內容簡介
本書是作者在製造業大數據和產品生命周期管理領域研究成果的系列化總結,所涉及內容主要來自作者們自2016年以來的研究成果和課題組博士研究生和碩士研究生的論文。全書共由八章組成。其中,第一章主要概述了製造業大數據、基於大數據的產品生命周期管理、設計-製造-服務一體化協同等技術的研究現狀;第二章介紹了設計-製造-服務一體化協同的內涵、體系架構、工作邏輯和關鍵使能技術等;第三章到第七章則主要對支撐設計-製造-服務一體化協同實現的主要方法與核心技術進行了深入闡述,它們包括產品生命周期大數據獲取與增值處理方法、面向設計-製造-服務協同的一體化建模方法、運維數據與知識協同驅動的產品創新設計方法、實時數據驅動的製造過程自適應協同最佳化方法、基於運維數據的產品主動維修與智慧型服務方法等;第八章系統地闡述了設計-製造-服務一體化協同技術在數控工具機、軌道交通、航空發動機三個行業的套用需求、場景、實例等。
圖書目錄
第1章緒論/1
1.1產品生命周期管理概述/1
1.1.1產品生命周期管理的起源與發展/1
1.1.2產品生命周期管理的核心技術/5
1.2製造業大數據概述/7
1.2.1製造業大數據的概念與特徵/7
1.2.2製造業大數據的來源與分類/10
1.2.3製造業大數據與產品生命周期管理/11
1.3基於大數據的產品生命周期管理/12
1.3.1基於大數據的產品創新設計/12
1.3.2基於大數據的製造過程最佳化/14
1.3.3基於大數據的運維服務最佳化/15
1.4設計-製造-服務一體化協同技術/17
1.5設計-製造-服務一體化協同技術面臨的挑戰/18
第2章設計-製造-服務一體化協同體系架構/21
2.1 DMS一體化協同模式的內涵/21
2.1.1 DMS一體化協同模式的相關概念定義/21
2.1.2 DMS一體化協同模式的特點/23
2.1.3 DMS一體化協同模式下的信息互動機制與運作邏輯/27
2.1.4 DMS一體化協同模式下的套用案例分析/31
2.2 PLBD-DMS一體化協同方法概述/35
2.3 PLBD-DMS一體化協同方法的體系架構/36
2.4 PLBD-DMS一體化協同方法的工作邏輯/39
2.5 PLBD-DMS一體化協同方法實施的關鍵使能技術/41
2.5.1產品生命周期大數據獲取與增值處理方法簡介/42
2.5.2面向設計製造服務一體化協同的建模方法簡介/42
2.5.3運維數據與知識協同驅動的產品創新設計方法簡介/43
2.5.4實時數據驅動的製造過程自適應協同最佳化方法簡介/43
2.5.5基於運維數據的產品主動維修與智慧型運維服務方法簡介/44
第3章產品生命周期大數據獲取與增值處理方法/45
3.1產品生命周期大數據獲取與增值處理總體流程/45
3.2產品生命周期各階段數據內容與特點分析/47
3.3產品生命周期數據獲取方式/49
3.3.1數據的主動獲取/50
3.3.2數據的被動獲取/51
3.3.3數據的自動獲取/52
3.4產品生命周期數據獲取架構模型/54
3.5產品生命周期數據增值處理方法/56
3.5.1產品生命周期數據增值處理平台架構/56
3.5.2產品生命周期數據清洗/59
3.5.3產品生命周期數據集成/64
3.5.4產品生命周期數據融合/70
第4章面向設計製造服務一體化協同的建模方法/76
4.1面向設計製造服務一體化協同的建模體系架構/76
4.1.1面向設計製造服務一體化協同的建模方法概述/76
4.1.2面向設計製造服務一體化協同的建模體系架構/77
4.2面向設計製造服務一體化協同的建模總體流程與建模技術/79
4.2.1面向產品設計製造服務一體化協同的建模總體流程/79
4.2.2面向產品設計製造服務一體化協同的建模技術/81
4.3面向設計製造服務一體化協同的建模套用流程/85
4.3.1MBD環境下的產品多尺度本體模型構建/85
4.3.2面向設計製造服務的領域術語本體構建過程/89
4.3.3建立以BOM為核心的信息傳遞機制/91
4.3.4知識集成管理/93
