技術(shù)基礎(chǔ)篇 第1章 數(shù)字工廠緒論 2 1.1　數(shù)字工廠的起源和發(fā)展 2 1.1.1　數(shù)字工廠起源 2 1.1.2　狹義數(shù)字工廠和廣義數(shù)字工廠 3 1.1.3　從數(shù)字工廠到數(shù)字孿生 5 1.1.4　數(shù)字工廠的優(yōu)勢(shì) 6 1.1.5　流程制造工業(yè)的數(shù)字工廠和離散制造工業(yè)的數(shù)字工廠 7 1.2　數(shù)字工廠的組成 9 1.2.1　數(shù)字工廠的構(gòu)成要素 9 1.2.2　數(shù)字工廠的關(guān)鍵技術(shù) 10 1.2.3　數(shù)字工廠的結(jié)構(gòu)特征 11 1.3　對(duì)新一代數(shù)字工廠的思考 12 1.3.1　制造業(yè)面臨的新挑戰(zhàn) 12 1.3.2　兩個(gè)常見(jiàn)的管理難題 14 1.3.3　系統(tǒng)論思想和問(wèn)題剖析 16 1.3.4　破局思路和新一代數(shù)字工廠 20 1.3.5　對(duì)數(shù)字孿生和可視化技術(shù)的思考 23 第2章 數(shù)字工廠基礎(chǔ)平臺(tái) 25 2.1　技術(shù)架構(gòu) 25 2.1.1　基礎(chǔ)平臺(tái) 26 2.1.2　基本技術(shù)路線 26 2.1.3　硬件架構(gòu)及需求評(píng)估 27 2.1.4　數(shù)字工廠的信息管理平臺(tái) 28 2.1.5　數(shù)字工廠應(yīng)用相關(guān)軟件 28 2.2　數(shù)字工廠模型體系標(biāo)準(zhǔn)框架 37 2.2.1　工廠分解結(jié)構(gòu) 37 2.2.2　信息編碼規(guī)則 37 2.2.3　色卡定義 44 2.2.4　種子文件 45 2.2.5　設(shè)計(jì)圖元庫(kù) 52 2.3　數(shù)字工廠基礎(chǔ)平臺(tái)功能 53 2.3.1　工廠信息查詢 53 2.3.2　三維模型瀏覽 54 2.3.3　數(shù)字化信息管理 54 2.3.4　工作流程配置 54 2.3.5　報(bào)表輸出 55 2.3.6　權(quán)限管理 55 第3章 數(shù)字工廠應(yīng)用技術(shù)圖譜—規(guī)劃域 57 3.1　空間建模技術(shù) 58 3.1.1　空間建模標(biāo)準(zhǔn)框架 58 3.1.2　空間模型管理規(guī)范 59 3.1.3　工藝流程建模技術(shù) 64 3.1.4　三維建模技術(shù) 65 3.1.5　三維模型應(yīng)用技術(shù) 70 3.2　三維逆向建模技術(shù) 73 3.2.1　激光掃描標(biāo)準(zhǔn) 73 3.2.2　軟件及硬件選用 74 3.2.3　測(cè)量控制網(wǎng)布置 75 3.2.4　點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理 77 3.2.5　逆向建模方法 78 3.2.6　模型的校對(duì)修正 78 3.3　虛擬驗(yàn)證技術(shù) 80 3.3.1　空間模型驗(yàn)證技術(shù) 80 3.3.2　有限元分析技術(shù) 84 3.3.3　生產(chǎn)控制邏輯驗(yàn)證技術(shù) 85 3.3.4　試裝分析技術(shù) 85 第4章 數(shù)字工廠應(yīng)用技術(shù)圖譜—運(yùn)營(yíng)域 87 4.1　過(guò)程仿真分析技術(shù) 88 4.1.1　制造過(guò)程仿真技術(shù) 88 4.1.2　物流規(guī)劃仿真技術(shù) 92 4.1.3　當(dāng)前仿真軟件的問(wèn)題 97 4.1.4　仿真軟件自主研發(fā)實(shí)踐研究 98 4.1.5　阿波羅仿真軟件應(yīng)用簡(jiǎn)介 107 4.2　機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù) 116 4.2.1　基于機(jī)器學(xué)習(xí)的數(shù)字孿生 117 4.2.2　工業(yè)大數(shù)據(jù)的處理方法 122 4.2.3　機(jī)器學(xué)習(xí)的工業(yè)驗(yàn)證指標(biāo) 124 4.3　知識(shí)圖譜和自然語(yǔ)言處理技術(shù) 124 4.3.1　知識(shí)圖譜和自然語(yǔ)言處理概述 124 4.3.2　知識(shí)圖譜發(fā)展歷程 