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(dòng) 6
1.2.2　生產(chǎn)管理中的人機(jī)料法環(huán)測(cè) 7
1.2.3　物料、物料分類(lèi)編碼、物料清單與工藝 7
1.2.4　生產(chǎn)管理的業(yè)務(wù)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(kù)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(guó)工業(yè)化進(jìn)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(guó)工業(yè)化進(jìn)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(lái)發(fā)展 26
思考題及習(xí)題 26
第2章　數(shù)字化生產(chǎn)管理與智能工廠(chǎng)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(jì)算 38
2.2.1　云計(jì)算的發(fā)展歷程 39
2.2.2　云計(jì)算的特點(diǎn) 39
2.2.3　云計(jì)算的服務(wù)類(lèi)型 40
2.2.4　云計(jì)算實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù) 41
2.2.5　云計(jì)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(yīng)用 46
2.3.4　大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢(shì) 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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(xí)題 61
第3章　智能工廠(chǎng)架構(gòu)與NOMES平臺(tái) 62
3.1　工廠(chǎng)基本架構(gòu)與業(yè)務(wù)流程 62
3.1.1　工廠(chǎng)及其發(fā)展 62
3.1.2　工廠(chǎng)的基本職能與業(yè)務(wù)流程 62
3.2　MOM系統(tǒng)及智能工廠(chǎng)RAMI4.0模型 66
3.2.1　從MES到MOM系統(tǒng) 66
3.2.2　智能工廠(chǎng)RAMI4.0模型 69
3.3　智能工廠(chǎng)基本架構(gòu)與應(yīng)用場(chǎng)景 73
3.3.1　智能工廠(chǎng)基本架構(gòu) 74
3.3.2　未來(lái)智能工廠(chǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景 75
3.3.3　智能工廠(chǎng)中的主要業(yè)務(wù)角色與場(chǎng)景 77
3.4　NOMES數(shù)字化生產(chǎn)管理平臺(tái) 78
3.4.1　NOMES柔性智能工廠(chǎng)架構(gòu) 78
3.4.2　NOMES數(shù)字化生產(chǎn)管理平臺(tái)應(yīng)用 81
3.5　NOMES智能工廠(chǎng)應(yīng)用集成 84
3.5.1　NOMES平臺(tái)與其他應(yīng)用系統(tǒng)集成需求 84
3.5.2　NOMES集成應(yīng)用基本原則 87
3.5.3　NOMES智能工廠(chǎng)集成應(yīng)用集成方式 88
思考題及習(xí)題 88
第4章　生產(chǎn)計(jì)劃與供應(yīng)鏈管理 89
4.1　銷(xiāo)售訂單管理 89
4.1.1　銷(xiāo)售管理業(yè)務(wù)概述 89
4.1.2　銷(xiāo)售訂單業(yè)務(wù)流程與數(shù)字化管理要求 90
4.1.3　NOMES銷(xiāo)售訂單管理功能 91
4.2　生產(chǎn)計(jì)劃管理 93
4.2.1　生產(chǎn)計(jì)劃管理業(yè)務(wù)概述 93
4.2.2　生產(chǎn)計(jì)劃業(yè)務(wù)流程與管理要求 95
4.2.3　NOMES生產(chǎn)計(jì)劃管理功能 96
4.3　外協(xié)外購(gòu)管理 99
4.3.1　采購(gòu)管理業(yè)務(wù)概述 99
4.3.2　外協(xié)外購(gòu)業(yè)務(wù)流程與執(zhí)行 99
4.3.3　NOMES外協(xié)外購(gòu)管理功能 101
4.4　庫(kù)存管理 103
4.4.1　庫(kù)存管理業(yè)務(wù)概述 103
4.4.2　集中式庫(kù)存管理業(yè)務(wù)流程與要求 104
4.4.3　線(xiàn)邊倉(cāng)管理業(yè)務(wù)流程、現(xiàn)狀與需求 105
4.4.4　NOMES庫(kù)存管理功能 106
思考題及習(xí)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(wù)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(wù)概述 115
