第1章 智能工廠賦能智能制造 001 1.1 智能工廠概述 002 1.1.1 智能工廠的基本概念 002 1.1.2 智能工廠的六大特征 004 1.1.3 智能工廠的信息化架構(gòu) 006 1.1.4 智能工廠的未來發(fā)展趨勢 008 1.2 智能工廠建設(shè)的現(xiàn)狀與對策 011 1.2.1 國內(nèi)外智能工廠發(fā)展現(xiàn)狀 011 1.2.2 智能工廠建設(shè)的3種模式 012 1.2.3 智能工廠建設(shè)存在的誤區(qū) 014 1.2.4 智能工廠建設(shè)的實踐對策 015 1.3 基于價值流分析的智能工廠規(guī)劃 017 1.3.1 生產(chǎn)全過程的數(shù)據(jù)采集 018 1.3.2 繪制當前狀態(tài)價值流圖 019 1.3.3 精準匹配智能制造技術(shù) 020 1.3.4 繪制未來狀態(tài)價值流圖 021 1.3.5 論證優(yōu)化規(guī)劃設(shè)計方案 022 第2章 智能工廠的探索與實踐 023 2.1 產(chǎn)品數(shù)字化 024 2.1.1 機電軟一體化開發(fā)平臺 024 2.1.2 仿真建模及數(shù)字化交付 026 2.1.3 工藝設(shè)計一體化平臺 027 2.2 生產(chǎn)數(shù)字化 029 2.2.1 智能裝備與生產(chǎn)系統(tǒng) 029 2.2.2 數(shù)字化運營管控系統(tǒng) 030 2.2.3 基于數(shù)據(jù)的智能匹配 031 2.2.4 智能物流系統(tǒng)的應(yīng)用 032 2.2.5 生產(chǎn)全流程實時監(jiān)控 034 2.3 運維數(shù)字化 035 2.3.1 智能質(zhì)量檢測系統(tǒng) 035 2.3.2 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng) 036 2.3.3 VR培訓和AR遠程設(shè)備運維系統(tǒng) 036 2.4 國內(nèi)“燈塔工廠”的典型案例 037 2.4.1 三一重工18號工廠 037 2.4.2 美的“燈塔工廠” 039 2.4.3 寶鋼集團 041 2.4.4 發(fā)展建議 043 第3章 業(yè)務(wù)系統(tǒng)架構(gòu) 046 3.1 MES：制造執(zhí)行系統(tǒng) 047 3.1.1 基于MES的智能工廠 047 3.1.2 MES功能與應(yīng)用場景 049 3.1.3 MES實施流程與要點 051 3.2 WMS：倉庫管理系統(tǒng) 053 3.2.1 WMS的功能模塊 053 3.2.2 WMS的應(yīng)用價值 054 3.2.3 WMS的關(guān)鍵技術(shù) 056 3.2.4 國內(nèi)WMS的應(yīng)用 058 3.3 ERP：企業(yè)資源計劃 060 3.3.1 ERP系統(tǒng)的基本概念與特點 060 3.3.2 ERP驅(qū)動的生產(chǎn)管理智能化 061 3.3.3 ERP系統(tǒng)在制造企業(yè)的應(yīng)用 063 3.3.4 ERP系統(tǒng)實施的流程與步驟 065 3.4 PLM：產(chǎn)品生命周期管理 067 3.4.1 傳統(tǒng)研發(fā)項目管理存在的問題 067 3.4.2 基于PLM系統(tǒng)的研發(fā)項目管理平臺 069 3.4.3 PLM系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建 070 3.4.4 PLM研發(fā)項目管理平臺的實現(xiàn) 072 第4章 數(shù)字化車間與產(chǎn)線開發(fā) 074 4.1 數(shù)字化車間：智能制造的未來 075 4.1.1 數(shù)字化車間的建設(shè)路徑 075 4.1.2 數(shù)字化車間的作用和構(gòu)建策略 076 4.1.3 數(shù)字化車間的體系結(jié)構(gòu) 078 4.1.4 數(shù)字化車間的規(guī)劃實施 080 4.2 基于仿真技術(shù)的智能產(chǎn)線建設(shè) 082 4.2.1 智能產(chǎn)線規(guī)劃的要點與難點 082 4.2.2 智能產(chǎn)線的調(diào)研與分析流程 085 4.2.3 產(chǎn)線仿真對產(chǎn)線規(guī)劃的作用 086 4.2.4 仿真技術(shù)的應(yīng)用價值與應(yīng)用場景 088 4.3 基于CPS的智能產(chǎn)線構(gòu)建 090 4.3.1 基于CPS的生產(chǎn)線模型 090 4.3.2 單元級CPS的構(gòu)建方法 