《智慧型製造系統及關鍵使能技術》是2022年電子工業出版社出版的圖書，作者是唐敦兵。
基本介紹
- 中文名：智慧型製造系統及關鍵使能技術
- 作者：唐敦兵
- 出版時間：2022年3月
- 出版社：電子工業出版社
- 頁數：316 頁
- ISBN：9787121429828
- 類別：工業技術
- 定價：89.8 元
- 開本：16 開
- 裝幀：平塑
內容簡介,圖書目錄,作者簡介,
內容簡介
本書系統、詳細地介紹了智慧型製造系統的理念、關鍵使能技術、套用案例。全書共17章，主要內容包括：個性化定製給製造業帶來的機遇與挑戰、智慧型製造系統的演變過程、大數據技術、雲計算技術、物聯網技術、移動網際網路技術、人工智慧技術、製造系統智慧型化理論模型與構建技術、多源製造信息感知技術、離散製造資源標準化接入、物聯互通製造技術、網路信息安全管理技術、車間可視化技術、智慧型製造系統控制機制、智慧型製造系統協同運行策略方法、基於多智慧型體製造系統的混線生產調度案例分析、面向個性化定製的多智慧型體製造系統動態調度案例分析。書中既有理論知識，又有案例介紹，能幫助讀者理解、掌握和運用本書所提出的方法，擴大讀者在智慧型製造系統領域的知識面。本書可作為高等院校機械、計算機、管理工程等專業本科生、研究生的必修課教材，也可為相關領域的管理人員、技術人員提供參考。
圖書目錄
第1章 個性化定製給製造業帶來的機遇與挑戰 1
1.1 引言 1
1.2 目前我國製造業存在的主要問題 1
1.3 藉助網際網路的智慧型化+個性化定製，形成新業態新模式 4
1.4 個性化定製及個性化定製面臨的問題 5
1.5 個性化定製帶來的產品服務系統 7
1.5.1 產品服務系統定製化服務策略 8
1.5.2 構建面向大規模定製的智慧型化與柔性化製造系統 8
1.5.3 推進PSS定製及服務定製的對策建議 9
1.6 本章小結 10
1.7 本章習題 10
第2章 智慧型製造系統的演變過程 11
2.1 引言 11
2.2 先進制造系統分類 11
2.2.1 集成製造系統 11
2.2.2 敏捷製造系統 12
2.2.3 智慧型製造系統 13
2.3 HCPS的演進過程 14
2.3.1 智慧型製造系統發展的階段——基於HPS的傳統製造 14
2.3.2 智慧型製造系統發展的第二階段——基於HCPS的數位化製造 15
2.3.3 智慧型製造系統發展的第三階段——基於HCPS1.5的數字網路化製造 17
2.3.4 智慧型製造系統發展的第四階段——基於HCPS2.0的新一代智慧型製造 18
2.4 智慧型製造系統的新發展 21
2.5 智慧型製造系統對下一代製造業發展的啟示 23
2.6 本章小結 24
2.7 本章習題 24
第3章 大數據技術 25
3.1 引言 25
3.2 大數據的概念與特徵 25
3.2.1 大數據的概念 25
3.2.2 海量 26
3.2.3 多樣性 26
3.2.4 速度 26
3.2.5 價值 26
3.3 大數據技術體系 27
3.3.1 大數據存儲和管理技術 27
3.3.2 大數據分散式批處理技術 29
3.3.3 大數據實時流處理技術 30
3.3.4 大規模圖數據處理技術 30
3.4 大數據與智慧型製造的關係 32
3.4.1 製造大數據處理架構 32
3.4.2 製造車間大數據處理系統 38
3.5 本章小結 40
3.6 本章習題 40
第4章 雲計算技術 41
4.1 引言 41
4.2 雲計算概述 41
4.2.1 雲計算的定義 42
4.2.2 雲計算的發展進程 42
4.2.3 雲計算的分類 43
4.2.4 雲計算的特點 44
4.3 雲計算的服務類型 45
4.3.1 基礎設施即服務（IaaS） 46
4.3.2 平台即服務（PaaS） 46
4.3.3 軟體即服務（SaaS） 51
4.4 雲製造 53
4.4.1 雲製造概述 53
4.4.2 雲製造的層次結構 53
4.5 本章小結 57
4.6 本章習題 57
第5章 物聯網技術 58
5.1 引言 58
5.2 物聯網概述 58
5.2.1 物聯網的概念及定義 58
5.2.2 物聯網的發展態勢 59
5.2.3 物聯網的網路架構 60
5.3 物聯網技術體系 61
5.3.1 感知技術 62
5.3.2 網路通信技術 63
5.3.3 套用技術 64
5.3.4 共性技術 64
5.3.5 支撐技術 65
5.4 製造業與物聯網融合的必要性 65
5.4.1 生產現場對物聯網的需求分析 66
5.4.2 生產管理對物聯網的需求分析 68
5.5 本章小結 69
5.6 本章習題 70
第6章 移動網際網路技術 71
6.1 前言 71
6.2 移動網際網路概述 71
6.2.1 移動網際網路的定義 71