5.2.2　生產(chǎn)執(zhí)行業(yè)務(wù)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(guò)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(wù)流程與執(zhí)行 125
5.3.3　NOMES質(zhì)量管理功能 127
思考題及習(xí)題 132
第6章　設(shè)備物聯(lián)與生產(chǎn)過(guò)程智能控制 133
6.1　設(shè)備物聯(lián)與自動(dòng)數(shù)據(jù)采集 133
6.1.1　生產(chǎn)數(shù)據(jù)及其分類(lèi) 133
6.1.2　基于設(shè)備物聯(lián)的自動(dòng)數(shù)據(jù)采集 134
6.1.3　設(shè)備的互聯(lián)互通 137
6.1.4　基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的工廠(chǎng)信息架構(gòu) 139
6.2　生產(chǎn)過(guò)程的檢測(cè)與控制 142
6.2.1　生產(chǎn)過(guò)程的檢測(cè) 142
6.2.2　檢測(cè)內(nèi)容與技術(shù) 144
6.2.3　生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)控 145
6.2.4　生產(chǎn)過(guò)程控制與動(dòng)態(tài)預(yù)警 146
6.3　基于大數(shù)據(jù)的設(shè)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(yīng)用 148
6.3.2　基于大數(shù)據(jù)的生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化 150
6.3.3　基于大數(shù)據(jù)的設(shè)備故障預(yù)測(cè)與健康管理 152
6.4　基于數(shù)字孿生的生產(chǎn)過(guò)程仿真與控制 154
6.4.1　工廠(chǎng)數(shù)字孿生技術(shù)架構(gòu) 154
6.4.2　工廠(chǎng)數(shù)字孿生的構(gòu)建與運(yùn)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(xí)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(shè)備管理 165
7.2.1　設(shè)備管理業(yè)務(wù)概述 165
7.2.2　設(shè)備管理業(yè)務(wù)流程與執(zhí)行 166
7.2.3　NOMES設(shè)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(wù)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(jī)效管理 179
7.4.3　工時(shí)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(shè)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(xí)題 192
第8章　數(shù)字化生產(chǎn)管理與智能工廠(chǎng)應(yīng)用 193
8.1　項(xiàng)目實(shí)施組織與管理 193
8.1.1　智能工廠(chǎng)實(shí)施原則 193
8.1.2　智能工廠(chǎng)實(shí)施基本路線(xiàn)圖 193
8.1.3　智能工廠(chǎng)項(xiàng)目組織與管理 194
8.1.4　智能工廠(chǎng)項(xiàng)目效益分析 196
8.2　NOMES航空零部件應(yīng)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(chǎng)應(yīng)用 198
8.2.3　NOMES應(yīng)用效果 201
8.3　NOMES汽車(chē)零部件應(yīng)用案例 202
8.3.1　企業(yè)基本情況 202
8.3.2　NOMES應(yīng)用 202
8.3.3　NOMES應(yīng)用效果 204
8.4　NOMES裝備制造應(yīng)用案例 204
8.4.1　案例背景 204
8.4.2　NOMES應(yīng)用 204
8.4.3　NOMES應(yīng)用效果 205
8.5　NOMES鑄鍛智能工廠(chǎng)應(yīng)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(chǎng)系統(tǒng)架構(gòu) 207
8.5.3　NOMES集成應(yīng)用 208
8.5.4　工序動(dòng)態(tài)調(diào)整與優(yōu)化 208
8.5.5　成本測(cè)算 209
8.5.6　質(zhì)量追溯 210
8.5.7　應(yīng)用成果 210
8.6　重型裝備智能工廠(chǎng)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(guò)程數(shù)字化應(yīng)用內(nèi)容 212
8.6.3　焊接數(shù)字化系統(tǒng)架構(gòu)與典型應(yīng)用場(chǎng)景 213
8.6.4　重型裝備智能工廠(chǎng)應(yīng)用效果 218
思考題及習(xí)題 218
參考文獻(xiàn) 219