德國工業(yè)4.0大全第1卷:智能生產(chǎn)技術(shù)(原書第2版)
定 價(jià):79 元
叢書名:工業(yè)控制與智能制造叢書
- 作者:[德]比吉特·沃格爾―霍伊澤爾(Birgit Vogel-Heuser)等
- 出版時(shí)間:2019/6/1
- ISBN:9787111614739
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:F451.664
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:32開
第1卷主要針對面向工業(yè)4.0的生產(chǎn)技術(shù),包含下列要點(diǎn):工業(yè)4.0應(yīng)用場景、信息物流生產(chǎn)系統(tǒng)、增值鏈的垂直于水平集成、面向工業(yè)4.0的社會(huì)技術(shù)系統(tǒng)、面向工業(yè)4.0和信息安全的平臺(tái)、工業(yè)4.0生產(chǎn)的導(dǎo)入場景、增值數(shù)字化。
2014年本套“德國工業(yè)4.0大全 第1~4卷”的第1版出版,名為《Industrie 4.0 in Produktion, Automatisierung und Logistik》,在工業(yè)4.0領(lǐng)域的專業(yè)文獻(xiàn)上邁出了重要的一步。但是,我們清楚地認(rèn)識(shí)到,一本一直保持不變的書無法滿足當(dāng)前技術(shù)快速發(fā)展的要求。因此,我們決定從第2版開始把第1版分為4卷,以建立德國工業(yè)4.0的框架。工業(yè)4.0如今在世界范圍內(nèi)被廣泛討論并付諸實(shí)踐。本套書由一篇篇獨(dú)立的關(guān)于工業(yè)4.0在生產(chǎn)、物流和自動(dòng)化領(lǐng)域中的課題文獻(xiàn)組成。
第2版不僅對第1版的文獻(xiàn)進(jìn)行了修訂,還在以下方面增加了許多新的文獻(xiàn):
價(jià)值生成的數(shù)字化
工業(yè)4.0中的自動(dòng)化應(yīng)用場景
信息物理系統(tǒng)的運(yùn)行
工業(yè)4.0中的工程應(yīng)用
自動(dòng)化中的縱向和橫向集成
工業(yè)4.0中的數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析及其法律問題
工業(yè)4.0中的人與機(jī)器之間的相互作用
作為信息物理系統(tǒng)一部分的智能電荷載體
工業(yè)4.0中的物料搬運(yùn)技術(shù)
具有工業(yè)4.0功能的工業(yè)卡車
工業(yè)4.0系統(tǒng)中的混合服務(wù)
工業(yè)4.0中的物流系統(tǒng)的傳感器和執(zhí)行器
工業(yè)4.0中的物流系統(tǒng)的管理
為了實(shí)現(xiàn)內(nèi)容上的全面擴(kuò)展,我們組織了來自科學(xué)界和工業(yè)界的眾多專家作為撰寫團(tuán)隊(duì),從科研和實(shí)踐的角度來準(zhǔn)備課題內(nèi)容,就像我們第1版中所做的那樣。只有從科研和實(shí)踐的角度闡述、討論和解決問題,才能得出我們的觀點(diǎn),展現(xiàn)出邁向工業(yè)4.0愿景的遷移路徑。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,已呈現(xiàn)出許多成功的應(yīng)用案例。從這個(gè)意義上講,本套書可以作為研究人員、制造業(yè)從業(yè)人員和學(xué)生的參考書,而對于所有想從事這些令人興奮的課題研究的讀者,本套書也會(huì)有所幫助。
我們感謝所有的作者、出版商、編輯團(tuán)隊(duì)和為此套書做出貢獻(xiàn)的人。特別感謝Springer出版社的Sigrid Cuneus以及我們的同事Andreas Bildstein和Sascha Feldhorst,他們堅(jiān)持不懈的組織和協(xié)調(diào)工作,奠定了將浩繁的技術(shù)積累轉(zhuǎn)化為本書的基礎(chǔ)。
Birgit Vogel-Heuser
Thomas Bauernhansl
Michael ten Hompel