6.2.2 移動網際網路的體系 71
6.2.3 移動通信系統的發展歷程 73
6.3 5G網路架構設計 75
6.4 5G+智慧型製造總體架構 78
6.5 5G+智慧型製造關鍵技術 80
6.5.1 5G時間敏感網路技術 80
6.5.2 網路切片技術 82
6.5.3 移動邊緣計算 83
6.6 5G網路安全 85
6.7 本章小結 85
6.8 本章習題 86
第7章 人工智慧技術 87
7.1 引言 87
7.2 概述 87
7.3 智慧型搜尋算法 88
7.3.1 定義 88
7.3.2 類型 89
7.3.3 常見算法 89
7.3.4 套用 95
7.4 機器學習 96
7.4.1 定義 96
7.4.2 類型 96
7.4.3 常見算法 97
7.4.4 套用 100
7.5 深度學習 100
7.5.1 定義 100
7.5.2 常見算法 101
7.5.3 優勢 103
7.5.4 套用 104
7.6 強化學習 105
7.6.1 定義 105
7.6.2 馬爾可夫決策過程 106
7.6.3 DPG算法 107
7.6.4 Actor-Critic算法 107
7.7 人工智慧套用 108
7.7.1 計算機視覺 108
7.7.2 自然語言處理 110
7.8 本章小結 112
7.9 本章習題 112
第8章 製造系統智慧型化理論模型與構建技術 113
8.1 引言 113
8.2 製造系統智慧型體的結構模型設計 113
8.2.1 智慧型體的基本特徵 113
8.2.2 智慧型體的映射方式 114
8.2.3 智慧型體的基本結構 115
8.2.4 智慧型體的結構模型設計 117
8.3 製造系統智慧型體的模型構建 118
8.3.1 智慧型體模型的總體構建思路 118
8.3.2 智慧型體模型的模組設計 119
8.3.3 智慧型體模型的推理決策模組分類 121
8.4 本章小結 123
8.5 本章習題 123
第9章 多源製造信息感知技術 124
9.1 引言 124
9.2 多源製造信息的感知需求及信息源分析 124
9.2.1 智慧型製造系統對製造信息的感知需求 124
9.2.2 智慧型製造系統的多源信息源分析 124
9.2.3 信息數據特點及分析 127
9.3 多源製造信息感知的關鍵技術 128
9.3.1 多源製造信息感知技術需求分析 128
9.3.2 感測器技術簡介 129
9.3.3 異構感測器管理 130
9.3.4 車間定位技術簡介 131
9.3.5 多源信息傳輸技術簡介 133
9.4 多源製造信息感知系統的構建 136
9.4.1 多源製造信息感知模型結構分析 136
9.4.2 事件驅動的實時多源製造信息獲取 137
9.4.3 多源製造信息標準化及信息共享 137
9.5 本章小結 138
9.6 本章習題 138
第10章 離散製造資源標準化接入 139
10.1 引言 139
10.2 離散製造資源 139
10.2.1 離散製造 139
10.2.2 離散製造資源 140
10.3 離散製造資源本體建模分析 142
10.3.1 本體 142
10.3.2 本體建模原則與方法 143
10.3.3 基於本體的離散製造資源信息模型 145
10.3.4 離散製造資源本體建模步驟 146
10.4 離散製造資源本體建模準備 148
10.4.1 離散製造資源概念分層 148
10.4.2 離散製造資源屬性分析 149
10.4.3 資源本體語義化描述語言及工具 150
10.5 離散製造資源標準化描述模型構建 152
10.6 離散製造資源標準化接入 156
10.7 本章小結 157
10.8 本章習題 157
第11章 物聯互通製造技術 158
11.1 引言 158
11.2 製造車間物聯互通研究現狀 158
11.2.1 研究背景 158
11.2.2 研究現狀及其不足 159
11.3 物聯製造環境下底層裝備互聯互通架構設計 160
11.3.1 物聯製造環境及其底層裝備特徵分析 161
11.3.2 底層裝備互聯互通實現基礎 163
11.3.3 面向物聯製造的標準裝備模型設計 165
11.3.4 物聯製造環境下底層裝備互聯互通架構設計 169
11.4 物聯製造環境下底層裝備適配封裝架構設計 173
11.4.1 裝備適配模型基本架構 173
11.4.2 裝備適配模型工作機制 176
11.4.3 裝備適配模型功能實現 177
11.5 本章小結 180
11.6 本章習題 180
第12章 網路信息安全管理技術 181
12.1 引言 181
12.2 密碼技術 181
12.2.1 概述 181
12.2.2 對稱密碼技術 183
12.2.3 非對稱密碼技術 187
12.3 訪問控制技術 188
