数字化生产管理与智能工厂

定　　价：59 元

丛书名：科学出版社“十四五”普通高等教育本科规划教材

• 作者：张振明
• 出版时间：2024/6/1
• ISBN：9787030789341
• 出 版 社：科学出版社

• 中图法分类：F406.2 
• 页码：221
• 版次：1
• 开本：16

内容简介

新一代信息技术与人工智能将推进智能制造与工业互联网的发展及制造业的数字化转型与变革。对于生产制造企业，通过数字化转型与智能化提升，打造以数字化管理为核心的柔性智能工厂和数字化协同供应链，是提高生产效率、降低生产成本、缩短研发周期、提高产品质量、实现绿色制造、构建企业核心竞争力的有效途径和必由之路。
　　本书从生产制造系统、生产管理、新一代信息技术、工业软件、数字化管理等多方面对数字化生产管理及智能工厂进行了系统论述，并结合NOMES平台及相关应用讲解了数字化生产管理与智能工厂的相关功能应用及实际应用案例。主要内容包括：数字化生产管理与智能工厂技术基础、智能工厂架构与NOMES平台、生产计划与供应链管理、生产执行与质量管理、设备物联与生产过程智能控制、制造资源与安全管理、数字化生产管理与智能工厂应用。

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作者介绍

1994.9 至 1999.12, 西北工业大学, 航空宇航制造工程, 博士 2005.5 至现在，西北工业大学, 机电学院, 博士生导师 2003.4 至现在, 西北工业大学, 机电学院, 教授

