智能制造：技術(shù)、系統(tǒng)及典型應(yīng)用

第1篇智能制造基礎(chǔ) 
引言
第1章工業(yè)智能化的技術(shù)發(fā)展概況
1.1工業(yè)化和信息化的發(fā)展概況
1.1.1工業(yè)化的歷程
1.1.2兩化融合進(jìn)程
1.2數(shù)字化裝備與數(shù)控技術(shù)
1.2.1計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)及數(shù)控設(shè)備
1.2.2自動(dòng)編程系統(tǒng)
1.2.3工業(yè)控制系統(tǒng)
1.3數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造技術(shù)
1.3.1數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)
1.3.2數(shù)字化管理技術(shù)
1.3.3數(shù)字化制造技術(shù)
1.3.4數(shù)字化設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)集成技術(shù)
1.4智能制造的技術(shù)發(fā)展
1.4.1智能制造的內(nèi)涵
1.4.2智能互聯(lián)與感知技術(shù)
1.4.3工業(yè)大數(shù)據(jù)智能處理
1.4.4智能MES/MOM
1.4.5數(shù)字孿生技術(shù)
參考文獻(xiàn)
第2章世界典型國家的智能制造體系架構(gòu)
2.1新興信息技術(shù)推動(dòng)制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型
2.2智能制造的轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略、體系結(jié)構(gòu)及解決方案
2.2.1德國工業(yè)4.0
2.2.2美國智能制造生態(tài)系統(tǒng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參考體系結(jié)構(gòu)
2.2.3我國智能制造系統(tǒng)體系架構(gòu)
2.2.4各種智能制造體系的合作與互操作
2.3結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第3章中國航空工業(yè)集團(tuán)智能制造架構(gòu)解析
3.1中國航空工業(yè)集團(tuán)開展智能制造頂層規(guī)劃的背景和歷程
3.1.1航空制造業(yè)的特點(diǎn)及航空裝備特征分析
3.1.2航空裝備研發(fā)生產(chǎn)面臨的形勢和需求
3.1.3智能制造架構(gòu)研究過程和成果
3.2航空智能制造的典型特征和關(guān)鍵要素
3.2.1航空智能制造的典型特征
3.2.2航空智能制造的關(guān)鍵要素
3.3航空工業(yè)智能制造架構(gòu)及分解
3.3.1總架構(gòu)
3.3.2企業(yè)聯(lián)盟層架構(gòu)
3.3.3企業(yè)管理層架構(gòu)
3.3.4生產(chǎn)管理層架構(gòu)
3.3.5控制執(zhí)行層架構(gòu)
3.4中國航空工業(yè)集團(tuán)智能制造實(shí)施要點(diǎn)
3.4.1建立一個(gè)創(chuàng)新中心
3.4.2突破三大關(guān)鍵技術(shù)
3.4.3落實(shí)七項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃
3.5智能制造架構(gòu)在企業(yè)智能制造實(shí)踐中的應(yīng)用
3.5.1智能工廠建設(shè)實(shí)踐中智能制造架構(gòu)的應(yīng)用
3.5.2智能車間/生產(chǎn)線建設(shè)實(shí)踐中智能制造架構(gòu)的應(yīng)用
第4章智能制造能力成熟度模型及應(yīng)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(gòu)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(jìn)關(guān)系
4.3智能制造能力成熟度評估方法
4.3.1評估內(nèi)容
4.3.2評估過程
4.3.3等級判定方法
4.4模型在制造企業(yè)中的應(yīng)用
4.4.1模型對制造企業(yè)的應(yīng)用價(jià)值
4.4.2制造企業(yè)應(yīng)用模型的具體場合
4.4.3案例分析——昌飛公司智能倉儲(chǔ)配送中心
4.4.4案例分析——慶安公司MES
參考文獻(xiàn)
第2篇智能制造技術(shù)
引言
