分布式协同制造系统及关键技术

本书围绕分布式协同制造关键技术，由制造模式的变革和制造系统的发展引出分布式协同制造的理念、框架、建模方法、关键使能技术等内容，以及相关应用实践案例。

本书围绕分布式协同制造系统阐述了相关理论与技术，以跨企业、跨区域制造资源为研究对象，以面向云定制的分布式协同制造理论为研究范畴，重点讲述了相关概念与模式、体系架构、理论模型与建模方法、协同生产运行机制、网络协同管控平台设计、数据感知与集成、分布式制造资源优化配置、分布式产线协同、数字孪生使能的制造全过程管控、垂直行业应用案例等。本书不仅适用于指导工业互联网从业人员开展相关理论研究或技术开发，而且可作为智能制造专业本科生、研究生相关课程的参考资料或教材。

朱海华：南京航空航天大学副教授，硕士研究生导师。机械工程学会生产工程分会生产系统专业委员会委员兼秘书，江苏省"双创”优秀博士人才计划、"绿杨金凤”优秀博士人才计划，国家留学基金委公派留学英国。长期致力于智能制造系统与技术领域的研究，在智能制造装备、制造系统自动化与智能化等研究方向取得了系列成果。主持承担国家和省部级科研项目10 余项，包括国家自然科学基金航天优选制造技术研究联合基金重点项目、国家重点研发计划、国防基础科研项目等，发表学术论文20 余篇，专著1部。

第1章 绪论 001
引言 001
1.1 “互联网+”制造 002
1.2 制造系统的发展与现状 003
1.2.1 个性化定制推动制造系统升级 003
1.2.2 分布式协同制造系统的新发展 005
1.3 新一代关键使能技术概述 006
1.3.1 工业物联网 007
1.3.2 云计算 008
1.3.3 大数据 009
1.3.4 数字孪生 010
1.4 分布式协同制造的研究范畴 011
1.4.1 分布式制造资源的接入 011
1.4.2 虚拟制造社会与柔性制造系统构建 012
1.4.3 制造服务全生命周期管理 013
1.4.4 分散制造资源的高效协作与集成 013
1.5 本章小结 014
第2章 分布式协同制造的概念与模式 015
引言 015
2.1 个性化定制需求对制造模式的挑战 015
2.1.1 从大规模生产到个性化定制 015
2.1.2 企业如何实现大规模个性化定制 017
2.2 分布式协同制造的基本概念 019
2.2.1 分布式智能制造的体系框架 019
2.2.2 分布式智能制造的需求 021
2.2.3 分布式协同的概念 023
2.2.4 分布式智能制造的典型体系架构 025
2.3 分布式协同制造的模式 026
2.3.1 云制造 026
2.3.2 社会化制造 028
2.3.3 共享制造 029
2.3.4 分布式协同制造模式的局限性与调整 030
2.4 本章小结 031
第3章 分布式协同制造系统架构 032
引言 032
3.1 需求分析 032
3.2 系统的整体架构 035
3.3 系统的基本组成元素 036
3.3.1 制造资源 037
3.3.2 制造能力 038
3.3.3 制造服务 039
3.3.4 主体关系 039
3.4 系统的运行方式 040
3.5 分布式协同制造的典型应用 042
3.6 本章小结 044
第4章 面向云定制的分布式协同制造理论模型与建模方法 045
引言 045
4.1 任务描述建模 046
4.1.1 协同制造任务和逻辑制造单元 046
4.1.2 分布式协同制造加工路线信息模型 049
4.1.3 协同制造任务分解过程及建模 051
4.2 分布式协同制造资源建模 052
4.2.1 分布式协同制造资源信息模型构建 052
4.2.2 分布式协同制造技术资源模型构建 054
4.2.3 分布式协同制造支撑资源模型构建 056
4.3 分布式协同制造服务建模 057
4.3.1 分布式协同制造服务模型构建 058
4.3.2 制造服务规则建模 060
4.4 分布式协同制造系统建模 061
4.4.1 分布式协同制造模块化设计 061
4.4.2 分布式协同制造过程模型构建 063
4.5 本章小结 064
第5章 分布式制造资源协同生产运行机制 065
引言 065
5.1 面向复杂产品的多层级任务分解方法 065
5.1.1 基于物料清单的制造任务分解 065
5.1.2 基于物料清单的元任务分解 067
5.2 多维度制造任务聚合方法 068
5.2.1 元任务的聚合维度 068
5.2.2 任务粒度与加工精度等级分类器 070
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