第5章運維數據與知識協同驅動的產品創新設計方法/101
5.1運維數據與知識協同驅動的產品創新設計特點及總體流程/101
5.1.1運維數據與知識協同驅動的產品創新設計特點/101
5.1.2運維數據與知識協同驅動的產品創新設計總體流程/103
5.2用戶需求識別與優先權確定技術/105
5.2.1用戶需求分析與識別/105
5.2.2用戶需求重要度確定與排序/113
5.2.3工程技術特性分析與優先權確定/119
5.3產品質量特性分析與控制技術/129
5.3.1元動作與元動作單元/129
5.3.2產品質量特性分析技術/130
5.3.3產品質量特性控制技術/132
5.4基於配置推理的產品方案設計/133
5.5基於關聯模型的產品詳細設計/135
第6章實時數據驅動的製造過程自適應協同最佳化方法/139
6.1實時數據驅動的製造過程自適應協同最佳化特點及總體流程/139
6.1.1實時數據驅動的製造過程自適應協同最佳化特點/139
6.1.2實時數據驅動的製造過程自適應協同最佳化總體流程/140
6.2底層物理製造資源的智慧型化建模/141
6.2.1基於工業物聯網的製造資源實時信息主動感知與集成/142
6.2.2實時數據驅動的製造資源服務化封裝/144
6.2.3實時數據驅動的製造資源雲端化接入/150
6.3基於大數據的製造過程性能分析與診斷/152
6.3.1事件驅動的製造系統關鍵性能主動感知/152
6.3.2基於決策樹的製造系統關鍵性能異常識別/160
6.3.3基於模糊貝葉斯網路的製造系統異常原因診斷/163
6.4基於大數據的製造過程自適應協同最佳化方法/167
6.4.1增廣拉格朗日協同最佳化方法/167
6.4.2目標層解自適應協同最佳化方法/172
第7章基於運維數據的產品主動維修與智慧型運維服務方法/178
7.1基於運維數據的產品主動維修與智慧型運維服務特點及總體流程/178
7.1.1基於運維數據的產品主動維修與智慧型運維服務特點/178
7.1.2基於運維數據的產品主動維修與智慧型運維服務總體流程/179
7.2基於運維數據的產品性能退化狀態識別方法/181
7.2.1產品性能退化特徵提取方法/181
7.2.2產品性能退化建模/189
7.3基於剩餘有效壽命預測的複雜產品預防性維修模型/191
7.3.1產品組部件剩餘有效壽命預測/192
7.3.2基於剩餘有效壽命的產品預防性維修建模/196
7.4產品預防性維修模型求解及維修策略最佳化/198
7.4.1產品預防性維修模型求解/198
7.4.2產品預防性維修實時最佳化策略/201
第8章DMS一體化協同技術行業套用/207
8.1工具機製造行業DMS一體化協同技術套用/207
8.1.1工具機製造行業DMS一體化協同技術套用需求分析/207
8.1.2工具機製造行業DMS一體化協同技術典型套用場景/210
8.1.3工具機製造行業DMS一體化協同技術套用方案/215
8.1.4工具機製造行業DMS一體化協同技術套用實例/219
8.1.5工具機製造行業DMS一體化協同技術套用趨勢分析與展望/226
8.2軌道交通行業DMS一體化協同技術套用/227
8.2.1軌道交通行業DMS一體化協同技術套用需求分析/227
8.2.2軌道交通行業DMS一體化協同技術典型套用場景/229
8.2.3軌道交通行業DMS一體化協同技術套用方案/237
8.2.4軌道交通行業DMS一體化協同技術套用實例/242
8.2.5軌道交通行業DMS一體化協同技術套用趨勢分析與展望/258
8.3航空發動機行業DMS一體化協同技術套用/259
8.3.1航空發動機行業DMS一體化協同技術套用需求分析/259
8.3.2航空發動機行業DMS一體化協同技術典型套用場景/261
8.3.3航空發動機行業DMS一體化協同技術套用方案/273
8.3.4航空發動機行業DMS一體化協同技術套用實例/275
8.3.5航空發動機行業DMS一體化協同技術趨勢分析與展望/284
參考文獻/286