智能製造：技術、系統及典型應用

目錄

 

 

第1篇智能製造基礎 

引言

第1章工業智能化的技術發展概況

1.1工業化和信息化的發展概況

1.1.1工業化的歷程

1.1.2兩化融合進程

1.2數字化裝備與數控技術

1.2.1電腦數控技術及數控設備

1.2.2自動編程系統

1.2.3工業控制系統

1.3數字化設計和製造技術

1.3.1數字化設計技術

1.3.2數字化管理技術

1.3.3數字化製造技術

1.3.4數字化設計製造系統集成技術

1.4智能製造的技術發展

1.4.1智能製造的內涵

1.4.2智能互聯與感知技術

1.4.3工業大數據智能處理

1.4.4智能MES/MOM

1.4.5數字孿生技術

參考文獻

第2章世界典型國家的智能製造體系架構

2.1新興信息技術推動製造業的數字化轉型

2.2智能製造的轉型戰略、體系結構及解決方案

2.2.1德國工業4.0

2.2.2美國智能製造生態系統和工業因特網參考體系結構

2.2.3我國智能製造系統體系架構

2.2.4各種智能製造體系的合作與互操作

2.3結論

參考文獻

第3章中國航空工業集團智能製造架構解析

3.1中國航空工業集團開展智能製造頂層規劃的背景和歷程

3.1.1航空製造業的特點及航空裝備特徵分析

3.1.2航空裝備研發生產面臨的形勢和需求

3.1.3智能製造架構研究過程和成果

3.2航空智能製造的典型特徵和關鍵要素

3.2.1航空智能製造的典型特徵

3.2.2航空智能製造的關鍵要素

3.3航空工業智能製造架構及分解

3.3.1總架構

3.3.2企業聯盟層架構

3.3.3企業管理層架構

3.3.4生產管理層架構

3.3.5控制執行層架構

3.4中國航空工業集團智能製造實施要點

3.4.1建立一個創新中心

3.4.2突破三大關鍵技術

3.4.3落實七項行動計劃

3.5智能製造架構在企業智能製造實踐中的應用

3.5.1智能工廠建設實踐中智能製造架構的應用

3.5.2智能車間/生產線建設實踐中智能製造架構的應用

第4章智能製造能力成熟度模型及應用

4.1模型提出的背景及研究過程和成果

4.1.1模型提出的背景

4.1.2模型研究過程和成果

4.2模型的構成

4.2.1成熟度等級

4.2.2能力要素

4.2.3成熟度要求及其遞進關系

4.3智能製造能力成熟度評估方法

4.3.1評估內容

4.3.2評估過程

4.3.3等級判定方法

4.4模型在製造企業中的應用

4.4.1模型對製造企業的應用價值

4.4.2製造企業應用模型的具體場合

4.4.3案例分析——昌飛公司智能倉儲配送中心

4.4.4案例分析——慶安公司MES

參考文獻

第2篇智能製造技術

引言

第5章信息採集與數據處理技術

5.1信號中的信息

5.1.1信號的生存域

5.1.2傳感器與信號轉換

5.1.3信號的採集與加工

5.2物理世界與網絡世界中的數據流

5.2.1嵌入式系統與設備間的信息互聯

5.2.2直接測量與軟測量技術

5.2.3時間序列分析與智能感知

5.3可解釋的狀態感知技術

5.3.1測量中的數據可視化

5.3.2數據的相關與因果

5.3.3時間序列與可解釋人工智能

參考文獻

第6章產品數字化設計製造技術

6.1產品數字化建模技術

6.1.1數字化建模技術

6.1.2產品的數字化模型表示方法

6.1.3基於MBD的產品數字化定義

6.2產品數字化設計方法

6.2.1CAx/DFx

6.2.2產品模塊化設計

6.2.3並行協同設計

6.3單一產品數據源構建方法

6.3.1基本思想

6.3.2單一產品數據源技術

6.4產品生命周期集成技術

6.4.1產品生命周期管理的技術框架

6.4.2產品結構與構型管理

6.4.3xBOM集成

6.4.4C4P應用系統集成技術

6.5應用案例

6.5.1波音飛機數字化設計製造案例

6.5.2西門子公司數字化設計製造案例

參考文獻

第7章產品設計與製造的模擬技術

7.1模擬技術基礎

7.1.1計算流體動力學方法

7.1.2有限元方法

7.1.3無網格方法

7.2產品設計模擬技術

7.2.1基於接口的CAE聯合模擬技術

7.2.2分佈式模擬技術

7.2.3基於HLA總線的協同模擬應用

7.3製造工藝過程模擬技術

7.3.1製造工藝過程模擬模擬的特點

7.3.2製造工藝過程模擬模擬的應用舉例

7.4生產系統的建模與模擬

7.4.1生產系統建模與模擬的特點

7.4.2生產系統模擬的應用案例

參考文獻

第8章數字孿生及飛機製造應用

8.1數字孿生發展概況

8.1.1數字孿生的產生背景

8.1.2數字孿生的概念與內涵

8.2數字孿生技術框架

8.2.1數字孿生系統組成

8.2.2數字孿生的總體框架

8.2.3數字孿生的實現流程

8.3數字孿生關鍵技術

8.3.1數字孿生模型構建技術

8.3.2數據融合與虛實交互

8.3.3大數據分析技術

8.3.4系統模擬技術

8.4數字孿生支撐平臺

8.5數字孿生在飛機製造中的應用案例

8.5.1飛機製造業對數字孿生的應用需求

8.5.2基於數字孿生的產品設計應用

8.5.3基於設備數字孿生的應用

8.5.4基於產線數字孿生的應用

8.5.5基於飛機數字孿生的應用

