德国工业4.0大全(第4卷技术应用原书第2版)

本书汇集了工业 4.0 在生产、自动化和物流技术中具有长期的可持续性发展意义重要成果：IT 和自动化技术的挑战、西门子电气车间工业 4.0 生成系统、从无人驾驶到智能自动化移动平台、智能工厂中人机通讯的智能生产、人机交互技术。

比吉特?沃格尔-霍伊泽尔（Birgit Vogel-Heuser），工程博士、教授，德国慕尼黑工业大学自动化和信息系统教席主任。 托马斯?保尔汉森（Thomas Bauernhansl），工程博士、教授，德国斯图加特大学工业制造和工厂管理（IFF）研究所所长、德国弗劳恩霍夫制造技术与自动化研究所所长，以及联邦政府工业4.0平台战略策划组成员、工业4.0联盟的执行主席。 迈克尔?腾?洪佩尔(Michael ten Hompel)，工程博士、教授，弗劳恩霍夫物流和供给技术（GF）研究所所长、弗劳恩霍夫软件和系统技术（ISST）研究所所长，以及德国多特蒙德大学材料搬运和仓储技术（FLW）教席主任、国家工业4.0平台顾问委员会成员。

译者序 前言 第1章　第四次工业革命 …… 1 1.1　工业竞争加剧及生产日趋复杂的原因 …… 1 1.2　从分形的复杂性介绍产生智能工厂 …… 10 1.3　信息物理系统改变工厂规划和运转方式 …… 15 1.4　实时服务和一切皆服务是新生产关键的原因 …… 22 1.5　第四次工业革命中市场推动迁移的成功 …… 28 1.6　总结 …… 31 1.7　参考文献 …… 31 第2章　信息技术和自动化技术所面临的挑战和需求 …… 34 2.1　引言 …… 34 2.2　CPS为“工业4.0”带来了哪些可能 …… 35 2.3　信息物理系统必须为“工业4.0”做些什么 …… 37 2.4　参考文献 …… 45 第3章　工业4.0生产案例 …… 47 3.1　安贝格电子工厂（EWA） …… 47 3.2　生产自动化 …… 53 3.3　人机交互 …… 59 3.4　生产中工作站的自动信息流 …… 62 3.5　数据挖掘 …… 64 3.6　吸取教训继续前进 …… 66 第4章　实现工业4.0 …… 69 4.1　摘要 …… 69 4.2　制造业中工业4.0的基础 …… 69 4.3　应用场景“工艺流程中的数据综合” …… 72 4.4　设备制造商的观点 …… 73 4.5　技术和解决方案 …… 76 4.6　参考文献 …… 82 第5章　从无人驾驶运输系统到智能移动自动化平台 …… 83 5.1　摘要 …… 83 5.2　当今的无人驾驶运输系统 …… 84 5.3　工业4.0背景下无人驾驶运输系统面临的挑战 …… 87 5.4　移动自动化平台的最新进展 …… 90 5.5　移动性—自动化系统的新潜力 …… 94 5.6　参考文献 …… 96 第6章　自适应物流系统作为工业4.0的先行者 …… 98 6.1　自适应物流之路 …… 98 6.2　未来物流的创新技术 …… 99 6.3　人作为信息物理物流系统的参与者 …… 112 6.4　工业4.0下的物流—人与机器的智能合作 …… 124 6.5　参考文献 …… 125 第7章　价值链在半导体行业中的横向整合 …… 128 7.1　半导体行业价值网络的特性 …… 128 7.2　一体化价值创造网络的实现 …… 131 7.3　横向整合的机遇与挑战 …… 134 7.4　总结与展望 …… 136 7.5　参考文献 …… 136 第8章　信息技术的安全和云计算 …… 137 8.1　引言 …… 137 8.2　对云系统的要求 …… 144 8.3　解决方案和研究需求 …… 156 8.4　总结与展望 …… 166 8.5　参考文献 …… 168 第9章　智能生产、智能工厂中的人机通信 …… 171 9.1　人在未来生产中的角色 …… 171 9.2　来自一个智能工厂的示例场景 …… 181 9.3　在生产中为功能性载体提供信息 …… 186 9.4　不同机械装置中的生产信息集成 …… 191 9.5　参考文献 …… 204 第10章　人机交互 …… 205 10.1　引言 …… 205 10.2　人机交互技术的现状 …… 206 10.3　技术需求和尚未解决的研究问题 …… 209 10.4　当前的研究方法 …… 215 10.5　新应用场合 …… 218 10.6　参考文献 …… 220 第11章　“工业4.0”时代的人机交互 …… 222 11.1　引言 …… 222 11.2　信息物理世界的表现形式 …… 225 11.3　信息物理世界的互动形式 …… 227 11.4　移动的、对环境敏感的用户界面 …… 229 11.5　适应性的、学习型的辅助系统 …… 233 11.6　“工业4.0”用户界面的研发范例 …… 236 11.7　跨生产商和平台的用户界面的开发 …… 237 11.8　总结 …… 240 11.9　参考文献 …… 240 第12章　把握工业4.0的机遇 …… 242 12.1　引言 …… 242 12.2　第四次工业革命 …… 243 12.3　德国经济地位的机遇 …… 246 12.4　智慧数据及智能服务 …… 248 12.5　挑战：可接受性 …… 250 12.6　结论 …… 252 12.7　参考文献 …… 253 第13章　物流4.0 …… 255 13.1　引言 …… 255 13.2　物联网在物流领域的愿景 …… 255 13.3　规划4.0及领导决策层和执行决策层的分离 …… 257 13.4　供应链管理4.0或标准化未来的困境 …… 259 13.5　工业管理4.0—从自我控制到自我设计（即自我组织） …… 262 13.6　人与物流4.0—工业4.0后的“社交网络化工厂”的愿景 …… 265 13.7　参考文献 …… 266 第14章　工业4.0的原动力、前景、方法 …… 267 参考文献 …… 278