC IT智能套件 ?191
6.3.4　SIMATIC IT研发套件 ?193
6.3.5　SIMATIC IT eBR ?195
全集成自动化篇
第7章　全集成的系统概念 ?198
7.1　客户对于自动化解决方案的需求 ?199
7.2　全集成自动化解决方案的优势 ?201
7.3　一体化的工程 ?202
7.3.1　TIA的统一性 ?202
7.3.2　TIA的开放性 ?204
7.3.3　联合调试与联合编程 ?205
7.3.4　远程维护 ?206
7.3.5　过程的模拟与仿真 ?206
7.3.6　通过TIA实现高效工程及其带来的效益 ?207
7.4　工业数据的管理 ?207
7.4.1　跨部门的横向集成 ?207
7.4.2　跨各层的纵向集成 ?207
7.4.3　工业数据管理可以提供多种维度和视角来视察与利用数据 ?207
7.5　故障安全集成 ?208
7.5.1　安全集成理念 ?209
7.5.2　设备安全的实现 ?209
7.6　工业通信 ?215
7.6.1　以太网和工业以太网 ?215
7.6.2　PROFINET ?216
7.6.3　工业无线通信 ?219
7.6.4　PROFIBUS（IEC 61158/61784） ?220
7.6.5　AS-Interface（EN 50295/IEC 62026） ?221
7.6.6　IO-Link（IEC 61131-9） ?221
7.7　工业信息安全 ?222
7.7.1　工业信息安全的防护理念 ?222
7.7.2　工厂安全 ?223
7.7.3　网络安全 ?224
7.7.4　系统完整性 ?228
系统集成篇
第8章　企业间价值网络的横向集成 ?234
8.1　横向集成 ?234
8.2　横向集成解决的问题 ?235
8.3　横向集成与车间 ?236
8.4　横向集成与网络化 ?236
第9章　全流程的端到端集成 ?237
9.1　全流程的端到端集成简介 ?238
9.2　端到端——供应链要达到的状态? ?239
9.3　端到端集成解决方案 ?240
9.4　全价值链端到端系统工程 ?240
第10章　网络化的纵向垂直集成与网络化制造 ?243
10.1　PDM与ERP集成 ?244
10.1.1　PDM与ERP集成的必要性 ?244
10.1.2　PDM与ERP的集成模式 ?244
10.2　ERP与MES集成 ?245
10.2.1　ERP与MES的集成分析 ?246
10.2.2　ERP与MES的集成模式与方法 ?247
10.2.3　SAP制造行业的ERP与MES集成架构 ?250
10.3　PLM与MES集成 ?251
10.3.1　PLM与MES的集成分析 ?251
10.3.2　西门子的PLM与MES集成架构 ?251
案例分析篇
制造运营管理案例 ?254
成功案例1　青岛啤酒 ?254
成功案例2　京信通信 ?258
产品全生命周期管理案例 ?264
全集成自动化案例 ?268


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