094 4.3.3 系統(tǒng)級CPS的構(gòu)建方法 096 4.3.4 基于CPS的智能產(chǎn)線構(gòu)建案例 098 第5章 智能物流構(gòu)建與運營 102 5.1 物流信息平臺的構(gòu)建方法 103 5.1.1 物流信息平臺構(gòu)建的3個維度 103 5.1.2 物流信息平臺構(gòu)建的8個原則 104 5.1.3 物流業(yè)務(wù)框架搭建與需求梳理 106 5.1.4 物流信息平臺構(gòu)建的核心邏輯 109 5.2 物流信息平臺的管理與運營 112 5.2.1 物流信息平臺建設(shè)與規(guī)劃 112 5.2.2 物流信息平臺的關(guān)鍵要素 113 5.2.3 物流信息平臺的應(yīng)用拓展 116 5.3 智能物流運營管理的6大要點 117 5.3.1 要點1：打通物流計劃 117 5.3.2 要點2：消除物流斷點 118 5.3.3 要點3：優(yōu)化庫存控制與管理 119 5.3.4 要點4：入廠物流智能化運營 120 5.3.5 要點5：廠內(nèi)物流智能化運營 120 5.3.6 要點6：建立物流應(yīng)急響應(yīng)機制 122 第6章 數(shù)字孿生與智能工廠 123 6.1 基于數(shù)字孿生的智能車間建設(shè)方案 124 6.1.1 數(shù)字孿生車間的功能需求 124 6.1.2 數(shù)字孿生車間的架構(gòu)設(shè)計 125 6.1.3 數(shù)字孿生車間的關(guān)鍵技術(shù) 128 6.1.4 數(shù)字孿生車間運營管理平臺 130 6.2 基于數(shù)字孿生的智能生產(chǎn)系統(tǒng) 133 6.2.1 生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計 133 6.2.2 實時監(jiān)控與能耗管控 135 6.2.3 生產(chǎn)調(diào)度與裝配指導 136 6.2.4 設(shè)備管理與安全防護 137 6.3 數(shù)字孿生在煉鐵生產(chǎn)線的應(yīng)用 138 6.3.1 煉鐵生產(chǎn)線數(shù)字孿生體的構(gòu)建 138 6.3.2 應(yīng)用1：煉鐵生產(chǎn)過程的協(xié)同優(yōu)化 140 6.3.3 應(yīng)用2：故障診斷與設(shè)備維護 141 6.3.4 應(yīng)用3：自組織運行與優(yōu)化 142 6.3.5 應(yīng)用4：數(shù)字化學習工廠 142 第7章 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 144 7.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用 145 7.1.1 5G通信技術(shù)與應(yīng)用 145 7.1.2 邊緣計算技術(shù)與應(yīng)用 146 7.1.3 工業(yè)智能技術(shù)與應(yīng)用 148 7.1.4 數(shù)字孿生技術(shù)與應(yīng)用 149 7.1.5 工業(yè)區(qū)塊鏈技術(shù)與應(yīng)用 151 7.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺架構(gòu)與核心技術(shù) 153 7.2.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺定位、作用與組成 153 7.2.2 工業(yè)邊緣層的核心技術(shù) 156 7.2.3 工業(yè)IaaS層的核心技術(shù) 157 7.2.4 工業(yè)PaaS層的核心技術(shù) 159 7.2.5 工業(yè)SaaS層的核心技術(shù) 161 7.3 面向數(shù)字孿生的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺 162 7.3.1 基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字孿生應(yīng)用 162 7.3.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)字孿生的融合 164 7.3.3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的部署架構(gòu) 164 7.3.4 面向數(shù)字孿生的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺關(guān)鍵技術(shù) 167 參考文獻 170