德国工业4.0大全(第1卷智能生产技术原书第2版)

第1卷主要针对面向工业4.0的生产技术，包含下列要点：工业4.0应用场景、信息物流生产系统、增值链的垂直于水平集成、面向工业4.0的社会技术系统、面向工业4.0和信息安全的平台、工业4.0生产的导入场景、增值数字化。

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 第一篇　工业4.0应用场景 第1章　生产应用案例 …… 2 1.1　引言 …… 2 1.2　计算机集成制造 …… 3 1.3　精益生产 …… 5 1.4　工业4.0 …… 16 1.5　总结 …… 27 参考文献 …… 28 第2章　可变的未来汽车制造生产体系 …… 29 2.1　使用可变生产体系的动机 …… 29 2.2　灵活性与可变性 …… 30 2.3　梅赛德斯奔驰生产过程中的创新型自动化解决方案 …… 32 2.4　灵敏机器人的可变性 …… 36 2.5　研究型工厂ARENA2036通过整合新一代（轻型） 　　 汽车产品与生产形态实现可变性 …… 40 参考文献 …… 45 第二篇　信息物理生产系统 第3章　iBin—人工智能造就革命性的物流解决方案 …… 48 3.1　动机 …… 48 3.2　iBin系统描述 …… 52 3.3　展望 …… 55 3.4　潜力在哪里 …… 60 参考文献 …… 61 第4章　云端控制 …… 62 4.1　引言 …… 62 4.2　目前控制系统的不足 …… 63 4.3　云端控制系统 …… 66 4.4　云端控制系统与机器的通信 …… 70 4.5　云端控制技术的应用 …… 74 参考文献 …… 75 第5章　用于预测性维护的信息物理系统 …… 77 5.1　引言 …… 77 5.2　智能组件的维护 …… 81 5.3　智能规划系统的维护 …… 83 5.4　智能用户界面的维护 …… 87 5.5　总结 …… 92 参考文献 …… 93 第三篇　价值链的横向和纵向集成 第6章　半导体行业价值链的横向集成 …… 96 6.1　半导体行业价值网络的特点 …… 96 6.2　实现价值网络的集成 …… 99 6.3　横向集成的机遇与挑战 …… 101 6.4　总结 …… 104 参考文献 …… 104 第四篇　工业4.0中的社会技术系统 第7章　工业4.0中的安全…… 106 7.1　引言 …… 106 7.2　安全挑战 …… 107 7.3　用于柔性堆砌式系统的模块化安全验证过程 …… 112 7.4　动态设备配置的运行时间验证 …… 120 7.5　总结 …… 122 参考文献 …… 123 第8章　工业4.0的继续教育和技能发展 …… 124 8.1　工业4.0介绍和应用领域 …… 124 8.2　生产场景及其发展途径 …… 127 8.3　工业4.0能力要求的计算 …… 132 8.4　工业4.0中的继续教育 …… 135 参考文献 …… 137 第9章　减少生产中的决策 …… 139 9.1　引言 …… 139 9.2　现有远程支持应用程序 …… 141 9.3　应用重点 …… 143 9.4　前景 …… 150 参考文献 …… 151 第10章　工业环境中的人 …… 152 10.1　工业4.0中的数据流 …… 152 10.2　工业用途的扩展现实 …… 155 10.3　研究项目SmARPro …… 164 10.4　增强现实在工业中的前景 …… 170 10.5　总结 …… 173 参考文献 …… 173 第五篇　工业4.0和IT安全的平台 第11章　基于社区云的安全的工业4.0平台 …… 176 11.1　工业4.0：从概念到基础设施 …… 176 11.2　虚拟堡垒Knox—巴登-符腾堡州的工业4.0机器和 　　　工厂工程合作平台 …… 179 11.3　技术方面的核心要素 …… 180 11.4　信任和接受：VFK的信任模式 …… 190 11.5　数字工业基础设施的商业模式 …… 198 11.6　展望 …… 203 参考文献 …… 204 第六篇　生产制造中的工业4.0 第12章　PLC自动化和信息技术的联合使用 …… 206 12.1　引言 …… 206 12.2　机器设备软件的意义 …… 207 12.3　开放核心工程平台 …… 209 12.4　机械软件—工业4.0的潜力 …… 215 参考文献 …… 217 第13章　从自动化金字塔到企业控制网络 …… 218 13.1　大数据和云计算是工业4.0的推动力 …… 219 13.2　对企业信息技术的要求 …… 220 13.3　未来操作情况的机遇与前提条件 …… 222 13.4　总结 …… 224 参考文献 …… 226 第14章　工业4.0—准备就绪 …… 227 14.1　初期的复杂性 …… 227 14.2　转向工业4.0的初始情况 …… 228 14.3　工业4.0转型的过程模型 …… 234 14.4　转型方案 …… 238 14.5　总结和展望 …… 242 参考文献 …… 243 第七篇　增值过程的数字化 第15章　商业模式创新 …… 246 15.1　引言 …… 246 15.2　工业4.0中的技术和应用领域 …… 248 15.3　生产型企业的商业模式导向 …… 249 15.4　商业模式的新成功逻辑 …… 252 15.5　商业模式场景的发展 …… 256 15.6　商业模式创新实践：以365 FarmNet为例 …… 259 15.7　总结 …… 261