12.3.1 概述 188
12.3.2 常見訪問控制方式 188
12.3.3 認證與授權 190
12.4 防火牆技術 191
12.4.1 概述 191
12.4.2 防火牆作用 192
12.4.3 防火牆關鍵技術分析 192
12.5 區塊鏈技術 193
12.5.1 概述 193
12.5.2 區塊鏈技術基礎 194
12.5.3 區塊鏈對工業網際網路發展的價值 196
12.5.4 套用與展望 197
12.6 本章小結 198
12.7 本章習題 198
第13章 車間可視化技術 199
13.1 引言 199
13.2 背景介紹 199
13.2.1 數位化車間的發展需求 199
13.2.2 數字孿生技術發展背景 200
13.3 車間可視化技術的發展 201
13.4 車間可視化的關鍵技術 201
13.4.1 車間可視化數據源感知獲取 201
13.4.2 車間可視化數據統一集成 205
13.4.3 車間可視化的信息通信 207
13.5 車間可視化系統中的人機互動 208
13.6 基於數字孿生的可視化技術套用 210
13.6.1 孿生虛擬車間可視化與模型驅動 210
13.6.2 數字孿生車間的生產信息可視化映射 212
13.7 本章小結 213
13.8 本章習題 213
第14章 智慧型製造系統控制機制 214
14.1 引言 214
14.2 智慧型製造車間架構體系 214
14.2.1 智慧型製造車間基本結構 214
14.2.2 智慧型製造車間架構設計 215
14.3 基於多Agent的物聯製造系統設計 217
14.3.1 Agent的特點與映射 217
14.3.2 車間設備Agent設計 218
14.3.3 工作人員Agent設計 219
14.3.4 功能模組智慧型體設計 220
14.4 智慧型製造系統人機互動與協作 222
14.4.1 人機互動方式 222
14.4.2 人機互動功能分析 223
14.4.3 人機協作場景 224
14.4.4 人機協作機制 225
14.5 智慧型製造系統實時動態調度算法 226
14.5.1 多目標約束的調度模型 226
14.5.2 基於事件驅動的決策調整機制 229
14.5.3 基於層次分析法的決策因素權重設計 230
14.6 本章小結 232
14.7 本章習題 232
第15章 智慧型製造系統協同運行策略方法 233
15.1 引言 233
15.2 基於多Agent技術的車間調度模型 233
15.2.1 Agent的特點、映射與結構設計 233
15.2.2 MAS的組織結構和協商機制設計 236
15.2.3 基於多Agent技術的改進型車間調度模型設計 238
15.3 基於契約網協定的MAS調度算法研究 242
15.3.1 基於經典契約網協定的傳統多Agent方法不足與分析 242
15.3.2 基於簡化合
作者簡介
唐敦兵：德國洪堡學者、江蘇特聘教授、江蘇省首屆省傑青獲得者、霍英東教育基金會青年教師基金獲得者、*新世紀優秀人才計畫入選者、國家中青年科技創新領軍人才。 2018年5月，入選第三批國家“萬人計畫”科技創新領軍人才。長期致力於集成製造系統與技術領域的研究，在數位化集成製造技術、智慧型製造系統等研究方向取得了系列研究成果。在國內外重要學術期刊和國際會議上，發表學術論文總計150餘篇，其中有SCI論文40多篇發表在國際期刊上，主要包括 International Journal of Production Research, International Journal of Computer Integrated Manufacturing, Journal of Intelligent Manufacturing, Robotics & Computer Integrated Manufacturing, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Concurrent Engineering: Research & Applications，Computers in Industry, Computers & Industrial Engineering, Proceedings of the Institutions of Mechanical Engineers Part B- Journal of Engineering Manufacture 等製造工程領域的國際權威刊物。在ISI Web of Science資料庫中，所發表的國際期刊SCI論文被引近400次，另外，發表EI檢索論文100餘篇，撰寫中文專著3部（科學出版社），參與2部英文著作撰寫（Springer出版社）。