目 录

目录
第1章　绪论 1
1.1　生产系统与制造 1
1.1.1　生产与产品 1
1.1.2　生产系统 2
1.1.3　产业、工业与工业生产、制造业 4
1.2　生产管理 6
1.2.1　生产管理的基本职能与活动 6
1.2.2　生产管理中的人机料法环测 7
1.2.3　物料、物料分类编码、物料清单与工艺 7
1.2.4　生产管理的业务内容 10
1.2.5　协同生产与发展 12
1.3　工业工程与精益生产 13
1.3.1　工业工程 13
1.3.2　精益生产的发展 14
1.3.3　精益生产体系结构和零库存 15
1.3.4　精益生产方式和传统生产方式的比较 17
1.3.5　工业工程与精益生产的关系 17
1.4　工业革命与中国工业化进程 18
1.4.1　第一次工业革命 18
1.4.2　第二次工业革命 19
1.4.3　第三次工业革命 19
1.4.4　中国工业化进程 20
1.5　工业4.0与智能制造 22
1.5.1　工业4.0 22
1.5.2　智能制造 23
1.6　数字化生产管理的发展 25
1.6.1　从信息化到数字化 25
1.6.2　生产管理的三大模式与未来发展 26
思考题及习题 26
第2章　数字化生产管理与智能工厂技术基础 27
2.1　工业软件 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　云计算 38
2.2.1　云计算的发展历程 39
2.2.2　云计算的特点 39
2.2.3　云计算的服务类型 40
2.2.4　云计算实现的关键技术 41
2.2.5　云计算部署模式 42
2.3　大数据 43
2.3.1　大数据的特征 44
2.3.2　大数据的关键技术 45
2.3.3　工业大数据技术应用 46
2.3.4　大数据的发展趋势 46
2.4　物联网 48
2.4.1　物联网的概念与特征 48
2.4.2　物联网的架构 49
2.4.3　物联网的关键技术 50
2.5　工业智能 50
2.5.1　人工智能技术的发展 51
2.5.2　工业智能及其应用 51
2.6　数字孪生 54
2.6.1　数字孪生概念与技术发展 54
2.6.2　数字孪生功能架构 55
2.6.3　数字孪生工业应用 56
2.7　工业互联网及其发展 57
2.7.1　工业互联网发展概述 57
2.7.2　工业互联网体系 57
2.7.3　工业互联网应用模式及工业APP 59
2.7.4　工业互联网与产业互联网的关系 60
思考题及习题 61
第3章　智能工厂架构与NOMES平台 62
3.1　工厂基本架构与业务流程 62
3.1.1　工厂及其发展 62
3.1.2　工厂的基本职能与业务流程 62
3.2　MOM系统及智能工厂RAMI4.0模型 66
3.2.1　从MES到MOM系统 66
3.2.2　智能工厂RAMI4.0模型 69
3.3　智能工厂基本架构与应用场景 73
3.3.1　智能工厂基本架构 74
3.3.2　未来智能工厂的应用场景 75
3.3.3　智能工厂中的主要业务角色与场景 77
3.4　NOMES数字化生产管理平台 78
3.4.1　NOMES柔性智能工厂架构 78
3.4.2　NOMES数字化生产管理平台应用 81
3.5　NOMES智能工厂应用集成 84
3.5.1　NOMES平台与其他应用系统集成需求 84
3.5.2　NOMES集成应用基本原则 87
3.5.3　NOMES智能工厂集成应用集成方式 88
思考题及习题 88
第4章　生产计划与供应链管理 89
4.1　销售订单管理 89
4.1.1　销售管理业务概述 89
4.1.2　销售订单业务流程与数字化管理要求 90
4.1.3　NOMES销售订单管理功能 91
4.2　生产计划管理 93
4.2.1　生产计划管理业务概述 93
4.2.2　生产计划业务流程与管理要求 95
4.2.3　NOMES生产计划管理功能 96
4.3　外协外购管理 99
4.3.1　采购管理业务概述 99
4.3.2　外协外购业务流程与执行 99
4.3.3　NOMES外协外购管理功能 101
4.4　库存管理 103
4.4.1　库存管理业务概述 103
4.4.2　集中式库存管理业务流程与要求 104
4.4.3　线边仓管理业务流程、现状与需求 105
4.4.4　NOMES库存管理功能 106
思考题及习题 109
第5章　生产执行与质量管理 110
5.1　工单与派工 110
5.1.1　生产排产概述 110
5.1.2　生产排产业务流程与执行 111
5.1.3　NOMES生产排产功能 112
5.2　生产执行 115
5.2.1　生产执行业务概述 115
5.2.2　生产执行业务流程与要求 115
5.2.3　NOMES生产执行功能 116
5.3　生产过程中的质量控制 124
5.3.1　质量管理概述 124
5.3.2　生产中的质量管理业务流程与执行 125
5.3.3　NOMES质量管理功能 127
思考题及习题 132
第6章　设备物联与生产过程智能控制 133
6.1　设备物联与自动数据采集 133
6.1.1　生产数据及其分类 133
6.1.2　基于设备物联的自动数据采集 134
6.1.3　设备的互联互通 137
6.1.4　基于工业互联网的工厂信息架构 139
6.2　生产过程的检测与控制 142
6.2.1　生产过程的检测 142
6.2.2　检测内容与技术 144
6.2.3　生产过程的监控 145
6.2.4　生产过程控制与动态预警 146
6.3　基于大数据的设备故障诊断与工艺优化 148
6.3.1　工业大数据及其应用 148
6.3.2　基于大数据的生产过程优化 150
6.3.3　基于大数据的设备故障预测与健康管理 152
6.4　基于数字孪生的生产过程仿真与控制 154
6.4.1　工厂数字孪生技术架构 154
6.4.2　工厂数字孪生的构建与运行 156
6.4.3　基于数字孪生的生产规划 159
6.4.4　基于数字孪生的生产管控 161
思考题及习题 163
第7章　制造资源与安全管理 164
7.1　生产中的制造资源 164
7.2　设备管理 165
7.2.1　设备管理业务概述 165
7.2.2　设备管理业务流程与执行 166
7.2.3　NOMES设备管理功能 167
7.3　工装管理 176
7.3.1　工装管理概述 176
7.3.2　工装管理业务流程与执行 176
7.3.3　NOMES工装管理功能 177
7.4　人力资源管理 179
7.4.1　人力资源管理概述 179
7.4.2　生产绩效管理 179
7.4.3　工时定额 181
7.5　生产中的能源管理 182
7.5.1　能源管理概述 182
7.5.2　能源数据采集 182
7.5.3　能源设备可视化管理 182
7.5.4　产品能耗及成本核算 184
7.6　生产中的安全管理 184
7.6.1　安全管理概述 185
7.6.2　生产安全可视化管理 185
7.6.3　基于工业互联网的安全管理 190
思考题及习题 192
第8章　数字化生产管理与智能工厂应用 193
8.1　项目实施组织与管理 193
8.1.1　智能工厂实施原则 193
8.1.2　智能工厂实施基本路线图 193
8.1.3　智能工厂项目组织与管理 194
8.1.4　智能工厂项目效益分析 196
8.2　NOMES航空零部件应用案例 197
8.2.1　航空零部件制造工艺 198
8.2.2　航空零部件智能工厂应用 198
8.2.3　NOMES应用效果 201
8.3　NOMES汽车零部件应用案例 202
8.3.1　企业基本情况 202
8.3.2　NOMES应用 202
8.3.3　NOMES应用效果 204
8.4　NOMES装备制造应用案例 204
8.4.1　案例背景 204
8.4.2　NOMES应用 204
8.4.3　NOMES应用效果 205
8.5　NOMES铸锻智能工厂应用案例 205
8.5.1　铸锻生产工艺流程 206
8.5.2　铸锻生产智能工厂系统架构 207
8.5.3　NOMES集成应用 208
8.5.4　工序动态调整与优化 208
8.5.5　成本测算 209
8.5.6　质量追溯 210
8.5.7　应用成果 210
8.6　重型装备智能工厂案例 210
8.6.1　压力容器生产制造工艺流程 210
8.6.2　制造过程数字化应用内容 212
8.6.3　焊接数字化系统架构与典型应用场景 213
8.6.4　重型装备智能工厂应用效果 218
思考题及习题 218
参考文献 219