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王健 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111525813

商品编码：25685159870

包装：平装

出版时间：2016-01-01

基本信息

书名：智慧工厂：中国制造业探索实践

定价：49.00元

作者：王健

出版社：机械工业出版社

出版日期：2016-01-01

ISBN：9787111525813

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书对工业4.0等为代表的全球先进制造业动向、意义和本质进行了全面解读；对工业4.0、智能制造使能技术进行概括、梳理和展望；对中国的制造业优势、劣势、机会和威胁进行分析；对中国特定条件下发展智能制造、智慧工厂的策略和路径进行阐述；对中国智慧工厂1.0近三年的理论、框架和实践进行总结；对外经典案例进行展现；对中国未来可能实现的战略战术进行预测和研判。

目录

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目 录　
前言
章　我国制造业的回顾与发展 1
1.1　我国工业化和制造业的概述 1
1.2　从人口／质量维度分析我国制造业的状况 8
1.3　我国制造业发展的经验教训 10
1.4　我国制造业的成功案例和发展机遇 13
1.5　实施制造强国战略《中国制造2025》 18
参考文献 19
第2章　美欧智能制造政策动向 21
2.1　美欧对智能制造的定义 21
2.2　美欧智能制造发展概况与特点 24
2.2.1　欧盟 25
2.2.2　德国 29
2.2.3　美国 34
2.3　美欧重要计划与项目 39
2.3.1　国际“智能制造系统”计划 39
2.3.2　欧盟“未来工厂”计划 43
2.3.3　德国“工业4.0”计划 49
2.3.4　美国“智能制造领导力联盟”计划 54
2.3.5　美国国防部“下一代制造技术”计划 61
2.3.6　美国国防部“数字设计与制造创新机构”项目 64
2.3.7　美国国家标准与技术研究院“智能制造”项目 67
2.3.8　GE公司“工业互联网”项目 70
2.4　中国关于智能制造的政策归纳 73
2.4.1　我国关于智能制造的战略 73
2.4.2　智能装备和智能产品 79
2.4.3　生产制造过程智能化 81
参考文献 85
第3章　智慧工厂的使能技术 87
3.1　工业4.0的定义和设计原理 87
3.2　数字化工厂和智慧工厂 89
3.3　信息物理系统 91
3.4　使能技术 94
3.4.1　概述 94
3.4.2　为智能制造服务的PLCopen的规范和技术 95
3.4.3　MES在数字化智慧工厂中的作用 111
3.4.4　工业物联网 113
3.4.5　机电功能模块的设计和开发 117
3.4.6　智能制造、智慧工厂、工业4.0都必须标准化体系先行 118
3.4.7　软件定义联网的工业应用 125
3.4.8　基于虚实结合技术的数字工厂整体解决方案 129
参考文献 134
第4章　中国智慧工厂1.0的理论 135
4.1　理论起源与形成 136
4.1.1　起源——科技自动化 136
4.1.2　形成——中国智慧工厂1.0 142
4.2　基本理论及核心内容 143
4.2.1　理论含义 143
4.2.2　整体模型 143
4.2.3　建设基础 144
4.2.4　技术融合 144
4.2.5　主体对象 145
4.2.6　人本工厂 145
第5章　中国智慧工厂1.0实践 147
5.1　框架模型 148
5.1.1　核心要素 148
5.1.2　面向对象 149
5.1.3　两大结合 151
5.1.4　三大集成 151
5.1.5　三层模型 153
5.2　建立分析模型 153
5.3　智慧工厂1.0解决方案 154
第6章　中小企业转型诊断和顶层设计 159
6.1　中小型制造企业的转型升级思考 159
6.2　顶层设计的过程或步骤 163
6.3　基于数据能力模型的评价 165
6.4　制定智慧工厂1.0行动路线图 165
6.5　非技术性挑战 167
后记 169

