數字工廠實踐： 技術圖譜與管理指南

《數字工廠實踐: 技術圖譜與管理指南》是人民郵電出版社出版的圖書，作者盧陽光、李曉瑜、顧強。

基本介紹

• 中文名：數字工廠實踐: 技術圖譜與管理指南
• 作者：盧陽光、李曉瑜、顧強
• 出版時間：2024年
• 出版社：人民郵電出版社
• ISBN：9787115634399
• 開本：16 開

內容簡介

本書系統介紹了數字工廠的相關知識，梳理了新一代數字工廠的套用技術圖譜，並分析和討論了各技術套用實踐場景。本書分為技術基礎篇和套用管理篇。技術基礎篇包括數字工廠緒論、數字工廠基礎平台、數字工廠套用技術圖譜的規劃域和運營域；套用管理篇包括數字工廠套用案例、數字工廠項目實踐管理、數字工廠管理規範、對數字工廠建設管理的思考。

本書適合製造業轉型的從業者，以及製造業信息化領域研究方向的師生閱讀。

圖書目錄

技術基礎篇

第1章數字工廠緒論2

1.1數字工廠的起源和發展2

1.1.1數字工廠起源2

1.1.2狹義數字工廠和廣義數字工廠3

1.1.3從數字工廠到數字孿生5

1.1.4數字工廠的優勢6

1.1.5流程製造工業的數字工廠和離散製造工業的數字工廠7

1.2數字工廠的組成9

1.2.1數字工廠的構成要素9

1.2.2數字工廠的關鍵技術10

1.2.3數字工廠的結構特徵11

1.3對新一代數字工廠的思考12

1.3.1製造業面臨的新挑戰12

1.3.2兩個常見的管理難題14

1.3.3系統論思想和問題剖析16

1.3.4破局思路和新一代數字工廠20

1.3.5對數字孿生和可視化技術的思考23

第2章數字工廠基礎平台25

2.1技術架構25

2.1.1基礎平台26

2.1.2基本技術路線26

2.1.3硬體架構及需求評估27

2.1.4數字工廠的信息管理平台28

2.1.5數字工廠套用相關軟體28

2.2數字工廠模型體系標準框架37

2.2.1工廠分解結構37

2.2.2信息編碼規則37

2.2.3色卡定義44

2.2.4種子檔案45

2.2.5設計圖元庫52

2.3數字工廠基礎平台功能53

2.3.1工廠信息查詢53

2.3.2三維模型瀏覽54

2.3.3數位化信息管理54

2.3.4工作流程配置54

2.3.5報表輸出55

2.3.6許可權管理55

第3章數字工廠套用技術圖譜—規劃域57

3.1空間建模技術58

3.1.1空間建模標準框架58

3.1.2空間模型管理規範59

3.1.3工藝流程建模技術64

3.1.4三維建模技術65

3.1.5三維模型套用技術70

3.2三維逆向建模技術73

3.2.1雷射掃描標準73

3.2.2軟體及硬體選用74

3.2.3測量控制網布置75

3.2.4點雲數據的處理77

3.2.5逆向建模方法78

3.2.6模型的校對修正78

3.3虛擬驗證技術80

3.3.1空間模型驗證技術80

3.3.2有限元分析技術84

3.3.3生產控制邏輯驗證技術85

3.3.4試裝分析技術85

第4章數字工廠套用技術圖譜—運營域87

4.1過程仿真分析技術88

4.1.1製造過程仿真技術88

4.1.2物流規劃仿真技術92

4.1.3當前仿真軟體的問題97

4.1.4仿真軟體自主研發實踐研究98

4.1.5阿波羅仿真軟體套用簡介107

4.2機器學習技術116

4.2.1基於機器學習的數字孿生117

4.2.2工業大數據的處理方法122

4.2.3機器學習的工業驗證指標124

4.3知識圖譜和自然語言處理技術124

4.3.1知識圖譜和自然語言處理概述124

4.3.2知識圖譜發展歷程126

4.3.3知識圖譜的構建方法126

4.3.4當前技術融合與套用127

4.4運籌最佳化技術128

4.4.1運籌學通識128

4.4.2線性規劃129