第5章信息采集與數(shù)據(jù)處理技術(shù)
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(zhuǎn)換
5.1.3信號的采集與加工
5.2物理世界與網(wǎng)絡(luò)世界中的數(shù)據(jù)流
5.2.1嵌入式系統(tǒng)與設(shè)備間的信息互聯(lián)
5.2.2直接測量與軟測量技術(shù)
5.2.3時(shí)間序列分析與智能感知
5.3可解釋的狀態(tài)感知技術(shù)
5.3.1測量中的數(shù)據(jù)可視化
5.3.2數(shù)據(jù)的相關(guān)與因果
5.3.3時(shí)間序列與可解釋人工智能
參考文獻(xiàn)
第6章產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)制造技術(shù)
6.1產(chǎn)品數(shù)字化建模技術(shù)
6.1.1數(shù)字化建模技術(shù)
6.1.2產(chǎn)品的數(shù)字化模型表示方法
6.1.3基于MBD的產(chǎn)品數(shù)字化定義
6.2產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)方法
6.2.1CAx/DFx
6.2.2產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)
6.2.3并行協(xié)同設(shè)計(jì)
6.3單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源構(gòu)建方法
6.3.1基本思想
6.3.2單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源技術(shù)
6.4產(chǎn)品生命周期集成技術(shù)
6.4.1產(chǎn)品生命周期管理的技術(shù)框架
6.4.2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與構(gòu)型管理
6.4.3xBOM集成
6.4.4C4P應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)
6.5應(yīng)用案例
6.5.1波音飛機(jī)數(shù)字化設(shè)計(jì)制造案例
6.5.2西門子公司數(shù)字化設(shè)計(jì)制造案例
參考文獻(xiàn)
第7章產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的仿真技術(shù)
7.1仿真技術(shù)基礎(chǔ)
7.1.1計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法
7.1.2有限元方法
7.1.3無網(wǎng)格方法
7.2產(chǎn)品設(shè)計(jì)仿真技術(shù)
7.2.1基于接口的CAE聯(lián)合仿真技術(shù)
7.2.2分布式仿真技術(shù)
7.2.3基于HLA總線的協(xié)同仿真應(yīng)用
7.3制造工藝過程仿真技術(shù)
7.3.1制造工藝過程模擬仿真的特點(diǎn)
7.3.2制造工藝過程模擬仿真的應(yīng)用舉例
7.4生產(chǎn)系統(tǒng)的建模與仿真
7.4.1生產(chǎn)系統(tǒng)建模與仿真的特點(diǎn)
7.4.2生產(chǎn)系統(tǒng)仿真的應(yīng)用案例
參考文獻(xiàn)
第8章數(shù)字孿生及飛機(jī)制造應(yīng)用
8.1數(shù)字孿生發(fā)展概況
8.1.1數(shù)字孿生的產(chǎn)生背景
8.1.2數(shù)字孿生的概念與內(nèi)涵
8.2數(shù)字孿生技術(shù)框架
8.2.1數(shù)字孿生系統(tǒng)組成
8.2.2數(shù)字孿生的總體框架
8.2.3數(shù)字孿生的實(shí)現(xiàn)流程
8.3數(shù)字孿生關(guān)鍵技術(shù)
8.3.1數(shù)字孿生模型構(gòu)建技術(shù)
8.3.2數(shù)據(jù)融合與虛實(shí)交互
8.3.3大數(shù)據(jù)分析技術(shù)
8.3.4系統(tǒng)仿真技術(shù)
8.4數(shù)字孿生支撐平臺(tái)
8.5數(shù)字孿生在飛機(jī)制造中的應(yīng)用案例
8.5.1飛機(jī)制造業(yè)對數(shù)字孿生的應(yīng)用需求
8.5.2基于數(shù)字孿生的產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用
8.5.3基于設(shè)備數(shù)字孿生的應(yīng)用
