德國工業(yè)4.0大全第1卷:智能生產技術(原書第2版)
定 價:79 元
叢書名:工業(yè)控制與智能制造叢書
- 作者:[德]比吉特·沃格爾―霍伊澤爾(Birgit Vogel-Heuser)等
- 出版時間:2019/6/1
- ISBN:9787111614739
- 出 版 社:機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:F451.664
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:32開
第1卷主要針對面向工業(yè)4.0的生產技術,包含下列要點:工業(yè)4.0應用場景、信息物流生產系統(tǒng)、增值鏈的垂直于水平集成、面向工業(yè)4.0的社會技術系統(tǒng)、面向工業(yè)4.0和信息安全的平臺、工業(yè)4.0生產的導入場景、增值數字化。
2014年本套“德國工業(yè)4.0大全 第1~4卷”的第1版出版,名為《Industrie 4.0 in Produktion, Automatisierung und Logistik》,在工業(yè)4.0領域的專業(yè)文獻上邁出了重要的一步。但是,我們清楚地認識到,一本一直保持不變的書無法滿足當前技術快速發(fā)展的要求。因此,我們決定從第2版開始把第1版分為4卷,以建立德國工業(yè)4.0的框架。工業(yè)4.0如今在世界范圍內被廣泛討論并付諸實踐。本套書由一篇篇獨立的關于工業(yè)4.0在生產、物流和自動化領域中的課題文獻組成。
第2版不僅對第1版的文獻進行了修訂,還在以下方面增加了許多新的文獻:
價值生成的數字化
工業(yè)4.0中的自動化應用場景
信息物理系統(tǒng)的運行
工業(yè)4.0中的工程應用
自動化中的縱向和橫向集成
工業(yè)4.0中的數據挖掘和數據分析及其法律問題
工業(yè)4.0中的人與機器之間的相互作用
作為信息物理系統(tǒng)一部分的智能電荷載體
工業(yè)4.0中的物料搬運技術
具有工業(yè)4.0功能的工業(yè)卡車
工業(yè)4.0系統(tǒng)中的混合服務
工業(yè)4.0中的物流系統(tǒng)的傳感器和執(zhí)行器
工業(yè)4.0中的物流系統(tǒng)的管理
為了實現內容上的全面擴展,我們組織了來自科學界和工業(yè)界的眾多專家作為撰寫團隊,從科研和實踐的角度來準備課題內容,就像我們第1版中所做的那樣。只有從科研和實踐的角度闡述、討論和解決問題,才能得出我們的觀點,展現出邁向工業(yè)4.0愿景的遷移路徑。隨著科學技術的發(fā)展,已呈現出許多成功的應用案例。從這個意義上講,本套書可以作為研究人員、制造業(yè)從業(yè)人員和學生的參考書,而對于所有想從事這些令人興奮的課題研究的讀者,本套書也會有所幫助。
我們感謝所有的作者、出版商、編輯團隊和為此套書做出貢獻的人。特別感謝Springer出版社的Sigrid Cuneus以及我們的同事Andreas Bildstein和Sascha Feldhorst,他們堅持不懈的組織和協(xié)調工作,奠定了將浩繁的技術積累轉化為本書的基礎。
Birgit Vogel-Heuser
Thomas Bauernhansl
Michael ten Hompel
2016年4月
比吉特•沃格爾-霍伊澤爾(Birgit Vogel-Heuser),工程博士、教授,德國慕尼黑工業(yè)大學自動化和信息系統(tǒng)教席主任。
托馬斯•保爾漢森(Thomas Bauernhansl),工程博士、教授,德國斯圖加特大學工業(yè)制造和工廠管理(IFF)研究所所長、德國弗勞恩霍夫制造技術與自動化研究所所長,以及聯邦政府工業(yè)4.0平臺戰(zhàn)略策劃組成員、工業(yè)4.0聯盟的執(zhí)行主席。
邁克爾•騰•洪佩爾(Michael ten Hompel),工程博士、教授,弗勞恩霍夫物流和供給技術(GF)研究所所長、弗勞恩霍夫軟件和系統(tǒng)技術(ISST)研究所所長,以及德國多特蒙德大學材料搬運和倉儲技術(FLW)教席主任、國家工業(yè)4.0平臺顧問委員會成員。
譯者序
前言
第一篇 工業(yè)4.0應用場景
第1章 生產應用案例 …… 2
1.1 引言 …… 2
1.2 計算機集成制造 …… 3
1.3 精益生產 …… 5
1.4 工業(yè)4.0 …… 16
1.5 總結 …… 27
參考文獻 …… 28
第2章 可變的未來汽車制造生產體系 …… 29
2.1 使用可變生產體系的動機 …… 29
2.2 靈活性與可變性 …… 30
2.3 梅賽德斯奔馳生產過程中的創(chuàng)新型自動化解決方案 …… 32
2.4 靈敏機器人的可變性 …… 36
2.5 研究型工廠ARENA2036通過整合新一代(輕型)
汽車產品與生產形態(tài)實現可變性 …… 40
