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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。
目录
序 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4.0 16 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2025 28 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MBE 81 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 IT 166 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 Preactor 189 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 eBR 195 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 PROFINET 216 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"para" label-module="para"> 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 |
作者:(美)克里斯·查普曼(Chris Chapman) 埃里亚·麦克唐奈·费特(Elea McDonnell Feit) |
ISBN(书号):978-7-111-55073-0 |
丛书名:工业控制与智能制造丛书 |
出版日期:2016-11 |
版次:1/1 |
开本:16 |
定价:¥69.00 |
数字化工厂的构建
数字化工厂的构建 郭兆祥 游 冰 机械工业第六设计研究院有限公司 【摘 要】本文阐述了数字化工厂的相关概念 ,综述了制造企业通过工厂设计与 建造、产品设计、制造工艺设计、产品仿真、虚拟试生产等多个环节的数字化, 实现“按订单生产”模式的转变。 【关键词】数字化工厂 工艺规划 仿真优化 1引言 围绕激烈的市场竞争,制造企业已经意识到他们正面临着巨大的时间、 成本、 质量、产品差异化等压力。 如何快速适应市场的变化, 实现从“以产定销”到“按 订单生产”模式转变?数字化工厂提供了较为理想的解决方案。 2 数字化工厂概述 数字化工厂是 BIM(建筑信息模型 )技术、现代数字制造技术与计算机仿真技 术相结合的产物,同时具有其鲜明的特征。 2.1 数字化工厂 2.1.1 数字化工厂的概念 数字化工厂是以产品全生命周期的相关数据为基础, 根据虚拟制造原理, 在 虚拟环境中,对整个生产过程进行仿真、 优
数字化工厂概念
数字化工厂内容 数字化工厂的具体内容应该是建立一个以三维虚拟炼厂为基础的集成管理 平台,集成工程设计、生产运营、机动设备、环保安全等各种动态静态数据,运 用三维可视化技术, 提供企业资产信息全生命周期管理、 具备高度可配置化应用 的系统,是对企业信息管理系统的扩充应用。 在物理资产从产生、 运营到退役的 全过程中,提供资产信息的工程设计、数字资产移交、整合与生命周期管理、技 改变更、运行维护、动态展示、信息查询和模拟演示, 能够为规划、设计、施工、 运营等部门提供准确数据支持的管理环境。 1 三维数字化工厂的关键技术 1.1数字化建模技术 需要建立装置设备模型、 生产环境模型、 工艺模型以及生产管理模型等。 三 维数字化工厂是建立在模型基础上的综合应用管理系统, 所以数字化建模是数字 化工厂的基础。 1.2优化仿真技术 在数字化建模的基础上, 对生产系统装置设备布置、 三维数字化工厂技术在
小编导读
近日,在2018第二届中国(武汉)智能制造大会上,国家制造强国建设战略咨询委员会委员、中国机械工业联合会专家委员会名誉主任朱森第发表了题为“中国制造走向智能制造之路”的主题演讲,从多层面多维度推进制造智能化,解码中国制造。以下为演讲PPT,供大家学习交流。文章版权归原作者及会议主办方所有,由《走向智能论坛》小智整理并推荐阅读。
主森第:中国制造走向智能制造之路
2018年6月5日,2018第二届中国(武汉)智能制造大会在武汉中南花园酒店拉开帷幕,来自政府、行业协会的领导、智能制造领军人物以及优秀智能制造企业代表近千人参加活动,群贤毕至,江城论“智”,共同开启湖北智能制造工业的新时代。
本届大会在工业和信息化部电子信息司的指导下,由机械工业信息中心主办,全国智能制造发展联盟、湖北省机械行业联合会共同承办,湖北省机械工程学会联合承办。国家制造强国建设战略咨询委员会委员、中国机械工业联合会专家委员会名誉主任朱森第发表了主题为“中国制造走向智能制造之路”的分享,从多层面多维度推进制造智能化,解码中国制造。
以下为演讲PPT,供大家学习交流。
文章来源:走向智能论坛
数字化工厂以产品全生命周期的相关数据为基础,在计算机虚拟环境中,对整个生产过程进行仿真、评估和优化,并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。数字化工厂主要解决产品设计和产品制造之间的“鸿沟”,实现产品生命周期中的设计,制造、装配、物流等各个方面的功能,降低设计到生产制造之间的不确定性,在虚拟环境下将生产制造过程压缩和提前,并得以评估与检验,从而缩短产品设计到生产的转化的时间,并且提高产品的可靠性与成功率。
本标准适用于铸造数字化工厂的规划与建设。