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(lái)發(fā)展趨勢(shì) 008 1.2 智能工廠建設(shè)的現(xiàn)狀與對(duì)策 011 1.2.1 國(guó)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(shí)踐對(duì)策 015 1.3 基于價(jià)值流分析的智能工廠規(guī)劃 017 1.3.1 生產(chǎn)全過(guò)程的數(shù)據(jù)采集 018 1.3.2 繪制當(dāng)前狀態(tài)價(jià)值流圖 019 1.3.3 精準(zhǔn)匹配智能制造技術(shù) 020 1.3.4 繪制未來(lái)狀態(tài)價(jià)值流圖 021 1.3.5 論證優(yōu)化規(guī)劃設(shè)計(jì)方案 022 第2章 智能工廠的探索與實(shí)踐 023 2.1 產(chǎn)品數(shù)字化 024 2.1.1 機(jī)電軟一體化開(kāi)發(fā)平臺(tái) 024 2.1.2 仿真建模及數(shù)字化交付 026 2.1.3 工藝設(shè)計(jì)一體化平臺(tái) 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(yùn)營(yíng)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(shí)時(shí)監(jiān)控 034 2.3 運(yùn)維數(shù)字化 035 2.3.1 智能質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng) 035 2.3.2 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 036 2.3.3 VR培訓(xùn)和AR遠(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)維系統(tǒng) 036 2.4 國(guó)內(nèi)“燈塔工廠”的典型案例 037 2.4.1 三一重工18號(hào)工廠 037 2.4.2 美的“燈塔工廠” 039 2.4.3 寶鋼集團(tuán) 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(chǎng)景 049 3.1.3 MES實(shí)施流程與要點(diǎn) 051 3.2 WMS：倉(cāng)庫(kù)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(jià)值 054 3.2.3 WMS的關(guān)鍵技術(shù) 056 3.2.4 國(guó)內(nèi)WMS的應(yīng)用 058 3.3 ERP：企業(yè)資源計(jì)劃 060 3.3.1 ERP系統(tǒng)的基本概念與特點(diǎn) 060 3.3.2 ERP驅(qū)動(dòng)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(shí)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(xiàng)目管理存在的問(wèn)題 067 3.4.2 基于PLM系統(tǒng)的研發(fā)項(xiàng)目管理平臺(tái) 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(xiàng)目管理平臺(tái)的實(shí)現(xiàn) 072 第4章 數(shù)字化車(chē)間與產(chǎn)線開(kāi)發(fā) 074 4.1 數(shù)字化車(chē)間：智能制造的未來(lái) 075 4.1.1 數(shù)字化車(chē)間的建設(shè)路徑 075 4.1.2 數(shù)字化車(chē)間的作用和構(gòu)建策略 076 4.1.3 數(shù)字化車(chē)間的體系結(jié)構(gòu) 078 4.1.4 數(shù)字化車(chē)間的規(guī)劃實(shí)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(diǎn)與難點(diǎn) 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(duì)產(chǎn)線規(guī)劃的作用 086 4.2.4 仿真技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值與應(yīng)用場(chǎng)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(jí)CPS的構(gòu)建方法 094 4.3.3 系統(tǒng)級(jí)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(yùn)營(yíng) 102 5.1 物流信息平臺(tái)的構(gòu)建方法 103 5.1.1 物流信息平臺(tái)構(gòu)建的3個(gè)維度 103 5.1.2 物流信息平臺(tái)構(gòu)建的8個(gè)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(tái)構(gòu)建的核心邏輯 109 5.2 物流信息平臺(tái)的管理與運(yùn)營(yíng) 112 5.2.1 物流信息平臺(tái)建設(shè)與規(guī)劃 112 5.2.2 物流信息平臺(tái)的關(guān)鍵要素 113 5.2.3 物流信息平臺(tái)的應(yīng)用拓展 116 5.3 智能物流運(yùn)營(yíng)管理的6大要點(diǎn) 117 5.3.1 要點(diǎn)1：打通物流計(jì)劃 117 5.3.2 要點(diǎn)2：消除物流斷點(diǎn) 118 5.3.3 要點(diǎn)3：優(yōu)化庫(kù)存控制與管理 119 5.3.4 要點(diǎn)4：入廠物流智能化運(yùn)營(yíng) 120 5.3.5 要點(diǎn)5：廠內(nèi)物流智能化運(yùn)營(yíng) 120 5.3.6 要點(diǎn)6：建立物流應(yīng)急響應(yīng)機(jī)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(chē)間建設(shè)方案 124 6.1.1 數(shù)字孿生車(chē)間的功能需求 124 6.1.2 數(shù)字孿生車(chē)間的架構(gòu)設(shè)計(jì) 125 6.1.3 數(shù)字孿生車(chē)間的關(guān)鍵技術(shù) 128 6.1.4 數(shù)字孿生車(chē)間運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái) 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(jì) 133 6.2.2 實(shí)時(shí)監(jiān)控與能耗管控 135 6.2.3 生產(chǎn)調(diào)度與裝配指導(dǎo) 136 6.2.4 設(shè)備管理與安全防護(hù) 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(guò)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(hù) 141 6.3.4 應(yīng)用3：自組織運(yùn)行與優(yōu)化 142 6.3.5 應(yīng)用4：數(shù)字化學(xué)習(xí)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(jì)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(tái)架構(gòu)與核心技術(shù) 153 7.2.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)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(tái) 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(tái)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(tái)關(guān)鍵技術(shù) 167 參考文獻(xiàn) 170