123,123,123

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書(shū)立足于“工業(yè)4.0”與“中國(guó)制造2025”的時(shí)代背景，針對(duì)我國(guó)當(dāng)前工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)，全面闡述工業(yè)數(shù)字孿生的概念特征、實(shí)現(xiàn)路徑與關(guān)鍵技術(shù)體系，系統(tǒng)介紹了工業(yè)數(shù)字孿生系統(tǒng)的行業(yè)應(yīng)用、功能架構(gòu)與運(yùn)行模式；詳細(xì)梳理了國(guó)內(nèi)外知名工業(yè)數(shù)字孿生平臺(tái)及典型案例，分別從設(shè)備數(shù)字孿生、生產(chǎn)線數(shù)字孿生、工廠數(shù)字孿生三個(gè)層面，深度剖析數(shù)字孿生技術(shù)在工業(yè)制造領(lǐng)域的實(shí)踐場(chǎng)景；細(xì)致分析了工業(yè)數(shù)字孿生與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)元宇宙之間的關(guān)系，以及三者的融合應(yīng)用，并進(jìn)一步探討數(shù)字孿生在石油化工、綜合能源、智慧城市、智慧交通等工業(yè)細(xì)分領(lǐng)域的落地路徑，深度剖析數(shù)字孿生技術(shù)在智能制造領(lǐng)域的融合與創(chuàng)新應(yīng)用，為傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)提供有益的借鑒和參考。

作者簡(jiǎn)介

　　馮方紹興文理學(xué)院元培學(xué)院信息與機(jī)電工程分院副院長(zhǎng)，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師；主持省部級(jí)以上課題3項(xiàng)，出版教材3部，發(fā)表各類期刊論文10余篇，擁有專利10余項(xiàng)；紹興市高端智能裝備行業(yè)專家智庫(kù)成員，浙江省"政采云"評(píng)標(biāo)專家?guī)斐蓡T。從事機(jī)械CAD、智能制造等領(lǐng)域的專業(yè)教學(xué)工作，主講課程包括"三維實(shí)體建模技術(shù)""工業(yè)機(jī)器人仿真與編程""互換性與精度測(cè)量"等，主持"機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化"專業(yè)培養(yǎng)方案的起草以及智"能制造工程"新專業(yè)的申報(bào)等工作。翁微妮浙江省智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心質(zhì)量專家，六西格瑪黑帶，浙江工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院企業(yè)講座專家，小綠芽精益公益創(chuàng)始人。現(xiàn)任職于博世電動(dòng)工具（中國(guó)）有限公司，擔(dān)任全球新興市場(chǎng)事業(yè)部客戶質(zhì)量經(jīng)理，擁有10多年設(shè)計(jì)質(zhì)量、生產(chǎn)質(zhì)量、售后質(zhì)量以及審核、問(wèn)題解決等質(zhì)量技術(shù)相關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。趙國(guó)利高級(jí)工程師，浙江工業(yè)大學(xué)兼職教授、研究生導(dǎo)師，浙江大學(xué)校外導(dǎo)師，小綠芽精益公益創(chuàng)始人?，F(xiàn)任職于博世電動(dòng)工具（中國(guó)）有限公司，擔(dān)任全球新興市場(chǎng)事業(yè)部精益生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人和工業(yè)4.0負(fù)責(zé)人；擁有20多年生產(chǎn)質(zhì)量、精益生產(chǎn)、精益設(shè)計(jì)和工業(yè)4.0領(lǐng)域的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，主持了公司智能制造規(guī)劃、新工廠布局規(guī)劃、自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)、智能物流設(shè)計(jì)等20多個(gè)項(xiàng)目。

