物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0實用指南 物流和生產(chǎn)中的方法、工具和實例
定 價:79 元
叢書名:德國智能制造譯叢
物聯(lián)網(wǎng)是描述設備、機器和系統(tǒng)的智能網(wǎng)絡,并為提高供應鏈和生產(chǎn)過程的自主性、效率和透明度做出了重大貢獻。本書針對的是希望在物流和生產(chǎn)中使用物聯(lián)網(wǎng)應用程序以使其公司適合工業(yè)4.0的專家和經(jīng)理。本書使用了來自物流、生產(chǎn)、維護和維修領(lǐng)域的大量實例,解釋了物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)環(huán)境中的應用領(lǐng)域,并介紹了實施物聯(lián)網(wǎng)項目的策略和實踐。任何在物流和生產(chǎn)中尋找使用物聯(lián)網(wǎng)的有形方法、工具和實例的人都會在這本書中找到成功實現(xiàn)的答案。
您想在物聯(lián)網(wǎng)的幫助下優(yōu)化和精簡您公司的內(nèi)部和外部流程嗎?您想了解如何通過物聯(lián)網(wǎng)在您目前的商業(yè)模式基礎(chǔ)上開辟新的機會和領(lǐng)域嗎,例如以數(shù)字服務的形式?您想學習如何開展一個在復雜性區(qū)別于傳統(tǒng)的信息技術(shù)項目和創(chuàng)新項目的物聯(lián)網(wǎng)項目嗎?您想了解其他人是如何實施類似項目的,以及他們的成功因素是什么嗎?如果您對這些問題感興趣,那么這本書就是為您而寫的。因為它將支持您的公司在物聯(lián)網(wǎng)的幫助下,在物流、生產(chǎn)和供應鏈領(lǐng)域提升到一個新的發(fā)展水平。
您準備好迎接貴公司的物流、生產(chǎn)和供應鏈的數(shù)字革命了嗎?本書為您提供了如何在物聯(lián)網(wǎng)(internet of things,IoT)的幫助下實現(xiàn)工業(yè)4.0的具體指南。您可能在想:他又開始滿口胡言了。也許是的,但我堅信,物聯(lián)網(wǎng)是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心驅(qū)動力。沒有其他技術(shù)能像工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)那樣完整地代表工業(yè) 4.0。結(jié)合分析或機器學習等技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)能夠解決以下幾方面的問題:1)將公司的流程數(shù)字化。2)為各部門和公司建立相互聯(lián)系。3)構(gòu)建自動化業(yè)務流程。4)實施新的商業(yè)模式。5)使業(yè)務流程更智能化。通過物聯(lián)網(wǎng)與其他創(chuàng)新技術(shù)的交互,通過將物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)融合到用于規(guī)劃、控制和監(jiān)測的傳統(tǒng)企業(yè)軟件當中,可以在供應鏈的復雜價值鏈中映射和實施流程創(chuàng)新和合作模式。工業(yè)4.0和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在實質(zhì)性地改變著今天的供應鏈我們正處在改變的初期。特別是在德國這樣的國家,作為物流業(yè)的世界冠軍,以及機械工業(yè)、設備制造和汽車工程的故鄉(xiāng),德國可以從工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的創(chuàng)新中受益。在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中,機器、設備和部件可以通過數(shù)字孿生進行映射。關(guān)于物體的位置、速度和狀況的實時信息為新型服務和商業(yè)模式開辟了機會。通過收集和匯總整個供應鏈中的機器數(shù)據(jù)、庫存數(shù)據(jù)和運輸數(shù)據(jù),供應鏈的流程變得更透明、更快速、更靈活、更安全。產(chǎn)品可以以更個性化的方式和更低的成本進行生產(chǎn)。整個生產(chǎn)設備由此變得更獨立。對參與物流鏈和生產(chǎn)鏈的各方來說,供應鏈網(wǎng)絡都變得可預測和透明。我的這番話語能激起您的興趣嗎?您想在物聯(lián)網(wǎng)的幫助下優(yōu)化和精簡您公司的內(nèi)部和外部流程嗎?您想了解如何通過物聯(lián)網(wǎng)在您目前的商業(yè)模式基礎(chǔ)上開辟新的機會和領(lǐng)域嗎,例如以數(shù)字服務的形式?您想學習如何開展一個在復雜性區(qū)別于傳統(tǒng)的信息技術(shù)項目和創(chuàng)新項目的物聯(lián)網(wǎng)項目嗎?您想了解其他人是如何實施類似項目的,以及他們的成功因素是什么嗎?如果您對這些問題感興趣,那么這本書就是為您而寫的,因為它將支持您的公司在物聯(lián)網(wǎng)的幫助下,在物流、生產(chǎn)和供應鏈領(lǐng)域提升到一個新的發(fā)展水平。在第1章中,我解釋了物聯(lián)網(wǎng)的含義以及該技術(shù)的潛力。這一切都始于一臺咖啡機,其視頻被發(fā)布在內(nèi)部網(wǎng)絡上。