《智能工廠實戰(zhàn)：架構·技術·應用》系統(tǒng)闡述了智能工廠的核心架構與實踐路徑。核心內容涵蓋智能工廠的頂層規(guī)劃、業(yè)務系統(tǒng)集成（MES/WMS/ERP/PLM）、數(shù)字化車間開發(fā)、智能物流構建、數(shù)字孿生應用及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設。通過價值流分析、CPS產(chǎn)線建模等技術方法論，結合三一重工、美的等國內“燈塔工廠”典型案例，詳細解析了從產(chǎn)品數(shù)字化設計、生產(chǎn)全流程監(jiān)控到設備智能運維的落地策略。本書特色在于強調技術融合與實戰(zhàn)導向，不僅剖析了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)分層架構（邊緣層/IaaS/PaaS/SaaS）、數(shù)字孿生車間關鍵技術等前沿領域，更針對智能工廠建設的3種模式、6大物流運營要點及規(guī)劃誤區(qū)提供具體對策，凸顯“技術-業(yè)務-管理”三維協(xié)同的實踐價值。
本書可供工廠規(guī)劃工程師、智能制造技術研發(fā)人員、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺開發(fā)者閱讀，也可以作為高校智能制造相關專業(yè)的教材使用。
第1章 智能工廠賦能智能制造 001
1.1 智能工廠概述 002
1.1.1 智能工廠的基本概念 002
1.1.2 智能工廠的六大特征 004
1.1.3 智能工廠的信息化架構 006
1.1.4 智能工廠的未來發(fā)展趨勢 008
1.2 智能工廠建設的現(xiàn)狀與對策 011
1.2.1 國內外智能工廠發(fā)展現(xiàn)狀 011
1.2.2 智能工廠建設的3種模式 012
1.2.3 智能工廠建設存在的誤區(qū) 014
1.2.4 智能工廠建設的實踐對策 015
1.3 基于價值流分析的智能工廠規(guī)劃 017
1.3.1 生產(chǎn)全過程的數(shù)據(jù)采集 018
1.3.2 繪制當前狀態(tài)價值流圖 019
1.3.3 精準匹配智能制造技術 020
1.3.4 繪制未來狀態(tài)價值流圖 021
1.3.5 論證優(yōu)化規(guī)劃設計方案 022
第2章 智能工廠的探索與實踐 023
2.1 產(chǎn)品數(shù)字化 024
2.1.1 機電軟一體化開發(fā)平臺 024
2.1.2 仿真建模及數(shù)字化交付 026
2.1.3 工藝設計一體化平臺 027
2.2 生產(chǎn)數(shù)字化 029
2.2.1 智能裝備與生產(chǎn)系統(tǒng) 029
2.2.2 數(shù)字化運營管控系統(tǒng) 030
2.2.3 基于數(shù)據(jù)的智能匹配 031
2.2.4 智能物流系統(tǒng)的應用 032
2.2.5 生產(chǎn)全流程實時監(jiān)控 034
2.3 運維數(shù)字化 035
2.3.1 智能質量檢測系統(tǒng) 035
2.3.2 設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng) 036
2.3.3 VR培訓和AR遠程設備運維系統(tǒng) 036
2.4 國內“燈塔工廠”的典型案例 037
2.4.1 三一重工18號工廠 037
2.4.2 美的“燈塔工廠” 039
2.4.3 寶鋼集團 041
2.4.4 發(fā)展建議 043
第3章 業(yè)務系統(tǒng)架構 046
3.1 MES：制造執(zhí)行系統(tǒng) 047
3.1.1 基于MES的智能工廠 047
3.1.2 MES功能與應用場景 049
3.1.3 MES實施流程與要點 051
3.2 WMS：倉庫管理系統(tǒng) 053
3.2.1 WMS的功能模塊 053
3.2.2 WMS的應用價值 054
3.2.3 WMS的關鍵技術 056
3.2.4 國內WMS的應用 058
3.3 ERP：企業(yè)資源計劃 060
3.3.1 ERP系統(tǒng)的基本概念與特點 060
3.3.2 ERP驅動的生產(chǎn)管理智能化 061
3.3.3 ERP系統(tǒng)在制造企業(yè)的應用 063
3.3.4 ERP系統(tǒng)實施的流程與步驟 065
3.4 PLM：產(chǎn)品生命周期管理 067
3.4.1 傳統(tǒng)研發(fā)項目管理存在的問題 067
3.4.2 基于PLM系統(tǒng)的研發(fā)項目管理平臺 069
3.4.3 PLM系統(tǒng)體系結構模型的構建 070
3.4.4 PLM研發(fā)項目管理平臺的實現(xiàn) 072
第4章 數(shù)字化車間與產(chǎn)線開發(fā) 074
4.1 數(shù)字化車間：智能制造的未來 075
4.1.1 數(shù)字化車間的建設路徑 075
