新一代信息技術(shù)與人工智能將推進智能制造與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型與變革。對于生產(chǎn)制造企業(yè)，通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化提升，打造以數(shù)字化管理為核心的柔性智能工廠和數(shù)字化協(xié)同供應(yīng)鏈，是提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、縮短研發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、實現(xiàn)綠色制造、構(gòu)建企業(yè)核心競爭力的有效途徑和必由之路。
本書從生產(chǎn)制造系統(tǒng)、生產(chǎn)管理、新一代信息技術(shù)、工業(yè)軟件、數(shù)字化管理等多方面對數(shù)字化生產(chǎn)管理及智能工廠進行了系統(tǒng)論述，并結(jié)合NOMES平臺及相關(guān)應(yīng)用講解了數(shù)字化生產(chǎn)管理與智能工廠的相關(guān)功能應(yīng)用及實際應(yīng)用案例。主要內(nèi)容包括：數(shù)字化生產(chǎn)管理與智能工廠技術(shù)基礎(chǔ)、智能工廠架構(gòu)與NOMES平臺、生產(chǎn)計劃與供應(yīng)鏈管理、生產(chǎn)執(zhí)行與質(zhì)量管理、設(shè)備物聯(lián)與生產(chǎn)過程智能控制、制造資源與安全管理、數(shù)字化生產(chǎn)管理與智能工廠應(yīng)用。
1994.9 至 1999.12, 西北工業(yè)大學(xué), 航空宇航制造工程, 博士
2005.5 至現(xiàn)在，西北工業(yè)大學(xué), 機電學(xué)院, 博士生導(dǎo)師
2003.4 至現(xiàn)在, 西北工業(yè)大學(xué), 機電學(xué)院, 教授
目錄
第1章 緒論 1
1.1 生產(chǎn)系統(tǒng)與制造 1
1.1.1 生產(chǎn)與產(chǎn)品 1
1.1.2 生產(chǎn)系統(tǒng) 2
1.1.3 產(chǎn)業(yè)、工業(yè)與工業(yè)生產(chǎn)、制造業(yè) 4
1.2 生產(chǎn)管理 6
1.2.1 生產(chǎn)管理的基本職能與活動 6
1.2.2 生產(chǎn)管理中的人機料法環(huán)測 7
1.2.3 物料、物料分類編碼、物料清單與工藝 7
1.2.4 生產(chǎn)管理的業(yè)務(wù)內(nèi)容 10
1.2.5 協(xié)同生產(chǎn)與發(fā)展 12
1.3 工業(yè)工程與精益生產(chǎn) 13
1.3.1 工業(yè)工程 13
1.3.2 精益生產(chǎn)的發(fā)展 14
1.3.3 精益生產(chǎn)體系結(jié)構(gòu)和零庫存 15
1.3.4 精益生產(chǎn)方式和傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的比較 17
1.3.5 工業(yè)工程與精益生產(chǎn)的關(guān)系 17
1.4 工業(yè)革命與中國工業(yè)化進程 18
1.4.1 第一次工業(yè)革命 18
1.4.2 第二次工業(yè)革命 19
1.4.3 第三次工業(yè)革命 19
1.4.4 中國工業(yè)化進程 20
1.5 工業(yè)4.0與智能制造 22
1.5.1 工業(yè)4.0 22
1.5.2 智能制造 23
1.6 數(shù)字化生產(chǎn)管理的發(fā)展 25
1.6.1 從信息化到數(shù)字化 25
1.6.2 生產(chǎn)管理的三大模式與未來發(fā)展 26
思考題及習(xí)題 26
第2章 數(shù)字化生產(chǎn)管理與智能工廠技術(shù)基礎(chǔ) 27
2.1 工業(yè)軟件 27
2.1.1 PDM/PLM 28
2.1.2 CAPP 30
2.1.3 MRP/MRP-II/ERP 31
2.1.4 MES 34
2.1.5 DNC 36
2.1.6 SCADA 37
2.2 云計算 38
2.2.1 云計算的發(fā)展歷程 39
2.2.2 云計算的特點 39
2.2.3 云計算的服務(wù)類型 40
2.2.4 云計算實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù) 41
2.2.5 云計算部署模式 42
2.3 大數(shù)據(jù) 43
2.3.1 大數(shù)據(jù)的特征 44
2.3.2 大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵技術(shù) 45
2.3.3 工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用 46
2.3.4 大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢 46