參考文獻 …… 45
第二篇 信息物理生產系統(tǒng)
第3章 iBin—人工智能造就革命性的物流解決方案 …… 48
3.1 動機 …… 48
3.2 iBin系統(tǒng)描述 …… 52
3.3 展望 …… 55
3.4 潛力在哪里 …… 60
參考文獻 …… 61
第4章 云端控制 …… 62
4.1 引言 …… 62
4.2 目前控制系統(tǒng)的不足 …… 63
4.3 云端控制系統(tǒng) …… 66
4.4 云端控制系統(tǒng)與機器的通信 …… 70
4.5 云端控制技術的應用 …… 74
參考文獻 …… 75
第5章 用于預測性維護的信息物理系統(tǒng) …… 77
5.1 引言 …… 77
5.2 智能組件的維護 …… 81
5.3 智能規(guī)劃系統(tǒng)的維護 …… 83
5.4 智能用戶界面的維護 …… 87
5.5 總結 …… 92
參考文獻 …… 93
第三篇 價值鏈的橫向和縱向集成
第6章 半導體行業(yè)價值鏈的橫向集成 …… 96
6.1 半導體行業(yè)價值網絡的特點 …… 96
6.2 實現價值網絡的集成 …… 99
6.3 橫向集成的機遇與挑戰(zhàn) …… 101
6.4 總結 …… 104
參考文獻 …… 104
第四篇 工業(yè)4.0中的社會技術系統(tǒng)
第7章 工業(yè)4.0中的安全…… 106
7.1 引言 …… 106
7.2 安全挑戰(zhàn) …… 107
7.3 用于柔性堆砌式系統(tǒng)的模塊化安全驗證過程 …… 112
7.4 動態(tài)設備配置的運行時間驗證 …… 120
7.5 總結 …… 122
參考文獻 …… 123
第8章 工業(yè)4.0的繼續(xù)教育和技能發(fā)展 …… 124
8.1 工業(yè)4.0介紹和應用領域 …… 124
8.2 生產場景及其發(fā)展途徑 …… 127
8.3 工業(yè)4.0能力要求的計算 …… 132
8.4 工業(yè)4.0中的繼續(xù)教育 …… 135
參考文獻 …… 137
第9章 減少生產中的決策 …… 139
9.1 引言 …… 139
9.2 現有遠程支持應用程序 …… 141
9.3 應用重點 …… 143
9.4 前景 …… 150
參考文獻 …… 151
第10章 工業(yè)環(huán)境中的人 …… 152
10.1 工業(yè)4.0中的數據流 …… 152
10.2 工業(yè)用途的擴展現實 …… 155
10.3 研究項目SmARPro …… 164
10.4 增強現實在工業(yè)中的前景 …… 170
10.5 總結 …… 173
參考文獻 …… 173
第五篇 工業(yè)4.0和IT安全的平臺
第11章 基于社區(qū)云的安全的工業(yè)4.0平臺 …… 176
11.1 工業(yè)4.0:從概念到基礎設施 …… 176
11.2 虛擬堡壘Knox—巴登-符騰堡州的工業(yè)4.0機器和
工廠工程合作平臺 …… 179
11.3 技術方面的核心要素 …… 180
11.4 信任和接受:VFK的信任模式 …… 190
11.5 數字工業(yè)基礎設施的商業(yè)模式 …… 198
11.6 展望 …… 203
參考文獻 …… 204
第六篇 生產制造中的工業(yè)4.0
第12章 PLC自動化和信息技術的聯合使用 …… 206
12.1 引言 …… 206
12.2 機器設備軟件的意義 …… 207
12.3 開放核心工程平臺 …… 209
12.4 機械軟件—工業(yè)4.0的潛力 …… 215
參考文獻 …… 217
第13章 從自動化金字塔到企業(yè)控制網絡 …… 218
13.1 大數據和云計算是工業(yè)4.0的推動力 …… 219
13.2 對企業(yè)信息技術的要求 …… 220
13.3 未來操作情況的機遇與前提條件 …… 222
13.4 總結 …… 224
參考文獻 …… 226
第14章 工業(yè)4.0—準備就緒 …… 227
14.1 初期的復雜性 …… 227
14.2 轉向工業(yè)4.0的初始情況 …… 228
14.3 工業(yè)4.0轉型的過程模型 …… 234
14.4 轉型方案 …… 238
14.5 總結和展望 …… 242
參考文獻 …… 243
第七篇 增值過程的數字化
第15章 商業(yè)模式創(chuàng)新 …… 246
15.1 引言 …… 246
15.2 工業(yè)4.0中的技術和應用領域 …… 248
15.3 生產型企業(yè)的商業(yè)模式導向 …… 249
15.4 商業(yè)模式的新成功邏輯 …… 252
15.5 商業(yè)模式場景的發(fā)展 …… 256
15.6 商業(yè)模式創(chuàng)新實踐:以365 FarmNet為例 …… 259
15.7 總結 …… 261