126 4.3.3　知識(shí)圖譜的構(gòu)建方法 126 4.3.4　當(dāng)前技術(shù)融合與應(yīng)用 127 4.4　運(yùn)籌優(yōu)化技術(shù) 128 4.4.1　運(yùn)籌學(xué)通識(shí) 128 4.4.2　線性規(guī)劃 129 4.4.3　整數(shù)規(guī)劃 129 4.4.4　排隊(duì)論 130 4.4.5　存儲(chǔ)論 132 4.4.6　決策論 133 應(yīng)用管理篇 第5章 數(shù)字工廠應(yīng)用案例 136 5.1　空間建模技術(shù)應(yīng)用案例 136 5.1.1　項(xiàng)目背景 136 5.1.2　項(xiàng)目規(guī)劃和技術(shù)方案 137 5.1.3　三維模型查看 141 5.1.4　設(shè)備管理 142 5.1.5　檢維修管理 142 5.1.6　工藝培訓(xùn) 143 5.1.7　仿真模擬 144 5.1.8　HSE應(yīng)急指揮 144 5.1.9　項(xiàng)目成果和收益 145 5.2　數(shù)字仿真優(yōu)化物流庫(kù)區(qū)案例 146 5.3　數(shù)字仿真輔助車(chē)間規(guī)劃案例 150 5.4　通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)優(yōu)化案例 153 5.5　知識(shí)圖譜賦能售后體系案例 160 5.6　運(yùn)籌優(yōu)化降低物流成本案例 165 5.7　運(yùn)籌優(yōu)化提升生產(chǎn)效率案例 173 第6章 數(shù)字工廠項(xiàng)目實(shí)踐管理 180 6.1　數(shù)字工廠項(xiàng)目實(shí)施規(guī)劃 180 6.1.1　項(xiàng)目目標(biāo) 180 6.1.2　實(shí)施內(nèi)容 180 6.1.3　協(xié)作過(guò)程 181 6.1.4　質(zhì)量控制 181 6.1.5　項(xiàng)目交付 182 6.2　新建工廠項(xiàng)目數(shù)字化建模 183 6.2.1　第1階段：基礎(chǔ)準(zhǔn)備 183 6.2.2　第2階段：信息獲取、集成和交付 186 6.2.3　第3階段：信息應(yīng)用 191 6.3　在役工廠項(xiàng)目數(shù)字化建模 191 6.3.1　第1階段：基礎(chǔ)準(zhǔn)備 191 6.3.2　第2階段：信息獲取、集成和交付 192 6.3.3　第3階段：信息應(yīng)用 193 6.4　數(shù)字工廠模型應(yīng)用系統(tǒng)接口 194 6.4.1　整體架構(gòu)設(shè)計(jì) 194 6.4.2　平臺(tái)接口定義 194 6.4.3　實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集成和生產(chǎn)監(jiān)控 195 6.4.4　視頻監(jiān)控系統(tǒng)集成 196 6.4.5　設(shè)備管理系統(tǒng)集成 197 6.4.6　SAP系統(tǒng)集成 197 6.4.7　移動(dòng)辦公系統(tǒng)集成 197 6.4.8　三維模型查看接口 199 6.5　算法工程化的研發(fā)與應(yīng)用 200 6.5.1　算法工程化的技術(shù)框架 200 6.5.2　算法工程化主流技術(shù)分析 201 6.5.3　算法工程化的實(shí)踐路線 204 第7章 數(shù)字工廠管理規(guī)范 207 7.1　概述 207 7.2　信息采集規(guī)范 207 7.3　信息管理和維護(hù) 211 7.4　數(shù)字化信息的移交規(guī)范 225 7.5　數(shù)據(jù)文件整理審查規(guī)范 226 7.6　數(shù)字工廠平臺(tái)維護(hù)管理規(guī)定 228 7.7　數(shù)字工廠安全管理規(guī)定 229 7.8　數(shù)字工廠人員組織管理 231 第8章 對(duì)數(shù)字工廠建設(shè)管理的思考 232 8.1　站在第四次工業(yè)革命浪潮上的思考 232 8.2　今天AI仍然是工程技術(shù)而非科學(xué)？ 234 8.3　數(shù)字工廠應(yīng)該外購(gòu)還是自主研發(fā) 236 8.4　數(shù)字化大變革時(shí)代的提議 239 相關(guān)名詞縮略語(yǔ) 241