4.1.2 數(shù)字化車間的作用和構建策略 076
4.1.3 數(shù)字化車間的體系結構 078
4.1.4 數(shù)字化車間的規(guī)劃實施 080
4.2 基于仿真技術的智能產(chǎn)線建設 082
4.2.1 智能產(chǎn)線規(guī)劃的要點與難點 082
4.2.2 智能產(chǎn)線的調研與分析流程 085
4.2.3 產(chǎn)線仿真對產(chǎn)線規(guī)劃的作用 086
4.2.4 仿真技術的應用價值與應用場景 088
4.3 基于CPS的智能產(chǎn)線構建 090
4.3.1 基于CPS的生產(chǎn)線模型 090
4.3.2 單元級CPS的構建方法 094
4.3.3 系統(tǒng)級CPS的構建方法 096
4.3.4 基于CPS的智能產(chǎn)線構建案例 098
第5章 智能物流構建與運營 102
5.1 物流信息平臺的構建方法 103
5.1.1 物流信息平臺構建的3個維度 103
5.1.2 物流信息平臺構建的8個原則 104
5.1.3 物流業(yè)務框架搭建與需求梳理 106
5.1.4 物流信息平臺構建的核心邏輯 109
5.2 物流信息平臺的管理與運營 112
5.2.1 物流信息平臺建設與規(guī)劃 112
5.2.2 物流信息平臺的關鍵要素 113
5.2.3 物流信息平臺的應用拓展 116
5.3 智能物流運營管理的6大要點 117
5.3.1 要點1：打通物流計劃 117
5.3.2 要點2：消除物流斷點 118
5.3.3 要點3：優(yōu)化庫存控制與管理 119
5.3.4 要點4：入廠物流智能化運營 120
5.3.5 要點5：廠內物流智能化運營 120
5.3.6 要點6：建立物流應急響應機制 122
第6章 數(shù)字孿生與智能工廠 123
6.1 基于數(shù)字孿生的智能車間建設方案 124
6.1.1 數(shù)字孿生車間的功能需求 124
6.1.2 數(shù)字孿生車間的架構設計 125
6.1.3 數(shù)字孿生車間的關鍵技術 128
6.1.4 數(shù)字孿生車間運營管理平臺 130
6.2 基于數(shù)字孿生的智能生產(chǎn)系統(tǒng) 133
6.2.1 生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃與設計 133
6.2.2 實時監(jiān)控與能耗管控 135
6.2.3 生產(chǎn)調度與裝配指導 136
6.2.4 設備管理與安全防護 137
6.3 數(shù)字孿生在煉鐵生產(chǎn)線的應用 138
6.3.1 煉鐵生產(chǎn)線數(shù)字孿生體的構建 138
6.3.2 應用1：煉鐵生產(chǎn)過程的協(xié)同優(yōu)化 140
6.3.3 應用2：故障診斷與設備維護 141
6.3.4 應用3：自組織運行與優(yōu)化 142
6.3.5 應用4：數(shù)字化學習工廠 142
第7章 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 144
7.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術與應用 145
7.1.1 5G通信技術與應用 145
7.1.2 邊緣計算技術與應用 146
7.1.3 工業(yè)智能技術與應用 148
7.1.4 數(shù)字孿生技術與應用 149
7.1.5 工業(yè)區(qū)塊鏈技術與應用 151
7.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺架構與核心技術 153
7.2.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺定位、作用與組成 153
7.2.2 工業(yè)邊緣層的核心技術 156
7.2.3 工業(yè)IaaS層的核心技術 157
7.2.4 工業(yè)PaaS層的核心技術 159
7.2.5 工業(yè)SaaS層的核心技術 161
7.3 面向數(shù)字孿生的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺 162
7.3.1 基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字孿生應用 162
7.3.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)字孿生的融合 164
7.3.3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的部署架構 164
7.3.4 面向數(shù)字孿生的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺關鍵技術 167
參考文獻 170
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