作者介绍

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文摘

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序言

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好的，这是一本名为《数字孪生：构建未来工业的虚拟镜像》的图书简介： --- 《数字孪生：构建未来工业的虚拟镜像》图书简介 面向未来，重塑现实：深入探索数字孪生的核心技术、前沿应用与战略意义 在第四次工业革命的浪潮中，数据不再仅仅是记录历史的载体，而是驱动创新的核心引擎。工业制造、城市管理、乃至生命科学领域，都在寻求一种更高效、更灵活、更具预见性的管理与优化方式。《数字孪生：构建未来工业的虚拟镜像》 正是应运而生，它不是停留在概念的空中楼阁，而是深入浅出地剖析了数字孪生（Digital Twin）技术从理论构建到实际落地的全景蓝图。 本书聚焦于数字孪生作为下一代信息物理系统（CPS）核心技术的地位，为读者描绘了一个通过数据驱动，实现物理世界与虚拟世界实时映射、交互、协同的未来图景。我们不再满足于对过去生产流程的简单复盘，而是致力于在虚拟空间中进行模拟、预测与优化，从而在物理世界中实现更精准的决策和更高效的运营。 第一部分：数字孪生的基石——理论与技术架构 本书首先为读者搭建起坚实的理论基础。我们系统性地梳理了数字孪生的起源、演进脉络，并将其与物联网（IoT）、工业互联网（IIoT）、云计算、大数据分析以及人工智能（AI）等前沿技术进行深度关联。 核心章节洞察： 孪生体模型构建： 详细阐述了从物理实体获取数据（传感器技术、边缘计算）到数据处理、可视化呈现的完整流程。特别关注如何构建多尺度、多物理场耦合的复杂模型，确保虚拟模型的精确性与实时性。 数据驱动的闭环反馈： 阐释了数字孪生如何实现“感知-分析-决策-执行”的闭环。这要求我们不仅要“看清”现状，更要能“预判”未来，并通过算法驱动的反馈机制，对物理实体进行精准干预和调整。 数据安全与互操作性： 随着孪生系统复杂度的增加，数据安全和不同系统间的互操作性成为关键挑战。本书探讨了基于区块链和联邦学习等技术如何保障数据主权和模型交换的可靠性。 第二部分：跨越边界的应用实践 数字孪生的力量在于其普适性。本书的后半部分着重于展示该技术在不同行业中的深度应用案例，这些案例均是基于严谨的工程实践和真实的商业价值反馈。 1. 智能制造与复杂系统优化 在制造业领域，数字孪生已成为实现“熄灯工厂”和柔性生产的关键驱动力。 产线级孪生： 探讨如何为整条生产线构建动态模型，实现对瓶颈环节的实时识别、负载均衡优化，以及在产品设计阶段就进行工艺可行性验证，大幅缩短新产品导入周期。 产品全生命周期管理（PLM）： 深入剖析如何为单个高价值产品（如航空发动机、大型风力涡轮机）建立伴随式数字孪生体。从设计、制造、部署到最终维护，每一次运行数据都被回馈给虚拟模型，从而实现预测性维护（PdM）和远程诊断。 2. 智慧城市与基础设施管理 数字孪生不再局限于单个设备或工厂，它正在构建宏大的城市级操作系统。 城市级孪生平台： 展示如何整合交通流量、能源消耗、环境监测等多源异构数据，建立城市数字孪生底座。重点分析在应急响应（如洪水、火灾）中，孪生系统如何提供秒级的态势感知和多路径优化方案。 能源电网优化： 阐述如何利用数字孪生模拟电网的动态特性，优化可再生能源的接入策略，提高电网的韧性和供电可靠性。 3. 医疗健康与生物工程 将数字孪生引入生命科学领域，开启了精准医疗的新篇章。 人体器官与系统级模型： 探讨构建患者个体化器官（如心脏、肺部）数字孪生的潜力，用于术前规划、药物反应模拟，实现真正的“一人一方”。 第三部分：战略布局与未来展望 构建数字孪生体系是一项复杂的系统工程，需要跨学科的知识整合和长期的战略投入。本书的收官部分，为企业决策者和技术领导者提供了清晰的路线图。 实施路径与挑战： 分析了企业在采纳数字孪生过程中可能遇到的数据治理难题、组织架构变革需求以及初始投资回报周期估算。 标准化的必要性： 探讨当前数字孪生领域缺乏统一标准的现状，以及国际组织和行业联盟为建立通用协议所做的努力。 迈向自主智能系统： 展望数字孪生与强人工智能的结合，如何最终催生出能够自我优化、自我修复的“自主智能系统”，引领下一轮工业革命的深刻变革。 《数字孪生：构建未来工业的虚拟镜像》 是一本兼具前瞻性、理论深度与实战指导意义的专业著作。无论您是工业自动化工程师、系统架构师、企业数字化转型负责人，还是对未来技术充满热情的学者，本书都将为您提供一套理解、规划和实施数字孪生战略的强大工具箱。它邀请您一同进入这个由数据构建的、能够无限重塑我们物理世界的虚拟空间。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对经济和科技发展趋势感兴趣的读者，我对中国制造业的未来走向一直非常关注。近年来，“智慧工厂”的概念频频出现在公众视野中，预示着制造业正经历一场深刻的变革。这本书的标题，特别是“中国制造业探索实践”这几个字，让我觉得它具有很强的现实意义和实践价值。我非常期待能够通过这本书，了解中国企业在打造智慧工厂的过程中，究竟是如何进行探索和实践的。书中是否会详细介绍一些成功的企业案例，揭示他们是如何运用人工智能、大数据、物联网等先进技术，来优化生产流程、提高生产效率、降低运营成本的？我同时也想知道，在推进智慧工厂建设的过程中，中国制造业可能面临哪些挑战，比如技术人才的培养、资金投入的压力、以及企业文化和管理模式的转变等等，而企业又是如何克服这些困难，实现可持续发展的。这本书，在我看来，应该是一部能够深入剖析中国制造业转型升级的著作，为我们描绘出中国制造的未来图景。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常吸引人，简洁大气的风格，配合着“智慧工厂”和“中国制造业探索实践”的字样，立刻激起了我对国内制造业发展的好奇心。我一直认为，中国作为世界工厂，其制造业的转型升级是国家发展的关键，而“智慧工厂”无疑是这场变革的核心。我特别想了解，究竟是什么样的技术和理念，能够让传统的工厂焕发出新的生命力，提升生产效率和质量。这本书的标题似乎承诺了这一点，它不仅仅是理论的堆砌，更是“探索实践”，这意味着书中会有真实的案例，有作者亲身经历的观察和思考。我期待能在书中看到，那些在激烈的市场竞争中脱颖而出的中国企业，是如何通过引入智能化、数字化技术，优化生产流程，实现降本增效的。同时，我也关心在这个过程中，可能遇到的挑战和困难，以及中国制造业如何克服这些挑战，走出一条具有中国特色的智慧工厂发展道路。毕竟，理论再美好，也需要落地，需要经受住现实的检验。这本书的出版，无疑为我这样一个对制造业充满兴趣的普通读者，提供了一个深入了解这一前沿话题的绝佳窗口。

