數字孿生及車間實踐

《數字孿生及車間實踐》是清華大學出版社出版的圖書，作者是北京航空航天大學數字孿生研究組陶飛、戚慶林、張萌、程江峰。

基本介紹

• 中文名：數字孿生及車間實踐 
• 作者：陶飛、戚慶林、張萌、程江峰 
• 類別：智慧型製造系列叢書 
• 出版社：清華大學出版社 
• 出版時間：2021年11月1日 
• 頁數：380 頁
• 定價：79 元 
• 開本：16 開 
• 裝幀：平裝 
• ISBN：9787302589181 

內容簡介

本書內容大體可分三個部分：第一部分研究數字孿生的基本概念、發展歷史、相關工作與套用，及建模方法等；第二部分結合數字孿生五維模型，提出數字孿生車間的概念，並對數字孿生車間構建、運行、疊代最佳化的關鍵技術，與基於數字孿生的車間設備健康管理、能效分析與最佳化、動態調度、實時控制、車間信息物理融合等理論方法進行分析與探討；第三部分研究構建數字孿生車間原型系統。

圖書目錄

Contents目錄

第1篇數字孿生內涵及研究套用概況

第1章數字孿生起源及內涵

1.1哪裡來： 數字孿生的起源

1.2是什麼： 數字孿生的概念

1.3新理解： 數字孿生的理想特徵

1.4緊相關： 數字孿生的相近概念

1.4.1數字孿生與CPS

1.4.2數字孿生與虛擬仿真

1.4.3數字孿生與虛擬樣機

1.4.4數字孿生與數字執行緒

1.4.5數字孿生與數字影子

1.4.6數字孿生與平行系統

1.5有何用： 數字孿生的套用價值

1.6誰可用： 數字孿生的適用準則

本章小結

參考文獻

第2章數字孿生學術研究現狀

2.1數字孿生國內外學術研究現狀分析

2.1.1發文量時間分布統計分析

2.1.2發表論文國家分布統計分析

2.1.3文獻出版物分布統計分析

2.1.4發表論文研究機構統計分析

2.1.5發表論文研究方向和高頻關鍵字統計分析

2.2數字孿生論文引用分析

2.3數字孿生白皮書

2.4數字孿生專利發展現狀

2.5數字孿生標準發展現狀

2.5.1數字孿生國內標準現狀

2.5.2數字孿生國際標準現狀

2.5.3數字孿生標準體系框架

2.6數字孿生研究演進

2.7數字孿生與智慧型製造服務學術會議

2.8國內有關科技部門對數字孿生研究資助的情況

本章小結

參考文獻

第3章數字孿生工業套用

3.1數字孿生在各領域中的套用概述

3.1.1數字孿生+航空航天

3.1.2數字孿生+汽車

3.1.3數字孿生+電力

3.1.4數字孿生+船舶

3.1.5數字孿生+醫療

3.1.6數字孿生+城市

3.1.7數字孿生+建築

3.1.8數字孿生+農業

3.1.9數字孿生+軌道交通

3.1.10數字孿生+油氣

3.1.11數字孿生+港口

3.1.12數字孿生+環境治理

3.1.13數字孿生+工具機

3.1.14數字孿生+煤礦

3.1.15數字孿生+地球

3.2數字孿生在產品全生命周期中的套用

3.2.1數字孿生驅動的產品設計

3.2.2數字孿生驅動的智慧型製造

3.2.3數字孿生驅動的服務

3.3數字孿生在世界著名企業中的套用實踐

3.3.1西門子的數字孿生實踐

3.3.2ANSYS的數字孿生實踐

3.3.3達索的數字孿生實踐

3.3.4PTC的數字孿生實踐

3.3.5微軟的數字孿生實踐

3.3.6空客的數字孿生實踐

3.3.7洛克希德·馬丁公司的數字孿生實踐

3.3.8通用電氣公司的數字孿生實踐

3.3.9MapleSoft公司的數字孿生實踐

3.3.10Bentley公司的數字孿生實踐

本章小結

參考文獻

第2篇數字孿生理論技術體系

第4章數字孿生五維模型及理論思考

4.1數字孿生五維模型

4.1.1物理實體

4.1.2虛擬模型

4.1.3孿生數據

4.1.4服務

4.1.5互動連線

4.2數字孿生套用準則

4.3基於數字孿生五維模型的十大領域套用探索

4.3.1數字孿生衛星工程

4.3.2數字孿生船舶全生命周期管控

4.3.3數字孿生車輛抗毀傷評估

4.3.4數字孿生電廠智慧型管控

4.3.5數字孿生飛機起落架結構最佳化設計

4.3.6數字孿生複雜裝備故障預測與健康管理

4.3.7數字孿生立體倉庫

4.3.8數字孿生醫療

4.3.9數字孿生架車機

4.3.10數字孿生城市

4.4基於數字孿生五維模型的科學問題思考

本章小結

參考文獻

第5章新一代信息技術使能數字孿生

5.1IT技術發展歷程與新一代信息技術的內涵

5.2數字孿生與新一代信息技術的融合

5.2.1數字孿生與物聯網

5.2.2數字孿生與大數據

5.2.3數字孿生與雲霧邊

5.2.4數字孿生與人工智慧