您將了解到,雖然說物聯(lián)網(wǎng)在私人領(lǐng)域也越來越重要,但是物聯(lián)網(wǎng)首先是在工業(yè)領(lǐng)域,特別是在生產(chǎn)和物流領(lǐng)域開辟了巨大的機會尤其是對于德國,這個在機械制造和設備工程領(lǐng)域擁有深厚知識儲備的經(jīng)濟體。在第2章中,我會為您提供規(guī)劃、建設和運營物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)所需的技術(shù)基礎(chǔ)。我們來看看關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu)的國際標準(ISO/IEC 30141:2018),并闡明對物聯(lián)網(wǎng)世界很重要的其他基本要素。什么是沒有云平臺的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)?有可能的是,沒有互聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)就會有缺失。因此,在第3章中,我們將詳細介紹市場上可用的云平臺,我將告訴您在選擇平臺時應該注意的事項。在工業(yè)4.0的背景下,起決定性作用的不僅是物聯(lián)網(wǎng)應用、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)或云平臺,還有公司的數(shù)字主干,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的信息將被整合到其中。因此,在第4章中,我們研究了與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的公司軟件系統(tǒng)以及這些系統(tǒng)如何處理物聯(lián)網(wǎng)信息。這是物聯(lián)網(wǎng)為整體整合的供應鏈做出價值貢獻的重要基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)4.0的核心技術(shù)。然而,無論是與公司軟件的數(shù)字主干相連,還是與我們數(shù)字世界中的其他創(chuàng)新技術(shù)相關(guān),它都不是孤立存在的。出于這個原因,我在第5章專門討論物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)、人工智能、增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實和3D打印等技術(shù)的交互。物聯(lián)網(wǎng)項目很復雜。這主要是由于網(wǎng)絡技術(shù)、電氣工程、控制技術(shù)和調(diào)節(jié)技術(shù)、云技術(shù)、內(nèi)部軟件、綜合信息系統(tǒng)及計算機科學之間的相互作用關(guān)系比較復雜。另外,現(xiàn)代方法對于物聯(lián)網(wǎng)解決方案的設計實際上是必不可少的。特別是在工業(yè) 4.0 的背景下,通過使用物聯(lián)網(wǎng)來關(guān)注用戶和提高流程效率是成功的關(guān)鍵。在第6章中,我將向您展示如何盡早地在設計階段充分利用解決方案獲得盡可能大的利益。在第7章中,我介紹了來自工業(yè)界的具體物聯(lián)網(wǎng)實例,這些實例來自于物流領(lǐng)域和生產(chǎn)部門的真實客戶。我解釋了客戶是如何得出解決方案的,并描述了具體的技術(shù)組件。不要忘記貴公司的整體戰(zhàn)略。讓您和您的公司做好準備,迎接比我們今天所能想象的更大的變化,甚至于根本性的轉(zhuǎn)變。我將在第8章中告訴您如何對此做出反應,如何為自己的未來定位,以及如何建立和維持戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。在這里,您還將學習如何通過使用和整合敏捷方法,將您公司的項目變成物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略。物聯(lián)網(wǎng)能擴展您的傳統(tǒng)商業(yè)模式,甚至幫您實現(xiàn)轉(zhuǎn)型。好書離不開感謝。特別感謝我的妻子吉蒂(Gitti)以及兩個孩子瑪琳(Marlene)和古爾蒂(Kurti)在我撰寫這部作品時給予的耐心和支持,這部作品創(chuàng)作于2020年新型冠狀病毒(簡稱新冠)肺炎大流行、孩子在家學習以及我公司的成立和發(fā)展時期。我還要感謝我的朋友和編輯德克·諾德豪夫 (Dirk Nordhoff)(deutschmitdirk.de),我從20世紀90年代末開始與他一起工作,感謝他的幫助。我倆的職業(yè)生涯都是從馮克(Funke)媒體集團旗下的Westdeutschen Allgemelinen Zeitung(《西德意志報》)的記者開始的。沒有他和我的編輯朱莉婭·斯特普的出色支持和
安德里亞斯·霍舒特(Andreas Holtschulte),德國人,企業(yè)物流專業(yè)畢業(yè),工業(yè)工程師,是工業(yè)4.0和物流數(shù)字化轉(zhuǎn)型領(lǐng)域公認的思想領(lǐng)袖和演說家。 15年來,他一直在為物流和供應鏈領(lǐng)域的公司提供關(guān)于業(yè)務流程數(shù)字化、開發(fā)數(shù)字業(yè)務模型和在ERP、SCM和LVS領(lǐng)域推出全球軟件的咨詢。自2008年以來,他一直在SAP環(huán)境中擔任顧問和軟件架構(gòu)師。在華爾道夫的SAPSE,作為數(shù)字供應鏈的全球解決方案架構(gòu)師和全球產(chǎn)品所有者,他與他的團隊開發(fā)了倉庫管理的工業(yè)解決方案,并在SAP擴展倉庫管理(SAPE WM)領(lǐng)域擔任三個行業(yè)解決方案的產(chǎn)品經(jīng)理),F(xiàn)在他與公司一起進行供應鏈、倉庫管理和IT結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換和數(shù)字化。
