智能制造管理運(yùn)營手冊(cè)：基于數(shù)字孿生的實(shí)操系統(tǒng)
《智能制造管理運(yùn)營手冊(cè)：基于數(shù)字孿生的實(shí)操系統(tǒng)》一書，主要包括智能制造概述、數(shù)字孿生與智能制造、智能制造的實(shí)體—智慧工廠、智能裝備與智能制造、智能制造軟件應(yīng)用 5 章內(nèi)容。
本書采用圖文解讀的方式，并輔以章前概述、相關(guān)鏈接、案例等模塊，讓讀者在輕松閱讀中了解智能制造管理運(yùn)營的要領(lǐng)并學(xué)以致用。本書盡量做到去理論化，注重實(shí)操性，以精確、簡潔的方式描述重要知識(shí)點(diǎn)，盡可能地滿足讀者希望快速掌握智能制造管理的需求。
本書既可以作為智能制造管理人員進(jìn)行管理的參照范本和工具書，也可供管理咨詢顧問和高校教師做實(shí)務(wù)類參考指南。
劉宏濤，一級(jí)研究員。安泰智和聯(lián)合創(chuàng)始人，SMT技術(shù)服務(wù)行業(yè)20余年經(jīng)驗(yàn)。參與華為技術(shù)單板焊接工藝技術(shù)平臺(tái)與設(shè)備技術(shù)平臺(tái)的建設(shè)，單板焊接貼片實(shí)驗(yàn)室運(yùn)營（2012實(shí)驗(yàn)室雛形），單板焊接試制組成員；作為百聯(lián)創(chuàng)新聯(lián)合創(chuàng)始人，參與汽車行業(yè)和手機(jī)行業(yè)的多個(gè)公司智能化車間的改造和建設(shè)，服務(wù)于德賽西威、天津大陸汽車、航盛集團(tuán)、三和盛（豐田）、大疆、德賽電子、天瓏移動(dòng)、比亞迪、偉創(chuàng)力等知名企業(yè)。
林龍馳，中興通訊5G示范基地規(guī)劃主導(dǎo)人之一，工廠產(chǎn)業(yè)規(guī)劃專家、設(shè)備專家、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定委員會(huì)組長。20年電子通信行業(yè)制造經(jīng)驗(yàn)，主導(dǎo)并建設(shè)了深圳小靈通示范制造先進(jìn)生產(chǎn)線（其中小靈通手機(jī)V260喜獲德國iF設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)）；深圳精密電源產(chǎn)品規(guī)劃生產(chǎn)線的建設(shè)者；巴西、俄羅斯、朝鮮等國外制造基地規(guī)劃執(zhí)行專家；長沙光通信產(chǎn)品制造基地建設(shè)者，陜西西安家用終端產(chǎn)品基地建設(shè)者。近年來，主導(dǎo)建立了南京5G制造示范基地。
唐世黨，中興通訊設(shè)備專家。參與建設(shè)南京5G制造示范基地，并起草了5G智能中央控制室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。擔(dān)任委內(nèi)瑞拉、俄羅斯、朝鮮等國外制造基地規(guī)劃執(zhí)行專家。近年來，充分整合5G通信技術(shù)、機(jī)器人、自動(dòng)化、無人機(jī)、AR顯示等先進(jìn)制造手段，融合云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生，主導(dǎo)建立南京5G制造示范基地；"用5G制造5G"是人類對(duì)生產(chǎn)制造的一次重大重構(gòu)，該基地的先進(jìn)程度獲得江蘇省專家肯定；研究并制定5G通信基站PCBA城堡工藝制造技術(shù)。
01
第一章 智能制造概述
當(dāng)前，全球制造業(yè)正加快邁向數(shù)字化、智能化時(shí)代，智能制造對(duì)制造業(yè)競爭力的影響越來越大。智能制造作為制造業(yè)發(fā)展的重要方向，是我國培育經(jīng)濟(jì)增長新動(dòng)能、建設(shè)制造強(qiáng)國的重要依托。
第一節(jié) 智能制造的基本認(rèn)知 3
一、智能制造的廣義概念 3
二、智能制造的發(fā)展階段 8
三、智能制造的基礎(chǔ) 10
四、智能制造的新模式 11
五、智能制造的架構(gòu) 12
相關(guān)鏈接 海爾集團(tuán)引領(lǐng)智能制造新模式 14
第二節(jié) 智能制造的支撐技術(shù) 20
一、大數(shù)據(jù)技術(shù) 20
二、云計(jì)算 25
三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 27
四、人工智能 30
五、5G技術(shù) 33
六、AR、VR、MR技術(shù) 33
案例 5G+AR技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用案例 34
第三節(jié) 企業(yè)如何推進(jìn)智能制造 42
一、正確理解智能制造 42
二、須理解智能制造≠自動(dòng)化 43
三、正確理解和應(yīng)用智能制造技術(shù) 43
四、建立專業(yè)隊(duì)伍并選擇戰(zhàn)略合作伙伴 44
五、整體規(guī)劃以規(guī)避風(fēng)險(xiǎn) 44
02
第二章 數(shù)字孿生與智能制造
