工業(yè)數(shù)字孿生與企業(yè)應用實踐

目    
第1章  工業(yè)數(shù)字孿生的發(fā)展 1
1.1  數(shù)字孿生的概念 2
1.2  數(shù)字孿生的特征 10
1.3  面向智能制造的工業(yè)數(shù)字孿生 13
1.4  工業(yè)數(shù)字孿生的發(fā)展階段 16
1.5  工業(yè)數(shù)字孿生的功能架構(gòu) 17
1.6  發(fā)展工業(yè)數(shù)字孿生的意義 17
1.7  工業(yè)數(shù)字孿生應用行業(yè)分析 19
1.7.1  流程行業(yè)分析 20
1.7.2  多品種小批量離散行業(yè)分析 21
1.7.3  少品種大批量離散行業(yè)分析 21
1.8  工業(yè)數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)布局動向 22
1.8.1  產(chǎn)業(yè)布局 23
1.8.2  企業(yè)合作分析 25
1.8.3  巨頭發(fā)展布局分析 27
1.9  國內(nèi)外工業(yè)數(shù)字孿生發(fā)展情況 31
1.9.1  政策層面 32
1.9.2  行業(yè)應用層面 33
1.9.3  市場層面 33
1.9.4  企業(yè)主體層面 34
1.9.5  標準化層面 34
1.10  本章小結(jié) 35
1.11  參考資料 36
第2章  工業(yè)數(shù)字孿生技術體系及
關鍵技術 37
2.1  技術體系架構(gòu) 39
2.1.1  概念 39
2.1.2  工業(yè)數(shù)字孿生技術體系 42
2.1.3  小結(jié) 46
2.2  數(shù)字支撐技術 48
2.2.1  概念 48
2.2.2  技術體系 49
2.2.3  小結(jié) 51
2.3  數(shù)字線程技術 52
2.3.1  概念 53
2.3.2  技術體系 55
2.3.3  小結(jié) 57
2.4  數(shù)字孿生體技術 58
2.4.1  概念 58
2.4.2  技術體系 60
2.4.3  小結(jié) 66
2.5  人機交互技術 67
2.5.1  概念 68
2.5.2  技術體系 73
2.5.3  小結(jié) 78
2.6  參考資料 79
第3章  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)支持下的數(shù)字孿生車間構(gòu)建 81
3.1  數(shù)字孿生車間管理的相關理論 81
3.1.1  車間管理的發(fā)展及需求分析 81
3.1.2  數(shù)字孿生車間的概念及應用 83
3.1.3  虛擬車間、數(shù)字車間與數(shù)字
孿生車間的比較 85
3.2  數(shù)字孿生車間構(gòu)建的總體設計 86
3.2.1  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術對數(shù)字
孿生車間構(gòu)建的支持 86
3.2.2  數(shù)字孿生車間的總體架構(gòu) 87
3.2.3  數(shù)字孿生車間運行模式 90
3.3  數(shù)字孿生車間構(gòu)建的實施策略 92
3.3.1  統(tǒng)籌規(guī)劃，服務戰(zhàn)略 92
3.3.2  聚焦痛點，扎實推進 93
3.3.3  以人為本，管理取勝 93
3.3.4  效益驅(qū)動，落地為王 94
3.4  數(shù)字孿生車間構(gòu)建的實現(xiàn)方案 94
3.4.1  數(shù)字孿生車間設備的集成及互聯(lián)互通 95
3.4.2  基于數(shù)字孿生的數(shù)字化車間建模 96
3.4.3  面向數(shù)字孿生的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 106
3.4.4  數(shù)字孿生車間管理系統(tǒng) 115
3.5  數(shù)字孿生車間的構(gòu)建效果評估及分析 127
3.5.1  設備互聯(lián)互通，實時數(shù)據(jù)匯聚 128
3.5.2  生產(chǎn)協(xié)同管理，問題智能預警 128
3.5.3  持續(xù)迭代優(yōu)化，支持精準決策 128
3.6  本章小結(jié) 129
3.7  參考資料 129
第4章  構(gòu)建基于數(shù)字孿生的智慧工廠 131
4.1  制造業(yè)工廠的發(fā)展現(xiàn)狀淺析 131
4.1.1  制造業(yè)工廠的定義 132
4.1.2  制造業(yè)工廠的發(fā)展歷程 132
4.1.3  制造業(yè)工廠目前所面臨的問題 133
4.2  數(shù)字孿生智慧工廠的設計思路 134
4.2.1  智慧工廠的發(fā)展 135
4.2.2  數(shù)字孿生智慧工廠的建設目標 136