圖書(shū)目錄

第1章工業(yè)數(shù)字孿生概述
1.1 數(shù)字孿生概念特征與實(shí)現(xiàn)路徑 2
1.1.1 數(shù)字孿生的內(nèi)涵與特征 2
1.1.2 數(shù)字孿生相關(guān)概念辨析 4
1.1.3 數(shù)字孿生的體系架構(gòu) 6
1.1.4 數(shù)字孿生的實(shí)現(xiàn)路徑 8
1.1.5 數(shù)字孿生技術(shù)的未來(lái)展望 10
1.2 工業(yè)數(shù)字孿生的關(guān)鍵技術(shù)體系 12
1.2.1 數(shù)字支撐技術(shù) 12
1.2.2 數(shù)字線程技術(shù) 13
1.2.3 數(shù)字孿生體技術(shù) 14
1.2.4 人機(jī)交互技術(shù) 17
1.3 數(shù)字孿生賦能制造數(shù)字化轉(zhuǎn)型 19
1.3.1 數(shù)字孿生賦能智能制造 19
1.3.2 工業(yè)數(shù)字孿生的應(yīng)用價(jià)值 20
1.3.3 工業(yè)數(shù)字孿生的應(yīng)用場(chǎng)景 22
1.3.4 工業(yè)數(shù)字孿生的實(shí)踐案例 24
第2章工業(yè)數(shù)字孿生系統(tǒng)
2.1 數(shù)字孿生系統(tǒng)的行業(yè)應(yīng)用 28
2.1.1　城市數(shù)字孿生系統(tǒng) 29
2.1.2 建筑數(shù)字孿生系統(tǒng) 30
2.1.3 電網(wǎng)數(shù)字孿生系統(tǒng) 31
2.1.4 醫(yī)療數(shù)字孿生系統(tǒng) 32
2.2 IDTS 的概念特征和功能架構(gòu) 33
2.2.1 IDTS 的定義與主要特征 33
2.2.2 IDTS 的架構(gòu)、功能與構(gòu)成 35
2.2.3 IDTS 的成熟度模型構(gòu)建 38
2.3 IDTS 的運(yùn)行模式與整體架構(gòu) 40
2.3.1 本地化配置的運(yùn)行模式 41
2.3.2 基于“云- 端”的運(yùn)行模式 43
2.3.3 基于“云- 邊- 端”的運(yùn)行模式 44
2.3.4 基于分布式計(jì)算驅(qū)動(dòng)的IDTS 運(yùn)行模式 46
第3章工業(yè)數(shù)字孿生平臺(tái)
3.1 國(guó)外數(shù)字孿生平臺(tái)與典型案例 50
3.1.1 亞馬遜：AWS IoT TwinMaker 50
3.1.2 西門子：Simcenter 仿真解決方案 52
3.1.3 達(dá)索：3D EXPERIENCE 平臺(tái) 53
3.1.4 安賽思：Ansys Twin Builder 54
3.1.5 Altair：One Total Twin 55
3.1.6 IBM：Digital Twin Exchange 56
3.2 國(guó)內(nèi)數(shù)字孿生平臺(tái)與典型案例 56
3.2.1 華為：云IoT 解決方案 56
3.2.2 騰訊：數(shù)字孿生云平臺(tái) 59
3.2.3 華龍訊達(dá)：木星數(shù)字孿生平臺(tái) 60
3.2.4 卡奧斯：D3OS 數(shù)字孿生平臺(tái) 61
3.2.5 力控科技：ForceCon-DTwIn 數(shù)字孿生平臺(tái) 63
3.2.6 同元軟控：MWORKS.TwinSim 數(shù)字孿生平臺(tái) 65
第4章設(shè)備數(shù)字孿生
4.1 設(shè)備數(shù)字孿生的應(yīng)用場(chǎng)景與價(jià)值 68
4.1.1 總體框架與實(shí)施要素 68
4.1.2 設(shè)備數(shù)字孿生的應(yīng)用場(chǎng)景 70
4.1.3 設(shè)備數(shù)字孿生的應(yīng)用價(jià)值 73
4.1.4 設(shè)備數(shù)字孿生應(yīng)用成熟度評(píng)估模型 76
4.2 設(shè)備數(shù)字孿生的數(shù)據(jù)互聯(lián) 79
4.2.1 數(shù)據(jù)采集 79
4.2.2 數(shù)據(jù)傳輸 81
4.2.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 82
4.2.4 數(shù)據(jù)處理 83
4.3 基于數(shù)字孿生的設(shè)備PHM 系統(tǒng) 84
4.3.1 工業(yè)設(shè)備PHM 的技術(shù)方法 84
4.3.2 數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)的PHM 應(yīng)用 87
4.3.3 基于數(shù)字孿生模型的故障診斷預(yù)測(cè) 88
第5章生產(chǎn)線數(shù)字孿生
5.1 基于數(shù)字孿生的智能生產(chǎn)線 94
5.1.1 生產(chǎn)線數(shù)字孿生系統(tǒng)優(yōu)勢(shì) 94
5.1.2 智能化生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì) 95
5.1.3 數(shù)字孿生與智能生產(chǎn)管控 98
5.1.4 智能生產(chǎn)管控的具體應(yīng)用 100
5.2 基于數(shù)字孿生的MOM 應(yīng)用場(chǎng)景 103
5.2.1 可視化實(shí)時(shí)監(jiān)控 103
5.2.2 智能化生產(chǎn)調(diào)度 103
5.2.3 生產(chǎn)裝配輔助 104
5.2.4 倉(cāng)儲(chǔ)物流優(yōu)化 105
5.2.5 生產(chǎn)能耗精細(xì)化管理 106
5.2.6 實(shí)時(shí)模擬與遠(yuǎn)程監(jiān)控 108
5.3 煉鐵生產(chǎn)線數(shù)字孿生解決方案 109
5.3.1 煉鐵生產(chǎn)線數(shù)字孿生體的構(gòu)建 109
5.3.2 基于3D 交互的虛擬學(xué)習(xí)空間 112
5.3.3 煉鐵生產(chǎn)過(guò)程的協(xié)同優(yōu)化 113
5.3.4 煉鐵設(shè)備故障診斷與維護(hù) 114
5.3.5 煉鐵過(guò)程的管理與決策優(yōu)化 115
第6章工廠數(shù)字孿生
6.1 工業(yè)數(shù)字孿生賦能智能工廠 118
6.1.1 工廠數(shù)字孿生系統(tǒng)的原理與優(yōu)勢(shì) 118