8.5.4基于產(chǎn)線數(shù)字孿生的應(yīng)用
8.5.5基于飛機(jī)數(shù)字孿生的應(yīng)用
8.5.6飛機(jī)試飛站的數(shù)字孿生應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
第9章先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)器人應(yīng)用
9.1增材制造技術(shù)及應(yīng)用
9.1.1增材制造技術(shù)
9.1.2增材制造技術(shù)的典型應(yīng)用案例
9.2結(jié)構(gòu)功能一體化制造技術(shù)
9.2.1多孔層板燃燒室火焰筒
9.2.2航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤結(jié)構(gòu)制造技術(shù)
9.3金屬壁板類結(jié)構(gòu)制造技術(shù)
9.3.1超塑成形/擴(kuò)散連接金屬壁板類結(jié)構(gòu)制造技術(shù)
9.3.2金屬蜂窩壁板結(jié)構(gòu)
9.4金屬基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)制造技術(shù)
9.4.1金屬基復(fù)合材料的概念
9.4.2金屬基復(fù)合材料的優(yōu)缺點(diǎn)
9.4.3金屬基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)制造技術(shù)
9.4.4金屬基復(fù)合材料的典型應(yīng)用
9.5表面加工技術(shù)
9.5.1表面改性技術(shù)
9.5.2表面沉積技術(shù)
9.5.3表面噴涂技術(shù)
9.5.4表面造型技術(shù)
9.6機(jī)器人應(yīng)用
9.6.1引言
9.6.2機(jī)器人在航空制造中的應(yīng)用
9.6.3關(guān)鍵技術(shù)
9.6.4發(fā)展與展望
參考文獻(xiàn)
第10章工業(yè)大數(shù)據(jù)與智能技術(shù)
10.1工業(yè)大數(shù)據(jù)與智能技術(shù)概論
10.1.1工業(yè)大數(shù)據(jù)分析
10.1.2工業(yè)智能
10.2工業(yè)數(shù)據(jù)體系與數(shù)據(jù)治理
10.2.1工業(yè)大數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)的關(guān)系
10.2.2工業(yè)大數(shù)據(jù)的特性
10.2.3工業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量
10.2.4工業(yè)數(shù)據(jù)治理與處理
10.3工業(yè)大數(shù)據(jù)分析與智能制造
10.3.1機(jī)器學(xué)習(xí)在工業(yè)中的應(yīng)用
10.3.2工業(yè)常用機(jī)器學(xué)習(xí)算法介紹
10.3.3工業(yè)大數(shù)據(jù)的智能制造應(yīng)用
10.3.4工業(yè)智能分析案例——挖掘機(jī)液壓泵故障預(yù)測
參考文獻(xiàn)
第11章面向智能制造的工業(yè)軟件與知識(shí)工程
11.1工業(yè)軟件與知識(shí)工程
11.1.1工業(yè)軟件及其發(fā)展歷程
11.1.2工業(yè)技術(shù)與知識(shí)的軟件化
11.1.3工業(yè)軟件是工業(yè)技術(shù)軟件化的結(jié)晶
11.2企業(yè)實(shí)施知識(shí)工程的重要意義
11.2.1企業(yè)知識(shí)是極其重要的智力資產(chǎn)
11.2.2如何將碳基知識(shí)轉(zhuǎn)為硅基知識(shí)
11.3工業(yè)軟件是工業(yè)知識(shí)的頂級容器
11.3.1工業(yè)軟件中的各種模型知識(shí)
11.3.2工業(yè)軟件中的知識(shí)工具算法
11.3.3工業(yè)軟件中的知識(shí)工具架構(gòu)
11.3.4工業(yè)軟件中的知識(shí)工具應(yīng)用
11.4工業(yè)軟件如何重新定義制造業(yè)
11.4.1工業(yè)軟件是超級工業(yè)母機(jī)
11.4.2工業(yè)軟件是核心軟裝備
參考文獻(xiàn)
第3篇智能制造系統(tǒng)實(shí)施
引言
第12章智能制造系統(tǒng)構(gòu)建
12.1智能制造系統(tǒng)
12.1.1從系統(tǒng)的角度看問題
12.1.2智能制造系統(tǒng)： 機(jī)電軟融合的CPS
12.2構(gòu)建智能制造系統(tǒng)的道與術(shù)