數(shù)字孿生技術(shù)是正在高速發(fā)展的新技術(shù)，為復(fù)雜動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的物理信息融合提供了解決思路，是智能制造與智能自動(dòng)化重要的解決方案之一。隨著新一代信息技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的加速融合，工業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化演進(jìn)趨勢日益明顯，催生了一批制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型新模式、新業(yè)態(tài)，其中數(shù)字孿生日趨成為產(chǎn)業(yè)各界研究熱點(diǎn)，未來發(fā)展前景廣闊。
第一節(jié) 數(shù)字孿生概述 49
一、數(shù)字孿生的起源 49
二、何謂數(shù)字孿生 50
三、數(shù)字孿生的價(jià)值 51
第二節(jié) 數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)智能制造 52
一、數(shù)字孿生在制造業(yè)中的應(yīng)用趨勢 52
二、數(shù)字孿生在生命周期不同階段的形態(tài) 54
三、智能制造的數(shù)字孿生模型 56
四、數(shù)字孿生在智能制造的典型應(yīng)用場景 62
第三節(jié) 基于數(shù)字孿生的智能制造架構(gòu) 63
一、智能制造的整體架構(gòu) 63
二、生產(chǎn)制造全生命周期的業(yè)務(wù)架構(gòu) 64
三、基于數(shù)字線索的生產(chǎn)制造全生命周期 66
第四節(jié) MOM—數(shù)字孿生制造系統(tǒng)大腦 68
一、何謂MOM制造運(yùn)營管理 68
二、MOM位于智能制造的核心交匯環(huán)節(jié) 70
三、MOM之于數(shù)字化與智能制造的實(shí)踐 72
案例 助力數(shù)字孿生制造及快速轉(zhuǎn)型的智能制造方案 74
03
第三章 智能制造的實(shí)體—智慧工廠
智能制造的實(shí)體為智慧工廠（數(shù)字化車間）。在智慧工廠中，工廠總體設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、工藝流程及布局前期均已建立了較完善的系統(tǒng)模型，進(jìn)行了模擬仿真、設(shè)計(jì)，相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)入企業(yè)核心數(shù)據(jù)庫；配置了符合設(shè)計(jì)要求的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和先進(jìn)控制系統(tǒng)，建立了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)。利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，在保障信息安全的前提下，實(shí)現(xiàn)經(jīng)營管理和決策的智能化。
第一節(jié) 智慧工廠概述 91
一、何謂智慧工廠 91
二、智慧工廠的五大關(guān)鍵領(lǐng)域 92
三、智慧工廠的特征 94
第二節(jié) 智慧工廠的主要建設(shè)模式 95
一、從生產(chǎn)過程數(shù)字化到智慧工廠 95
二、從智能制造生產(chǎn)單元（裝備和產(chǎn)品）到智慧工廠 96
【范本】三一重工的智慧工廠模式 97
三、從個(gè)性化定制到互聯(lián)工廠 97
第三節(jié) 智慧工廠的建設(shè)內(nèi)容 98
一、實(shí)體工廠 98
二、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 98
三、數(shù)字化工廠 98
四、信息化應(yīng)用系統(tǒng) 98
五、基于云的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同系統(tǒng) 99
六、智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系和安全體系 99
第四節(jié) 智慧工廠建設(shè)的規(guī)劃 99
一、制造工藝的分析與優(yōu)化 99
二、數(shù)據(jù)采集 100
三、設(shè)備聯(lián)網(wǎng) 100
四、工廠智能物流 100
五、生產(chǎn)質(zhì)量管理 101
六、設(shè)備管理 101
七、智能廠房設(shè)計(jì) 101
八、智慧工廠的廠房布局 102
九、智能裝備的應(yīng)用 102
十、智能產(chǎn)線規(guī)劃 102
十一、制造執(zhí)行系統(tǒng) 103
十二、能源管理 103
十三、生產(chǎn)無紙化 104
十四、工業(yè)安全 104
十五、精益生產(chǎn) 104
十六、人工智能技術(shù)應(yīng)用 104
十七、生產(chǎn)監(jiān)控與指揮系統(tǒng) 105
十八、數(shù)據(jù)管理 105
十九、勞動(dòng)力管理 106
第五節(jié) 數(shù)字化工廠建設(shè) 106
一、數(shù)字化工廠概述 107
二、數(shù)字化工廠的關(guān)鍵技術(shù) 110
三、數(shù)字化工廠建設(shè)的思路與策略 111
四、數(shù)字化制造工廠的功能 112
五、數(shù)字化工廠的設(shè)計(jì)和規(guī)劃 114
第六節(jié) 智慧工廠可視化 118
一、智慧工廠可視化的總體目標(biāo) 118
二、工廠可視化應(yīng)用場景示例 122
三、可視化平臺(tái)總體框架 127
04
第四章 智能裝備與智能制造