6.1.2 工廠數(shù)字孿生系統(tǒng)的典型特征 120
6.1.3 工廠數(shù)字孿生系統(tǒng)的總體架構(gòu) 122
6.1.4 工廠數(shù)字孿生系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景 124
6.2 基于數(shù)字孿生的智能工廠建設(shè) 126
6.2.1 兩化融合驅(qū)動(dòng)的智能工廠 126
6.2.2 智能工廠的總體運(yùn)行體系 127
6.2.3 數(shù)字孿生智能工廠的建設(shè)架構(gòu) 129
6.2.4 基于數(shù)字孿生的虛實(shí)系統(tǒng)集成 132
6.3 數(shù)字孿生車間系統(tǒng)的建設(shè)實(shí)踐 134
6.3.1 數(shù)字孿生車間的總體框架 134
6.3.2 車間數(shù)字孿生的功能需求 137
6.3.3 車間關(guān)鍵要素的數(shù)字建模 139
6.3.4 車間設(shè)備數(shù)字孿生的實(shí)現(xiàn) 141
第7章數(shù)字孿生與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
7.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)架構(gòu)與應(yīng)用場(chǎng)景 146
7.1.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的體系架構(gòu) 146
7.1.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的構(gòu)建路徑 149
7.1.3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù) 150
7.1.4 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的應(yīng)用場(chǎng)景 154
7.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù) 156
7.2.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu) 156
7.2.2 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù) 158
7.2.3 數(shù)據(jù)互通技術(shù) 160
7.2.4 系統(tǒng)互操作技術(shù) 161
7.2.5 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì) 162
7.3 數(shù)字孿生與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合 164
7.3.1 數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 164
7.3.2 數(shù)字孿生賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展 166
7.3.3 基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字孿生技術(shù) 168
7.3.4 面向工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字孿生應(yīng)用 170
第8章數(shù)字孿生與工業(yè)元宇宙
8.1 基于數(shù)字孿生的工業(yè)元宇宙 174
8.1.1 工業(yè)元宇宙的體系架構(gòu) 174
8.1.2 工業(yè)元宇宙的關(guān)鍵技術(shù) 176
8.1.3 元宇宙開(kāi)啟工業(yè)新革命 179
8.1.4 工業(yè)元宇宙的戰(zhàn)略價(jià)值 181
8.2 工業(yè)元宇宙的應(yīng)用場(chǎng)景 183
8.2.1 工業(yè)產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì) 183
8.2.2 生產(chǎn)制造流程優(yōu)化 185
8.2.3 智慧物流供應(yīng)鏈管理 187
8.2.4 微軟Azure 工業(yè)元宇宙解決方案 188
第9章數(shù)字孿生在各工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
9.1 數(shù)字孿生在石化工業(yè)中的應(yīng)用 194
9.1.1 油氣勘探與開(kāi)發(fā)的數(shù)字化 194
9.1.2 工程裝備全生命周期管理 195
9.1.3 石油鉆井過(guò)程可視化監(jiān)測(cè) 196
9.1.4 油氣管道的數(shù)字孿生應(yīng)用 197
9.1.5 石油煉化工藝的智能優(yōu)化 198
9.2 基于數(shù)字孿生的綜合能源系統(tǒng) 200
9.2.1 綜合能源系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì) 200
9.2.2 系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)用 203
9.2.3 建模仿真平臺(tái)應(yīng)用 204
9.2.4 運(yùn)行優(yōu)化控制應(yīng)用 205
9.2.5 運(yùn)維故障預(yù)警應(yīng)用 207
9.2.6 城市能源安全應(yīng)用 209
9.3 數(shù)字孿生在智慧城市中的應(yīng)用 210
9.3.1 數(shù)字孿生城市的發(fā)展歷程 210
9.3.2 數(shù)字孿生城市的支撐技術(shù) 212
9.3.3 基于三維建模的智慧城市 214
9.3.4 數(shù)字孿生城市的實(shí)踐策略 216
9.4 數(shù)字孿生在智慧交通中的應(yīng)用 218
9.4.1 我國(guó)智慧交通的發(fā)展歷程 218
9.4.2 數(shù)字孿生交通的發(fā)展現(xiàn)狀 220
9.4.3 基于數(shù)字孿生的智慧交通應(yīng)用 221
9.4.4 我國(guó)智慧交通產(chǎn)業(yè)的實(shí)踐策略 223