8.5.6飛機試飛站的數字孿生應用

參考文獻

第9章先進製造技術與機器人應用

9.1增材製造技術及應用

9.1.1增材製造技術

9.1.2增材製造技術的典型應用案例

9.2結構功能一體化製造技術

9.2.1多孔層板燃燒室火焰筒

9.2.2航空發動機整體葉盤結構製造技術

9.3金屬壁板類結構製造技術

9.3.1超塑成形/擴散連接金屬壁板類結構製造技術

9.3.2金屬蜂窩壁板結構

9.4金屬基復合材料結構製造技術

9.4.1金屬基復合材料的概念

9.4.2金屬基復合材料的優缺點

9.4.3金屬基復合材料結構製造技術

9.4.4金屬基復合材料的典型應用

9.5錶面加工技術

9.5.1錶面改性技術

9.5.2錶面沉積技術

9.5.3錶面噴塗技術

9.5.4錶面造型技術

9.6機器人應用

9.6.1引言

9.6.2機器人在航空製造中的應用

9.6.3關鍵技術

9.6.4發展與展望

參考文獻

第10章工業大數據與智能技術

10.1工業大數據與智能技術概論

10.1.1工業大數據分析

10.1.2工業智能

10.2工業數據體系與數據治理

10.2.1工業大數據與業務的關系

10.2.2工業大數據的特性

10.2.3工業數據質量

10.2.4工業數據治理與處理

10.3工業大數據分析與智能製造

10.3.1機器學習在工業中的應用

10.3.2工業常用機器學習算法介紹

10.3.3工業大數據的智能製造應用

10.3.4工業智能分析案例——挖掘機液壓泵故障預測

參考文獻

第11章面向智能製造的工業軟件與知識工程

11.1工業軟件與知識工程

11.1.1工業軟件及其發展歷程

11.1.2工業技術與知識的軟件化

11.1.3工業軟件是工業技術軟件化的結晶

11.2企業實施知識工程的重要意義

11.2.1企業知識是極其重要的智力資產

11.2.2如何將碳基知識轉為硅基知識

11.3工業軟件是工業知識的頂級容器

11.3.1工業軟件中的各種模型知識

11.3.2工業軟件中的知識工具算法

11.3.3工業軟件中的知識工具架構

11.3.4工業軟件中的知識工具應用

11.4工業軟件如何重新定義製造業

11.4.1工業軟件是超級工業母機

11.4.2工業軟件是核心軟裝備

參考文獻

第3篇智能製造系統實施

引言

第12章智能製造系統構建

12.1智能製造系統

12.1.1從系統的角度看問題

12.1.2智能製造系統： 機電軟融合的CPS

12.2構建智能製造系統的道與術

12.2.1解決問題的思路

12.2.2問題-模型化

12.2.3模型-算法化

12.2.4算法-軟件化

12.2.5數據是靈魂

12.2.6人在智能製造系統中的作用

12.3如何構建智能製造系統

12.3.1智能製造系統的工程化實現

12.3.2深度數字化後的數據治理

12.3.3企業數字化轉型的經驗與誤區

參考文獻

第13章智能製造產線/車間規劃、設計與開發

13.1智能製造產線的主要體現形式——柔性生產線

13.1.1柔性生產線關鍵技術

13.1.2柔性生產線對現有生產模式的改變

13.1.3典型案例實踐與分享

13.2智能車間規劃

13.2.1項目背景

13.2.2項目總體情況

13.2.3實施內容

13.2.4創新性和先進性

13.2.5實施成效

參考文獻

第14章智能工廠規劃與實施

14.1智能工廠的目標、特徵及內容

14.1.1以企業價值創造為目標導向

14.1.2智能工廠的主要特徵

14.1.3智能工廠規劃的基本內容

14.2智能工廠規劃設計

14.2.1復雜系統工程化設計方法

14.2.2頂層規劃，逐層分解

14.2.3智能工廠實例

14.3智能工廠實施

14.3.1組織培訓

14.3.2總體實施步驟

14.3.3實施案例

第15章工業因特網平臺

15.1工業因特網平臺的構成

15.1.1基礎設施層

15.1.2工業因特網操作系統

15.1.3平臺開發工具

15.1.4智能製造應用支撐層

15.2企業工業因特網平臺的建設與運營

15.2.1企業工業因特網平臺建設的實施路徑

15.2.2企業工業因特網平臺的部署方式

15.2.3企業工業因特網平臺的企業運營服務

15.3應用案例

15.3.1某液壓元器件生產企業

15.3.2某發動機渦輪葉片生產企業

15.3.3某熱處理加工企業

參考文獻

第16章智能生產管控一體化

16.1智能製造與管控一體化

16.2管控一體化與製造執行系統的發展

16.3典型管控一體化系統的參考體系結構與參考模型

16.4管控一體化與智能運維

16.5智能運維的體系架構、方法論及其使能技術

16.5.1智能運維的體系架構與方法論

16.5.2智能運維的使能技術

16.6航空發動機的智能運維

16.7結論

參考文獻

第17章智能製造最新實踐

17.1智能製造再理解

17.1.1什麽是智能

17.1.2什麽是人工智能

17.1.3智能製造再理解

17.2國內外智能製造新實踐

17.2.1國外航空智能製造實踐

17.2.2國內航空智能製造實踐

17.3智能製造展望

17.3.1新型航空裝備研製需求

17.3.2航空智能製造新模式

17.4本章小結

參考文獻