前言第1章聯(lián)網(wǎng)事物:在物聯(lián)網(wǎng)(IoT)中的人、機器和系統(tǒng)1.1云中物:什么是物聯(lián)網(wǎng)1.2一切是如何開始的1.2.1臺聯(lián)網(wǎng)咖啡機1.2.2作為開拓者的無線電技術(shù)1.2.3四次工業(yè)革命1.3物聯(lián)網(wǎng)應用示例1.3.1消費領(lǐng)域的實例1.3.2工業(yè)領(lǐng)域的實例1.4物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的潛力和發(fā)展1.4.1德國的物聯(lián)網(wǎng)在哪里1.4.2數(shù)字說明了什么第2章物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)藍圖2.1物聯(lián)網(wǎng)組件和術(shù)語2.1.1傳感器和執(zhí)行器2.1.2熱、溫、冷存儲2.1.3數(shù)字孿生2.1.4DevOps2.2符合ISO/IEC 30141:2018的特性和要求2.2.1物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全性(標準7.2節(jié))2.2.2物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)要求(標準7.3節(jié))2.2.3物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的功能(標準7.4節(jié))2.3符合ISO/IEC 30141:2018標準的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)2.3.1物聯(lián)網(wǎng)概念模型2.3.2物聯(lián)網(wǎng)參考模型2.3.3物聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu)第3章物聯(lián)網(wǎng)平臺3.1沒有互聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)3.1.1邊緣計算3.1.2霧計算3.2云計算3.2.1軟件即服務(SaaS)3.2.2基礎(chǔ)設施即服務(IaaS)3.2.3平臺即服務(PaaS)3.3物聯(lián)網(wǎng)一個不斷增長的市場3.3.1競爭中的物聯(lián)網(wǎng)供應商3.3.2物聯(lián)網(wǎng)作為一個單獨的細分市場3.4物聯(lián)網(wǎng)平臺的選擇標準3.4.1弗勞恩霍夫研究作為決策輔助工具3.4.2集成傳感器與獨立傳感器3.4.3數(shù)據(jù)安全和IT安全3.5多云戰(zhàn)略第4章物聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)軟件4.1軟件購買的一般提示4.2企業(yè)資源計劃(ERP)系統(tǒng)4.3倉庫管理系統(tǒng)(WMS)4.4運輸管理系統(tǒng)(TMS)4.5制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)第5章物聯(lián)網(wǎng)與其他技術(shù)的交互5.1大數(shù)據(jù)5.2人工智能(AI)5.3增強現(xiàn)實(AR)和虛擬現(xiàn)實(VR)5.43D打印第6章成功籌備物聯(lián)網(wǎng)項目6.1拉姆斯設計思維6.2設計思維比頭腦風暴更好的方法6.2.1設計思維階段概述6.2.2成功實施的技巧6.3實例的現(xiàn)實檢查6.4物聯(lián)網(wǎng)項目的合作伙伴和支持6.5購買還是升級第7章物聯(lián)網(wǎng)實例7.1生產(chǎn)和物流中的無人搬運車7.1.1初始情況7.1.2AGVS控制站云端自主品牌7.1.3通過簡化取得成功7.1.4架構(gòu)和組件7.2實時回收箱管理7.2.1問題陳述7.2.2具有設計思維的解決方案設計7.2.3解決方案7.2.4架構(gòu)和組件7.3新冠肺炎警告應用程序7.4物流和生產(chǎn)中的跟蹤和追溯7.4.1內(nèi)部物流中的物聯(lián)網(wǎng)7.4.2物聯(lián)網(wǎng)倉庫防盜監(jiān)控7.4.3全球供應鏈的跟進7.5倉庫和生產(chǎn)中的智能眼鏡7.6物聯(lián)網(wǎng)物體識別7.7生產(chǎn)中的維護和服務7.8機械工程中的物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式第8章從項目到物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略8.1以敏捷的方式實施項目8.1.1Scrum8.1.2看板8.1.3快速原型設計和簡化可實行產(chǎn)品8.2構(gòu)建數(shù)字化商業(yè)模式8.3物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系8.4創(chuàng)新與轉(zhuǎn)型