评分☆☆☆☆☆

最近在书店闲逛，偶然翻到了这本书，第一眼就被它所传递出的时代气息所吸引。现代工业正在经历一场前所未有的变革，而“智慧工厂”正是这场变革的缩影。我一直对科技如何赋能传统产业充满好奇，尤其是我们中国的制造业，正处于从“制造大国”向“制造强国”迈进的关键时期。这本书的副标题“中国制造业探索实践”让我觉得非常接地气，它不是那种高高在上的理论宣讲，而是聚焦于中国本土的实际探索。我希望这本书能够揭示在中国这片土地上，智慧工厂是如何一步步从概念变为现实的，其中有哪些创新的技术应用，比如物联网、大数据、人工智能在生产线上的具体落地，它们是如何解决生产过程中的痛点，提升产品质量和竞争力。我也很想知道，在推动智慧工厂建设的过程中，中国的企业面临了哪些独特的挑战，比如技术瓶颈、人才短缺、成本投入等等，以及他们是如何克服这些困难，不断突破的。这本书应该能让我看到中国制造业的韧性和活力，以及他们在全球产业竞争中的独特优势。

评分☆☆☆☆☆

我一直关注着中国制造业在全球经济中的地位变化，尤其是近年来，我们听到了越来越多关于“智能制造”、“工业4.0”的声音。这本书的出现，恰好填补了我对国内这方面进展了解的空白。标题中的“智慧工厂”四个字，勾勒出一个充满科技感和未来感的画面，而“中国制造业探索实践”则让人感受到一股踏实和进取的精神。我特别希望这本书能深入地探讨，中国制造业在向智慧工厂转型的过程中，到底面临着哪些具体的问题和挑战。例如，在技术引进和自主研发方面，中国企业是如何平衡的？在数据安全和隐私保护方面，又有哪些相应的措施？书中能否提供一些成功的案例，让我们看到，中国企业是如何将先进的技术理念，有效地应用到实际的生产经营中，从而提升效率、降低成本、优化产品。我期待这本书能给我一个清晰的图景，展现中国制造业是如何在数字浪潮中，探索出一条属于自己的智慧发展之路，并在这个过程中，展现出强大的创新能力和发展潜力。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我充满期待的书。作为一名对科技发展和产业升级有浓厚兴趣的读者，我一直关注着中国制造业的转型升级。而“智慧工厂”无疑是这场转型中最具代表性的概念之一。这本书的标题，尤其是“探索实践”这四个字，让我觉得它有别于那些空泛的理论探讨，而是更侧重于实际的案例分析和经验总结。我非常好奇，在中国这样一个人力资源丰富、市场体量巨大的国家，智慧工厂的建设会呈现出怎样的特色？是怎样的技术组合和管理模式，能够让工厂变得“智慧”起来？书中会不会详细介绍一些具体的企业案例，展示他们是如何从传统工厂升级到智慧工厂的，在这个过程中，他们运用了哪些核心技术，又取得了哪些切实的成效？我尤其希望能看到，在智能化改造的过程中，如何平衡成本与效益，如何解决技术推广中的障碍，以及对传统工人技能提出的新要求。这本书，在我看来，不仅是关于技术的讨论，更是关于中国制造业未来发展方向的一份重要参考。