目錄
第1章　緒論 1
1.1　生產(chǎn)系統(tǒng)與制造 1
1.1.1　生產(chǎn)與產(chǎn)品 1
1.1.2　生產(chǎn)系統(tǒng) 2
1.1.3　產(chǎn)業(yè)、工業(yè)與工業(yè)生產(chǎn)、制造業(yè) 4
1.2　生產(chǎn)管理 6
1.2.1　生產(chǎn)管理的基本職能與活動 6
1.2.2　生產(chǎn)管理中的人機料法環(huán)測 7
1.2.3　物料、物料分類編碼、物料清單與工藝 7
1.2.4　生產(chǎn)管理的業(yè)務內(nèi)容 10
1.2.5　協(xié)同生產(chǎn)與發(fā)展 12
1.3　工業(yè)工程與精益生產(chǎn) 13
1.3.1　工業(yè)工程 13
1.3.2　精益生產(chǎn)的發(fā)展 14
1.3.3　精益生產(chǎn)體系結(jié)構(gòu)和零庫存 15
1.3.4　精益生產(chǎn)方式和傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的比較 17
1.3.5　工業(yè)工程與精益生產(chǎn)的關(guān)系 17
1.4　工業(yè)革命與中國工業(yè)化進程 18
1.4.1　第一次工業(yè)革命 18
1.4.2　第二次工業(yè)革命 19
1.4.3　第三次工業(yè)革命 19
1.4.4　中國工業(yè)化進程 20
1.5　工業(yè)4.0與智能制造 22
1.5.1　工業(yè)4.0 22
1.5.2　智能制造 23
1.6　數(shù)字化生產(chǎn)管理的發(fā)展 25
1.6.1　從信息化到數(shù)字化 25
1.6.2　生產(chǎn)管理的三大模式與未來發(fā)展 26
思考題及習題 26
第2章　數(shù)字化生產(chǎn)管理與智能工廠技術(shù)基礎(chǔ) 27
2.1　工業(yè)軟件 27
2.1.1　PDM/PLM 28
2.1.2　CAPP 30
2.1.3　MRP/MRP-II/ERP 31
2.1.4　MES 34
2.1.5　DNC 36
2.1.6　SCADA 37
2.2　云計算 38
2.2.1　云計算的發(fā)展歷程 39
2.2.2　云計算的特點 39
2.2.3　云計算的服務類型 40
2.2.4　云計算實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù) 41
2.2.5　云計算部署模式 42
2.3　大數(shù)據(jù) 43
2.3.1　大數(shù)據(jù)的特征 44
2.3.2　大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵技術(shù) 45
2.3.3　工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)應用 46
2.3.4　大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢 46
2.4　物聯(lián)網(wǎng) 48
2.4.1　物聯(lián)網(wǎng)的概念與特征 48
2.4.2　物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu) 49
2.4.3　物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) 50
2.5　工業(yè)智能 50
2.5.1　人工智能技術(shù)的發(fā)展 51
2.5.2　工業(yè)智能及其應用 51
2.6　數(shù)字孿生 54
2.6.1　數(shù)字孿生概念與技術(shù)發(fā)展 54
2.6.2　數(shù)字孿生功能架構(gòu) 55
2.6.3　數(shù)字孿生工業(yè)應用 56
2.7　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及其發(fā)展 57
2.7.1　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展概述 57
2.7.2　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系 57
2.7.3　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用模式及工業(yè)APP 59
2.7.4　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系 60
思考題及習題 61
第3章　智能工廠架構(gòu)與NOMES平臺 62
3.1　工廠基本架構(gòu)與業(yè)務流程 62
3.1.1　工廠及其發(fā)展 62
3.1.2　工廠的基本職能與業(yè)務流程 62
3.2　MOM系統(tǒng)及智能工廠RAMI4.0模型 66
3.2.1　從MES到MOM系統(tǒng) 66
3.2.2　智能工廠RAMI4.0模型 69
3.3　智能工廠基本架構(gòu)與應用場景 73
3.3.1　智能工廠基本架構(gòu) 74
3.3.2　未來智能工廠的應用場景 75
3.3.3　智能工廠中的主要業(yè)務角色與場景 77
3.4　NOMES數(shù)字化生產(chǎn)管理平臺 78
3.4.1　NOMES柔性智能工廠架構(gòu) 78
3.4.2　NOMES數(shù)字化生產(chǎn)管理平臺應用 81
3.5　NOMES智能工廠應用集成 84
3.5.1　NOMES平臺與其他應用系統(tǒng)集成需求 84
3.5.2　NOMES集成應用基本原則 87
3.5.3　NOMES智能工廠集成應用集成方式 88
思考題及習題 88
第4章　生產(chǎn)計劃與供應鏈管理 89
4.1　銷售訂單管理 89
4.1.1　銷售管理業(yè)務概述 89
4.1.2　銷售訂單業(yè)務流程與數(shù)字化管理要求 90
4.1.3　NOMES銷售訂單管理功能 91
4.2　生產(chǎn)計劃管理 93
4.2.1　生產(chǎn)計劃管理業(yè)務概述 93