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(shù)據(jù)是靈魂
12.2.6人在智能制造系統(tǒng)中的作用
12.3如何構(gòu)建智能制造系統(tǒng)
12.3.1智能制造系統(tǒng)的工程化實(shí)現(xiàn)
12.3.2深度數(shù)字化后的數(shù)據(jù)治理
12.3.3企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的經(jīng)驗(yàn)與誤區(qū)
參考文獻(xiàn)
第13章智能制造產(chǎn)線/車間規(guī)劃、設(shè)計(jì)與開發(fā)
13.1智能制造產(chǎn)線的主要體現(xiàn)形式——柔性生產(chǎn)線
13.1.1柔性生產(chǎn)線關(guān)鍵技術(shù)
13.1.2柔性生產(chǎn)線對現(xiàn)有生產(chǎn)模式的改變
13.1.3典型案例實(shí)踐與分享
13.2智能車間規(guī)劃
13.2.1項(xiàng)目背景
13.2.2項(xiàng)目總體情況
13.2.3實(shí)施內(nèi)容
13.2.4創(chuàng)新性和先進(jìn)性
13.2.5實(shí)施成效
參考文獻(xiàn)
第14章智能工廠規(guī)劃與實(shí)施
14.1智能工廠的目標(biāo)、特征及內(nèi)容
14.1.1以企業(yè)價(jià)值創(chuàng)造為目標(biāo)導(dǎo)向
14.1.2智能工廠的主要特征
14.1.3智能工廠規(guī)劃的基本內(nèi)容
14.2智能工廠規(guī)劃設(shè)計(jì)
14.2.1復(fù)雜系統(tǒng)工程化設(shè)計(jì)方法
14.2.2頂層規(guī)劃，逐層分解
14.2.3智能工廠實(shí)例
14.3智能工廠實(shí)施
14.3.1組織培訓(xùn)
14.3.2總體實(shí)施步驟
14.3.3實(shí)施案例
第15章工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)
15.1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的構(gòu)成
15.1.1基礎(chǔ)設(shè)施層
15.1.2工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)
15.1.3平臺(tái)開發(fā)工具
15.1.4智能制造應(yīng)用支撐層
15.2企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的建設(shè)與運(yùn)營
15.2.1企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)的實(shí)施路徑
15.2.2企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的部署方式
15.2.3企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的企業(yè)運(yùn)營服務(wù)
15.3應(yīng)用案例
15.3.1某液壓元器件生產(chǎn)企業(yè)
15.3.2某發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片生產(chǎn)企業(yè)
15.3.3某熱處理加工企業(yè)
參考文獻(xiàn)
第16章智能生產(chǎn)管控一體化
16.1智能制造與管控一體化
16.2管控一體化與制造執(zhí)行系統(tǒng)的發(fā)展
16.3典型管控一體化系統(tǒng)的參考體系結(jié)構(gòu)與參考模型
16.4管控一體化與智能運(yùn)維
16.5智能運(yùn)維的體系架構(gòu)、方法論及其使能技術(shù)
16.5.1智能運(yùn)維的體系架構(gòu)與方法論
16.5.2智能運(yùn)維的使能技術(shù)
16.6航空發(fā)動(dòng)機(jī)的智能運(yùn)維
16.7結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第17章智能制造最新實(shí)踐
17.1智能制造再理解
17.1.1什么是智能
17.1.2什么是人工智能
17.1.3智能制造再理解
17.2國內(nèi)外智能制造新實(shí)踐
17.2.1國外航空智能制造實(shí)踐
17.2.2國內(nèi)航空智能制造實(shí)踐
17.3智能制造展望
17.3.1新型航空裝備研制需求
17.3.2航空智能制造新模式
17.4本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)