智能制造離不開智能裝備的支撐。智能裝備是較為先進(jìn)的制造技術(shù)、信息技術(shù)以及人工智能技術(shù)在制造裝備領(lǐng)域中的有機(jī)融合，是實(shí)現(xiàn)高效、高品質(zhì)和節(jié)能環(huán)保等目標(biāo)的現(xiàn)代化制造裝備。
第一節(jié) 智能制造裝備 133
一、工業(yè)機(jī)器人 133
相關(guān)鏈接 從機(jī)器人到智能工廠，美的走向智能制造 136
二、智能數(shù)控機(jī)床 139
相關(guān)鏈接 工業(yè)機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床集成應(yīng)用，助力智能工廠從概念走向現(xiàn)實(shí) 140
三、3D打�。ㄔ霾闹圃欤� 142
相關(guān)鏈接 世界首個(gè)萬噸級(jí)鑄造3D打印智能工廠 144
四、智能傳感器 146
五、智能物流倉儲(chǔ)裝備 148
六、智能檢測與智能裝備 158
案例01 不可見光（X射線）在數(shù)字孿生中的應(yīng)用設(shè)備 159
案例02 神州視覺ALeader 3D AOI檢測儀 162
第二節(jié) 智能裝備關(guān)鍵技術(shù) 163
一、識(shí)別技術(shù) 163
二、RTLS實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)? 164
三、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)? 164
四、CPS信息物理融合系統(tǒng)? 165
五、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù) 165
六、先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù) 166
七、系統(tǒng)協(xié)同技術(shù) 167
八、功能安全技術(shù) 167
第三節(jié) 智能裝備對(duì)管理的影響 167
一、智能裝備改變制造模式 167
二、智能裝備催生智能化管理模式 168
三、智能裝備有助于創(chuàng)新合作模式 168
05
第五章 智能制造軟件應(yīng)用
我國智能制造已進(jìn)入高速發(fā)展階段，并開始大量應(yīng)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人等相關(guān)技術(shù)。隨之而來的智能制造軟件系統(tǒng)也五花八門，導(dǎo)致需求用戶無從著手。本章對(duì)智能制造所涉及的軟件進(jìn)行介紹以方便企業(yè)甄選。
第一節(jié) 智能運(yùn)營管理應(yīng)用軟件 171
一、HCM人力資源管理 171
二、CRM客戶關(guān)系管理 173
三、EAM企業(yè)資產(chǎn)管理 174
四、EMS能源管理系統(tǒng) 175
五、SRM供應(yīng)商關(guān)系管理 176
六、BPM業(yè)務(wù)流程管理 177
七、OA辦公自動(dòng)化 178
八、MDM主數(shù)據(jù)管理 180
第二節(jié) 智能研發(fā)應(yīng)用軟件 181
一、CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 182
二、CAM計(jì)算機(jī)輔助制造 182
三、CAE計(jì)算機(jī)輔助工程 182
四、CAPP計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì) 183
五、EDA電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 183
六、PDM產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 184
七、LIMS實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng) 184
第三節(jié) 智能工廠與生產(chǎn)管控應(yīng)用軟件 184
一、PLM產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng) 185
二、ERP企業(yè)資源計(jì)劃 187
三、SCM供應(yīng)鏈管理系統(tǒng) 190
四、MES制造執(zhí)行系統(tǒng) 192
五、高級(jí)計(jì)劃與排程系統(tǒng)（APS系統(tǒng)） 196
六、SPC統(tǒng)計(jì)過程控制系統(tǒng) 198
七、質(zhì)量管理系統(tǒng)（QMS） 199
八、EMS設(shè)備管理系統(tǒng) 201
九、PLC生產(chǎn)控制系統(tǒng) 203
十、DCS集散控制系統(tǒng) 205
十一、SFIS生產(chǎn)現(xiàn)場管控系統(tǒng) 207
十二、制造現(xiàn)場安燈系統(tǒng) 209
十三、SMT防錯(cuò)料管控系統(tǒng) 211
案例 安泰智和SMT物料防錯(cuò)料系統(tǒng) 214
第四節(jié) 智能物流與供應(yīng)鏈應(yīng)用軟件 217
一、WMS智能倉儲(chǔ)管理系統(tǒng) 217
二、RFID倉儲(chǔ)管理系統(tǒng) 220
三、WCS倉儲(chǔ)控制系統(tǒng) 227
四、自動(dòng)揀選系統(tǒng)（DPS） 229
參考文獻(xiàn) 231
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