4.2.2　生產(chǎn)計劃業(yè)務流程與管理要求 95
4.2.3　NOMES生產(chǎn)計劃管理功能 96
4.3　外協(xié)外購管理 99
4.3.1　采購管理業(yè)務概述 99
4.3.2　外協(xié)外購業(yè)務流程與執(zhí)行 99
4.3.3　NOMES外協(xié)外購管理功能 101
4.4　庫存管理 103
4.4.1　庫存管理業(yè)務概述 103
4.4.2　集中式庫存管理業(yè)務流程與要求 104
4.4.3　線邊倉管理業(yè)務流程、現(xiàn)狀與需求 105
4.4.4　NOMES庫存管理功能 106
思考題及習題 109
第5章　生產(chǎn)執(zhí)行與質(zhì)量管理 110
5.1　工單與派工 110
5.1.1　生產(chǎn)排產(chǎn)概述 110
5.1.2　生產(chǎn)排產(chǎn)業(yè)務流程與執(zhí)行 111
5.1.3　NOMES生產(chǎn)排產(chǎn)功能 112
5.2　生產(chǎn)執(zhí)行 115
5.2.1　生產(chǎn)執(zhí)行業(yè)務概述 115
5.2.2　生產(chǎn)執(zhí)行業(yè)務流程與要求 115
5.2.3　NOMES生產(chǎn)執(zhí)行功能 116
5.3　生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制 124
5.3.1　質(zhì)量管理概述 124
5.3.2　生產(chǎn)中的質(zhì)量管理業(yè)務流程與執(zhí)行 125
5.3.3　NOMES質(zhì)量管理功能 127
思考題及習題 132
第6章　設備物聯(lián)與生產(chǎn)過程智能控制 133
6.1　設備物聯(lián)與自動數(shù)據(jù)采集 133
6.1.1　生產(chǎn)數(shù)據(jù)及其分類 133
6.1.2　基于設備物聯(lián)的自動數(shù)據(jù)采集 134
6.1.3　設備的互聯(lián)互通 137
6.1.4　基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的工廠信息架構(gòu) 139
6.2　生產(chǎn)過程的檢測與控制 142
6.2.1　生產(chǎn)過程的檢測 142
6.2.2　檢測內(nèi)容與技術(shù) 144
6.2.3　生產(chǎn)過程的監(jiān)控 145
6.2.4　生產(chǎn)過程控制與動態(tài)預警 146
6.3　基于大數(shù)據(jù)的設備故障診斷與工藝優(yōu)化 148
6.3.1　工業(yè)大數(shù)據(jù)及其應用 148
6.3.2　基于大數(shù)據(jù)的生產(chǎn)過程優(yōu)化 150
6.3.3　基于大數(shù)據(jù)的設備故障預測與健康管理 152
6.4　基于數(shù)字孿生的生產(chǎn)過程仿真與控制 154
6.4.1　工廠數(shù)字孿生技術(shù)架構(gòu) 154
6.4.2　工廠數(shù)字孿生的構(gòu)建與運行 156
6.4.3　基于數(shù)字孿生的生產(chǎn)規(guī)劃 159
6.4.4　基于數(shù)字孿生的生產(chǎn)管控 161
思考題及習題 163
第7章　制造資源與安全管理 164
7.1　生產(chǎn)中的制造資源 164
7.2　設備管理 165
7.2.1　設備管理業(yè)務概述 165
7.2.2　設備管理業(yè)務流程與執(zhí)行 166
7.2.3　NOMES設備管理功能 167
7.3　工裝管理 176
7.3.1　工裝管理概述 176
7.3.2　工裝管理業(yè)務流程與執(zhí)行 176
7.3.3　NOMES工裝管理功能 177
7.4　人力資源管理 179
7.4.1　人力資源管理概述 179
7.4.2　生產(chǎn)績效管理 179
7.4.3　工時定額 181
7.5　生產(chǎn)中的能源管理 182
7.5.1　能源管理概述 182
7.5.2　能源數(shù)據(jù)采集 182
7.5.3　能源設備可視化管理 182
7.5.4　產(chǎn)品能耗及成本核算 184
7.6　生產(chǎn)中的安全管理 184
7.6.1　安全管理概述 185
7.6.2　生產(chǎn)安全可視化管理 185
7.6.3　基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全管理 190
思考題及習題 192
第8章　數(shù)字化生產(chǎn)管理與智能工廠應用 193
8.1　項目實施組織與管理 193
8.1.1　智能工廠實施原則 193
8.1.2　智能工廠實施基本路線圖 193
8.1.3　智能工廠項目組織與管理 194
8.1.4　智能工廠項目效益分析 196
8.2　NOMES航空零部件應用案例 197
8.2.1　航空零部件制造工藝 198
8.2.2　航空零部件智能工廠應用 198
8.2.3　NOMES應用效果 201
8.3　NOMES汽車零部件應用案例 202
8.3.1　企業(yè)基本情況 202
8.3.2　NOMES應用 202
8.3.3　NOMES應用效果 204
8.4　NOMES裝備制造應用案例 204
8.4.1　案例背景 204
8.4.2　NOMES應用 204
8.4.3　NOMES應用效果 205
8.5　NOMES鑄鍛智能工廠應用案例 205
8.5.1　鑄鍛生產(chǎn)工藝流程 206
8.5.2　鑄鍛生產(chǎn)智能工廠系統(tǒng)架構(gòu) 207
8.5.3　NOMES集成應用 208
8.5.4　工序動態(tài)調(diào)整與優(yōu)化 208
8.5.5　成本測算 209
8.5.6　質(zhì)量追溯 210
8.5.7　應用成果 210
8.6　重型裝備智能工廠案例 210
8.6.1　壓力容器生產(chǎn)制造工藝流程 210
8.6.2　制造過程數(shù)字化應用內(nèi)容 212
8.6.3　焊接數(shù)字化系統(tǒng)架構(gòu)與典型應用場景 213
8.6.4　重型裝備智能工廠應用效果 218
思考題及習題 218
參考文獻 219