2.4 物聯(lián)網(wǎng) 48
2.4.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念與特征 48
2.4.2 物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu) 49
2.4.3 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) 50
2.5 工業(yè)智能 50
2.5.1 人工智能技術(shù)的發(fā)展 51
2.5.2 工業(yè)智能及其應(yīng)用 51
2.6 數(shù)字孿生 54
2.6.1 數(shù)字孿生概念與技術(shù)發(fā)展 54
2.6.2 數(shù)字孿生功能架構(gòu) 55
2.6.3 數(shù)字孿生工業(yè)應(yīng)用 56
2.7 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及其發(fā)展 57
2.7.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展概述 57
2.7.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系 57
2.7.3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式及工業(yè)APP 59
2.7.4 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系 60
思考題及習(xí)題 61
第3章 智能工廠架構(gòu)與NOMES平臺 62
3.1 工廠基本架構(gòu)與業(yè)務(wù)流程 62
3.1.1 工廠及其發(fā)展 62
3.1.2 工廠的基本職能與業(yè)務(wù)流程 62
3.2 MOM系統(tǒng)及智能工廠RAMI4.0模型 66
3.2.1 從MES到MOM系統(tǒng) 66
3.2.2 智能工廠RAMI4.0模型 69
3.3 智能工廠基本架構(gòu)與應(yīng)用場景 73
3.3.1 智能工廠基本架構(gòu) 74
3.3.2 未來智能工廠的應(yīng)用場景 75
3.3.3 智能工廠中的主要業(yè)務(wù)角色與場景 77
3.4 NOMES數(shù)字化生產(chǎn)管理平臺 78
3.4.1 NOMES柔性智能工廠架構(gòu) 78
3.4.2 NOMES數(shù)字化生產(chǎn)管理平臺應(yīng)用 81
3.5 NOMES智能工廠應(yīng)用集成 84
3.5.1 NOMES平臺與其他應(yīng)用系統(tǒng)集成需求 84
3.5.2 NOMES集成應(yīng)用基本原則 87
3.5.3 NOMES智能工廠集成應(yīng)用集成方式 88
思考題及習(xí)題 88
第4章 生產(chǎn)計劃與供應(yīng)鏈管理 89
4.1 銷售訂單管理 89
4.1.1 銷售管理業(yè)務(wù)概述 89
4.1.2 銷售訂單業(yè)務(wù)流程與數(shù)字化管理要求 90
4.1.3 NOMES銷售訂單管理功能 91
4.2 生產(chǎn)計劃管理 93
4.2.1 生產(chǎn)計劃管理業(yè)務(wù)概述 93
4.2.2 生產(chǎn)計劃業(yè)務(wù)流程與管理要求 95
4.2.3 NOMES生產(chǎn)計劃管理功能 96
4.3 外協(xié)外購管理 99
4.3.1 采購管理業(yè)務(wù)概述 99
4.3.2 外協(xié)外購業(yè)務(wù)流程與執(zhí)行 99
4.3.3 NOMES外協(xié)外購管理功能 101
4.4 庫存管理 103
4.4.1 庫存管理業(yè)務(wù)概述 103
4.4.2 集中式庫存管理業(yè)務(wù)流程與要求 104
4.4.3 線邊倉管理業(yè)務(wù)流程、現(xiàn)狀與需求 105
4.4.4 NOMES庫存管理功能 106
思考題及習(xí)題 109
第5章 生產(chǎn)執(zhí)行與質(zhì)量管理 110
5.1 工單與派工 110
5.1.1 生產(chǎn)排產(chǎn)概述 110
5.1.2 生產(chǎn)排產(chǎn)業(yè)務(wù)流程與執(zhí)行 111
5.1.3 NOMES生產(chǎn)排產(chǎn)功能 112
5.2 生產(chǎn)執(zhí)行 115
5.2.1 生產(chǎn)執(zhí)行業(yè)務(wù)概述 115
5.2.2 生產(chǎn)執(zhí)行業(yè)務(wù)流程與要求 115
5.2.3 NOMES生產(chǎn)執(zhí)行功能 116
5.3 生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制 124
5.3.1 質(zhì)量管理概述 124
5.3.2 生產(chǎn)中的質(zhì)量管理業(yè)務(wù)流程與執(zhí)行 125
5.3.3 NOMES質(zhì)量管理功能 127