2016年4月
比吉特•沃格爾-霍伊澤爾(Birgit Vogel-Heuser),工程博士、教授,德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化和信息系統(tǒng)教席主任。
托馬斯•保爾漢森(Thomas Bauernhansl),工程博士、教授,德國斯圖加特大學(xué)工業(yè)制造和工廠管理(IFF)研究所所長、德國弗勞恩霍夫制造技術(shù)與自動(dòng)化研究所所長,以及聯(lián)邦政府工業(yè)4.0平臺(tái)戰(zhàn)略策劃組成員、工業(yè)4.0聯(lián)盟的執(zhí)行主席。
邁克爾•騰•洪佩爾(Michael ten Hompel),工程博士、教授,弗勞恩霍夫物流和供給技術(shù)(GF)研究所所長、弗勞恩霍夫軟件和系統(tǒng)技術(shù)(ISST)研究所所長,以及德國多特蒙德大學(xué)材料搬運(yùn)和倉儲(chǔ)技術(shù)(FLW)教席主任、國家工業(yè)4.0平臺(tái)顧問委員會(huì)成員。
譯者序
前言
第一篇 工業(yè)4.0應(yīng)用場景
第1章 生產(chǎn)應(yīng)用案例 …… 2
1.1 引言 …… 2
1.2 計(jì)算機(jī)集成制造 …… 3
1.3 精益生產(chǎn) …… 5
1.4 工業(yè)4.0 …… 16
1.5 總結(jié) …… 27
參考文獻(xiàn) …… 28
第2章 可變的未來汽車制造生產(chǎn)體系 …… 29
2.1 使用可變生產(chǎn)體系的動(dòng)機(jī) …… 29
2.2 靈活性與可變性 …… 30
2.3 梅賽德斯奔馳生產(chǎn)過程中的創(chuàng)新型自動(dòng)化解決方案 …… 32
2.4 靈敏機(jī)器人的可變性 …… 36
2.5 研究型工廠ARENA2036通過整合新一代(輕型)
汽車產(chǎn)品與生產(chǎn)形態(tài)實(shí)現(xiàn)可變性 …… 40
參考文獻(xiàn) …… 45
第二篇 信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)
第3章 iBin—人工智能造就革命性的物流解決方案 …… 48
3.1 動(dòng)機(jī) …… 48
3.2 iBin系統(tǒng)描述 …… 52
3.3 展望 …… 55
3.4 潛力在哪里 …… 60
參考文獻(xiàn) …… 61
第4章 云端控制 …… 62
4.1 引言 …… 62
4.2 目前控制系統(tǒng)的不足 …… 63
4.3 云端控制系統(tǒng) …… 66
4.4 云端控制系統(tǒng)與機(jī)器的通信 …… 70
4.5 云端控制技術(shù)的應(yīng)用 …… 74
參考文獻(xiàn) …… 75
第5章 用于預(yù)測性維護(hù)的信息物理系統(tǒng) …… 77
5.1 引言 …… 77
5.2 智能組件的維護(hù) …… 81
5.3 智能規(guī)劃系統(tǒng)的維護(hù) …… 83
5.4 智能用戶界面的維護(hù) …… 87
5.5 總結(jié) …… 92
參考文獻(xiàn) …… 93
第三篇 價(jià)值鏈的橫向和縱向集成
第6章 半導(dǎo)體行業(yè)價(jià)值鏈的橫向集成 …… 96
6.1 半導(dǎo)體行業(yè)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn) …… 96
6.2 實(shí)現(xiàn)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的集成 …… 99
6.3 橫向集成的機(jī)遇與挑戰(zhàn) …… 101
6.4 總結(jié) …… 104
參考文獻(xiàn) …… 104
第四篇 工業(yè)4.0中的社會(huì)技術(shù)系統(tǒng)
第7章 工業(yè)4.0中的安全…… 106
7.1 引言 …… 106
7.2 安全挑戰(zhàn) …… 107
7.3 用于柔性堆砌式系統(tǒng)的模塊化安全驗(yàn)證過程 …… 112
7.4 動(dòng)態(tài)設(shè)備配置的運(yùn)行時(shí)間驗(yàn)證 …… 120
