《智能制造之路 数字化工厂》

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编辑推荐

适读人群 :装备制造业企业的有关领导、负责数字化和自动化的架构师和实施人员,以及研究机构、大专院校对数字孪生、工业物联网、工业4.0、 智能制造、数字化制造、产品全生命周期管理(PLM)、制造操作系统(MOM)或制造执行系统(MES)感兴趣的各界人士。

本书作者来自同济大学中德工程学院“工业4.0-智能工厂实验室”与德国西门子工业软件公司。前者对工业4.0及智能制造系统架构、关键技术等有着长期深入的研究,后者具有丰富的搭建数字化工厂实战经验及成熟的解决方案。同济大学中德工程学院“工业4.0-智能工厂实验室”是国内首中德合作基于“工业4.0”理念而建成的实验室,并与西门子和菲尼克斯等国内外知名企业开展联合实验室合作,受到了国内外工业界和学术界的一致好评。西门子工业软件公司拥有世界齐全、应用为广泛的数字化企业软件套件,涵盖数字化设计、仿真、试验、制造和执行软件。

内容简介

  本书阐述了智能制造的国内外发展与应用状况、智能制造的内涵与特征;描绘了智能制造参考模型、智能工厂体系架构以及智能工厂解决方案要素;分享了数字化工厂三个不同维度的数字化蓝图和实施路线图,通过三大集成篇与案例分析篇,结合“西门子数字化企业软件套件”,帮助读者更好地理解智能制造相关理念,促进企业打造新一代智能创新平台,从而在设计研发、工艺开发、生产制造、售后维护等产品全生命周期实行全面数字化与智能管理,促进企业实现工业物联网与应用服务联网的深度融合,更好地满足客户持续多变的个性化需求。

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。

章节目录

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4.016

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202528

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MBE81

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 IT166

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 Preactor189

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 eBR195

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 PROFINET216

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——供应链要达到最佳的状态?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

《智能制造之路 数字化工厂》是2016年由机械工业出版社出版,作者。

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