思考題及習(xí)題 132
第6章 設(shè)備物聯(lián)與生產(chǎn)過程智能控制 133
6.1 設(shè)備物聯(lián)與自動數(shù)據(jù)采集 133
6.1.1 生產(chǎn)數(shù)據(jù)及其分類 133
6.1.2 基于設(shè)備物聯(lián)的自動數(shù)據(jù)采集 134
6.1.3 設(shè)備的互聯(lián)互通 137
6.1.4 基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的工廠信息架構(gòu) 139
6.2 生產(chǎn)過程的檢測與控制 142
6.2.1 生產(chǎn)過程的檢測 142
6.2.2 檢測內(nèi)容與技術(shù) 144
6.2.3 生產(chǎn)過程的監(jiān)控 145
6.2.4 生產(chǎn)過程控制與動態(tài)預(yù)警 146
6.3 基于大數(shù)據(jù)的設(shè)備故障診斷與工藝優(yōu)化 148
6.3.1 工業(yè)大數(shù)據(jù)及其應(yīng)用 148
6.3.2 基于大數(shù)據(jù)的生產(chǎn)過程優(yōu)化 150
6.3.3 基于大數(shù)據(jù)的設(shè)備故障預(yù)測與健康管理 152
6.4 基于數(shù)字孿生的生產(chǎn)過程仿真與控制 154
6.4.1 工廠數(shù)字孿生技術(shù)架構(gòu) 154
6.4.2 工廠數(shù)字孿生的構(gòu)建與運行 156
6.4.3 基于數(shù)字孿生的生產(chǎn)規(guī)劃 159
6.4.4 基于數(shù)字孿生的生產(chǎn)管控 161
思考題及習(xí)題 163
第7章 制造資源與安全管理 164
7.1 生產(chǎn)中的制造資源 164
7.2 設(shè)備管理 165
7.2.1 設(shè)備管理業(yè)務(wù)概述 165
7.2.2 設(shè)備管理業(yè)務(wù)流程與執(zhí)行 166
7.2.3 NOMES設(shè)備管理功能 167
7.3 工裝管理 176
7.3.1 工裝管理概述 176
7.3.2 工裝管理業(yè)務(wù)流程與執(zhí)行 176
7.3.3 NOMES工裝管理功能 177
7.4 人力資源管理 179
7.4.1 人力資源管理概述 179
7.4.2 生產(chǎn)績效管理 179
7.4.3 工時定額 181
7.5 生產(chǎn)中的能源管理 182
7.5.1 能源管理概述 182
7.5.2 能源數(shù)據(jù)采集 182
7.5.3 能源設(shè)備可視化管理 182
7.5.4 產(chǎn)品能耗及成本核算 184
7.6 生產(chǎn)中的安全管理 184
7.6.1 安全管理概述 185
7.6.2 生產(chǎn)安全可視化管理 185
7.6.3 基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全管理 190
思考題及習(xí)題 192
第8章 數(shù)字化生產(chǎn)管理與智能工廠應(yīng)用 193
8.1 項目實施組織與管理 193
8.1.1 智能工廠實施原則 193
8.1.2 智能工廠實施基本路線圖 193
8.1.3 智能工廠項目組織與管理 194
8.1.4 智能工廠項目效益分析 196
8.2 NOMES航空零部件應(yīng)用案例 197
8.2.1 航空零部件制造工藝 198
8.2.2 航空零部件智能工廠應(yīng)用 198
8.2.3 NOMES應(yīng)用效果 201
8.3 NOMES汽車零部件應(yīng)用案例 202
8.3.1 企業(yè)基本情況 202
8.3.2 NOMES應(yīng)用 202
8.3.3 NOMES應(yīng)用效果 204
8.4 NOMES裝備制造應(yīng)用案例 204
8.4.1 案例背景 204
8.4.2 NOMES應(yīng)用 204
8.4.3 NOMES應(yīng)用效果 205
8.5 NOMES鑄鍛智能工廠應(yīng)用案例 205
8.5.1 鑄鍛生產(chǎn)工藝流程 206
8.5.2 鑄鍛生產(chǎn)智能工廠系統(tǒng)架構(gòu) 207
8.5.3 NOMES集成應(yīng)用 208
8.5.4 工序動態(tài)調(diào)整與優(yōu)化 208
8.5.5 成本測算 209
8.5.6 質(zhì)量追溯 210
8.5.7 應(yīng)用成果 210
8.6 重型裝備智能工廠案例 210
8.6.1 壓力容器生產(chǎn)制造工藝流程 210
8.6.2 制造過程數(shù)字化應(yīng)用內(nèi)容 212
8.6.3 焊接數(shù)字化系統(tǒng)架構(gòu)與典型應(yīng)用場景 213
8.6.4 重型裝備智能工廠應(yīng)用效果 218
思考題及習(xí)題 218
參考文獻 219
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