4.2.3  數(shù)字孿生智慧工廠的總體規(guī)劃 138
4.2.4  智慧工廠實現(xiàn)數(shù)字孿生的技術路線 141
4.2.5  構(gòu)建數(shù)字孿生智慧工廠的意義 145
4.3  數(shù)字孿生在智慧工廠中的應用場景 147
4.3.1  基于數(shù)字孿生的生產(chǎn)工藝設計系統(tǒng) 147
4.3.2  基于數(shù)字孿生的生產(chǎn)過程監(jiān)控系統(tǒng) 152
4.3.3  基于數(shù)字孿生的物流倉儲系統(tǒng) 158
4.3.4  基于數(shù)字孿生的設備管理系統(tǒng) 164
4.3.5  基于數(shù)字孿生的能耗監(jiān)控及優(yōu)化系統(tǒng) 168
4.3.6  基于數(shù)字孿生的生產(chǎn)安全應急管理系統(tǒng) 173
4.4  本章小結(jié) 181
4.5  參考資料 181
第5章  應用實例 184
5.1  案例一  數(shù)字孿生打造電子電器智能制造工廠 184
5.1.1  行業(yè)背景 184
5.1.2  項目說明 184
5.1.3  行業(yè)特點 185
5.1.4  項目需求 186
5.1.5  設計思路 188
5.1.6  功能展示 190
5.1.7  應用成效 195
5.1.8  實施過程 195
5.2  案例二  數(shù)字孿生構(gòu)建乳制品生產(chǎn)
工廠可視化能源監(jiān)測體系 196
5.2.1  行業(yè)現(xiàn)狀 196
5.2.2  行業(yè)背景 197
5.2.3  國家規(guī)定 198
5.2.4  項目說明 198
5.2.5  項目需求 199
5.2.6  功能設計 200
5.2.7  應用成效 212
5.2.8  實施過程 213
5.3  案例三  數(shù)字孿生監(jiān)管高速動車運行狀態(tài)助力智能生產(chǎn) 214
5.3.1  行業(yè)背景 214
5.3.2  技術特點 215
5.3.3  行業(yè)需求 216
5.3.4  功能展示 217
5.3.5  應用成效 221
5.3.6  實施過程 221
5.4  案例四  數(shù)字孿生助力智慧風電數(shù)字化運營監(jiān)管 222
5.4.1  項目說明 223
5.4.2  行業(yè)背景 223
5.4.3  行業(yè)現(xiàn)狀 224
5.4.4  數(shù)字孿生應用優(yōu)勢 225
5.4.5  項目需求 225
5.4.6  項目規(guī)劃 226
5.4.7  功能設計 228
5.4.8  實施過程 235
5.5  案例五  數(shù)字孿生賦能企業(yè)實現(xiàn)
汽車智能制造 237
5.5.1  行業(yè)背景 237
5.5.2  項目說明 239
5.5.3  行業(yè)特點 240
5.5.4  數(shù)字孿生應用優(yōu)勢 240
5.5.5  項目需求 242
5.5.6  項目規(guī)劃 244
5.5.7  功能設計 245
5.5.8  應用成效 248
5.5.9  實施過程 249
5.6  案例六  數(shù)字孿生助力打造煤炭液化生產(chǎn)企業(yè)智能調(diào)度中心 250
5.6.1  行業(yè)介紹 250
5.6.2  行業(yè)背景 251
5.6.3  項目說明 253
5.6.4  技術優(yōu)勢 253
5.6.5  項目需求 254
5.6.6  項目規(guī)劃 256
5.6.7  功能設計 257
5.6.8  應用成效 263
5.6.9  實施過程 264
5.7  參考資料 265
第6章  總結(jié)與展望 266
6.1  數(shù)字孿生的主要技術方向 267
6.1.1  信息建模 268
6.1.2  信息同步 269
6.1.3  信息強化 270
6.1.4  信息分析 271
6.1.5  智能決策 271
6.1.6  信息訪問界面 272
6.1.7  信息安全 273
6.2  數(shù)字孿生的應用方向 275
6.2.1  產(chǎn)品研發(fā)設計 275
6.2.2  工藝規(guī)劃仿真 279
6.2.3  生產(chǎn)過程仿真 281
6.2.4  設備監(jiān)控優(yōu)化 284
6.2.5  智能產(chǎn)品運維 289
6.3  數(shù)字孿生的項目準則 290
6.4  數(shù)字孿生的未來技術展望 291
6.4.1  多學科融合 292
6.4.2  人工智能 293
6.4.3  云計算和大數(shù)據(jù)技術 295
6.4.4  物聯(lián)網(wǎng)技術 296
6.4.5  移動通信技術 298
6.4.6  人機交互技術 299
6.4.7  跨行業(yè)應用 301
6.5  參考資料 304