7.5 總結(jié) …… 122
參考文獻(xiàn) …… 123
第8章 工業(yè)4.0的繼續(xù)教育和技能發(fā)展 …… 124
8.1 工業(yè)4.0介紹和應(yīng)用領(lǐng)域 …… 124
8.2 生產(chǎn)場景及其發(fā)展途徑 …… 127
8.3 工業(yè)4.0能力要求的計(jì)算 …… 132
8.4 工業(yè)4.0中的繼續(xù)教育 …… 135
參考文獻(xiàn) …… 137
第9章 減少生產(chǎn)中的決策 …… 139
9.1 引言 …… 139
9.2 現(xiàn)有遠(yuǎn)程支持應(yīng)用程序 …… 141
9.3 應(yīng)用重點(diǎn) …… 143
9.4 前景 …… 150
參考文獻(xiàn) …… 151
第10章 工業(yè)環(huán)境中的人 …… 152
10.1 工業(yè)4.0中的數(shù)據(jù)流 …… 152
10.2 工業(yè)用途的擴(kuò)展現(xiàn)實(shí) …… 155
10.3 研究項(xiàng)目SmARPro …… 164
10.4 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在工業(yè)中的前景 …… 170
10.5 總結(jié) …… 173
參考文獻(xiàn) …… 173
第五篇 工業(yè)4.0和IT安全的平臺(tái)
第11章 基于社區(qū)云的安全的工業(yè)4.0平臺(tái) …… 176
11.1 工業(yè)4.0:從概念到基礎(chǔ)設(shè)施 …… 176
11.2 虛擬堡壘Knox—巴登-符騰堡州的工業(yè)4.0機(jī)器和
工廠工程合作平臺(tái) …… 179
11.3 技術(shù)方面的核心要素 …… 180
11.4 信任和接受:VFK的信任模式 …… 190
11.5 數(shù)字工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的商業(yè)模式 …… 198
11.6 展望 …… 203
參考文獻(xiàn) …… 204
第六篇 生產(chǎn)制造中的工業(yè)4.0
第12章 PLC自動(dòng)化和信息技術(shù)的聯(lián)合使用 …… 206
12.1 引言 …… 206
12.2 機(jī)器設(shè)備軟件的意義 …… 207
12.3 開放核心工程平臺(tái) …… 209
12.4 機(jī)械軟件—工業(yè)4.0的潛力 …… 215
參考文獻(xiàn) …… 217
第13章 從自動(dòng)化金字塔到企業(yè)控制網(wǎng)絡(luò) …… 218
13.1 大數(shù)據(jù)和云計(jì)算是工業(yè)4.0的推動(dòng)力 …… 219
13.2 對企業(yè)信息技術(shù)的要求 …… 220
13.3 未來操作情況的機(jī)遇與前提條件 …… 222
13.4 總結(jié) …… 224
參考文獻(xiàn) …… 226
第14章 工業(yè)4.0—準(zhǔn)備就緒 …… 227
14.1 初期的復(fù)雜性 …… 227
14.2 轉(zhuǎn)向工業(yè)4.0的初始情況 …… 228
14.3 工業(yè)4.0轉(zhuǎn)型的過程模型 …… 234
14.4 轉(zhuǎn)型方案 …… 238
14.5 總結(jié)和展望 …… 242
參考文獻(xiàn) …… 243
第七篇 增值過程的數(shù)字化
第15章 商業(yè)模式創(chuàng)新 …… 246
15.1 引言 …… 246
15.2 工業(yè)4.0中的技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域 …… 248
15.3 生產(chǎn)型企業(yè)的商業(yè)模式導(dǎo)向 …… 249
15.4 商業(yè)模式的新成功邏輯 …… 252
15.5 商業(yè)模式場景的發(fā)展 …… 256
15.6 商業(yè)模式創(chuàng)新實(shí)踐:以365 FarmNet為例 …… 259
15.7 總結(jié) …… 261