5.2.5數字孿生與VR/AR/MR

5.2.6數字孿生與5G

5.2.7數字孿生與區塊鏈

本章小結

參考文獻

第6章數字孿生理論技術體系

6.1數字孿生的功能和技術體系

6.2數字孿生物理感知與控制技術

6.3數字孿生建模技術

6.3.1數字孿生模型構建準則

6.3.2數字孿生模型構建理論體系

6.4數字孿生數據管理技術

6.5數字孿生服務套用技術

6.6數字孿生連線技術

本章小結

參考文獻

第7章數字孿生工具體系

7.1數字孿生中物理實體相關工具

7.2數字孿生中建模相關工具

7.3數字孿生中數據管理工具

7.4數字孿生中服務套用工具

7.5數字孿生中連線相關工具

7.6綜合性工具

本章小結

參考文獻

第3篇數字孿生車間

第8章數字孿生車間概念

8.1從製造到智造

8.1.1製造的發展歷程

8.1.2智慧型製造戰略對比

8.1.3智慧型製造的核心內涵

8.2製造車間的發展歷程

8.3數位化車間的理論及套用研究

8.3.1車間製造物聯

8.3.2車間建模仿真

8.3.3車間虛實互動

8.3.4車間數據融合

8.3.5車間智慧型服務

8.4數字孿生車間的概念、運行機制及關鍵技術

8.4.1數字孿生車間概念模型

8.4.2數字孿生車間運行機制

8.4.3數字孿生車間的特點

8.4.4數字孿生車間關鍵技術

本章小結

參考文獻

第9章數字孿生車間設備故障預測與健康管理

9.1設備故障預測與健康管理研究概述

9.2設備故障預測與健康管理問題分析

9.3數字孿生增強的設備故障與健康管理方法

9.4數字孿生增強的設備故障預測與健康管理關鍵技術

9.4.1設備數字孿生虛實互動與進化

9.4.2設備數字孿生虛實不一致原因判斷

9.4.3基於孿生數據的設備故障預測與診斷

9.5案例： 復材加工車間熱壓罐設備故障診斷

9.5.1案例描述

9.5.2模型與方法驗證

9.5.3結果分析

本章小結

參考文獻

第10章數字孿生車間生產過程參數選擇決策方法與技術

10.1生產過程參數選擇決策研究概述

10.2生產過程參數選擇決策問題分析

10.3數字孿生驅動的生產過程參數選擇決策方法

10.4數字孿生驅動的生產過程參數選擇決策關鍵技術

10.4.1基於孿生數據的評價指標構建

10.4.2基於虛擬模型仿真的備選方案擬定

10.4.3基於虛實互動的方案實施反饋

10.5案例： 復材加工車間熱壓罐成型工藝過程參數選擇決策

10.5.1案例描述

10.5.2模型與方法驗證

10.5.3結果分析

本章小結

參考文獻

第11章數字孿生車間設備動態調度方法與技術

11.1車間設備動態調度研究概述

11.2車間設備動態調度問題分析

11.3數字孿生驅動的車間設備動態調度方法

11.4數字孿生驅動的車間設備動態調度關鍵技術

11.4.1基於孿生數據的設備可用性預測

11.4.2基於虛實互動的擾動監測

11.4.3基於虛擬模型仿真的方案評估

11.5案例： 液壓閥加工車間設備動態調度

11.5.1案例描述

11.5.2模型與方法驗證

11.5.3結果分析

本章小結

參考文獻

第12章數字孿生車間物料準時配送方法與技術

12.1車間物料配送研究概述

12.1.1物料需求時間預測研究現狀

12.1.2物料配送路徑規劃研究現狀

12.2衛星總裝車間物料配送問題分析

12.3衛星總裝數字孿生車間物料準時配送方法

12.4衛星總裝數字孿生車間物料準時配送關鍵技術

12.4.1物流系統虛擬模型構建

12.4.2物料需求時間預測

12.4.3時間可控的無碰路徑規劃

12.5案例： 衛星總裝數字孿生車間物料準時配送

12.5.1案例描述

12.5.2模型與方法驗證

本章小結

參考文獻

第13章數字孿生車間設備管控系統設計與開發

13.1數字孿生車間設備管控系統設計

13.1.1系統體系結構設計

13.1.2系統總體框架設計

13.1.3系統技術架構設計

13.1.4系統功能組成設計

13.2案例一： 基於數字孿生的數控工具機管控系統開發

13.2.1系統整體架構

13.2.2資料庫設計

13.2.3系統功能模組

13.3案例二： 基於數字孿生的熱壓罐管控系統開發

13.3.1系統整體架構

13.3.2系統功能模組

13.3.3可視化功能模組

本章小結

第14章數字孿生車間原型系統與套用案例

14.1數字孿生車間原型系統設計

14.1.1系統架構設計

14.1.2系統功能設計

14.1.3系統實施流程設計

14.2案例一： 數字孿生新能源汽車動力電池生產車間

14.3案例二： 數字孿生衛星總裝車間

本章小結

參考文獻