4.4.3整數規劃129

4.4.4排隊論130

4.4.5存儲論132

4.4.6決策論133

套用管理篇

第5章數字工廠套用案例136

5.1空間建模技術套用案例136

5.1.1項目背景136

5.1.2項目規劃和技術方案137

5.1.3三維模型查看141

5.1.4設備管理142

5.1.5檢維修管理142

5.1.6工藝培訓143

5.1.7仿真模擬144

5.1.8HSE應急指揮144

5.1.9項目成果和收益145

5.2數字仿真最佳化物流庫區案例146

5.3數字仿真輔助車間規劃案例150

5.4通過機器學習實現生產最佳化案例153

5.5知識圖譜賦能售後體系案例160

5.6運籌最佳化降低物流成本案例165

5.7運籌最佳化提升生產效率案例173

第6章數字工廠項目實踐管理180

6.1數字工廠項目實施規劃180

6.1.1項目目標180

6.1.2實施內容180

6.1.3協作過程181

6.1.4質量控制181

6.1.5項目交付182

6.2新建工廠項目數位化建模183

6.2.1第1階段：基礎準備183

6.2.2第2階段：信息獲取、集成和交付186

6.2.3第3階段：信息套用191

6.3在役工廠項目數位化建模191

6.3.1第1階段：基礎準備191

6.3.2第2階段：信息獲取、集成和交付192

6.3.3第3階段：信息套用193

6.4數字工廠模型套用系統接口194

6.4.1整體架構設計194

6.4.2平台接口定義194

6.4.3實時數據集成和生產監控195

6.4.4視頻監控系統集成196

6.4.5設備管理系統集成197

6.4.6SAP系統集成197

6.4.7移動辦公系統集成197

6.4.8三維模型查看接口199

6.5算法工程化的研發與套用200

6.5.1算法工程化的技術框架200

6.5.2算法工程化主流技術分析201

6.5.3算法工程化的實踐路線204

第7章數字工廠管理規範207

7.1概述207

7.2信息採集規範207

7.3信息管理和維護211

7.4數位化信息的移交規範225

7.5數據檔案整理審查規範226

7.6數字工廠平台維護管理規定228

7.7數字工廠安全管理規定229

7.8數字工廠人員組織管理231

第8章對數字工廠建設管理的思考232

8.1站在第四次工業革命浪潮上的思考232

8.2今天AI仍然是工程技術而非科學？234

8.3數字工廠應該外購還是自主研發236

8.4數位化大變革時代的提議239

作者簡介

盧陽光 工學博士，九三學社社員。江蘇省創新領軍人才，IEEE智慧型製造標準委員會委員。研究領域面向智慧型製造的數字孿生，工業大數據分析與建模。在離散工業和流程工業有18年智慧型製造項目經驗，參與研製數字李生通用國家標準，現任三一重機崑山公司副總經理兼大數據所所長，河海大學兼職教授。歷任德國大眾、中國萬達、寧德新能源的數字工廠工程師、數位技術部總監、大數據高級經理，在SCI和中文核心期刊發表10多篇工業大數據、數字孿生、智慧型製造領域的學術論文，多篇論文入選ESI熱點論文和高被引論文。 李曉瑜 工學博士，電子科技大學副教授，全國信息技術標準化技術委員會委員，中國計算機學會量子計算專業組委員，中國通信學會量子計算委員會委員。研究方向為人工智慧、數字李生、面向工業領域（航空、航天、船舶）的數字工程技術、CFD仿真與模式識別、量子計算等先後參與研製工業網際網路及數字孿生相關國際標準、國家標準6項。 顧強 國防科技大學工學學士，曾任江蘇微銳超算有限公司軟體研發工程師，現任三一重機大數據所軟體研發團隊負責人。研究方向為高性能計算及跨平台軟體研發，數據科學模型封裝和工程化研發。參與重點計算機系統建設項目2項，獲得工業大數據套用領域相關計算機軟體著作權7項。