智能制造之路

本书针对“工业4.0”、“中国制造2025”、“互联网+工业”等热点概念，提供一个实践的指导，推动这些重大创新措施的战略落地，共分六篇，分别为理论篇、产品全生命周期管理篇、制造运营管理篇、全集成自动化篇、系统集成篇、案例分析篇。

序
前言一
前言二
理论篇
第1章 智能制造概述2
1.1 智能制造国内外发展与应用状况2
1.1.1 美国智能制造的发展与应用2
1.1.2 欧洲智能制造的发展与应用5
1.1.3 亚太智能制造的发展与应用10
1.2 工业4.016
1.2.1 工业4.0的背景16
1.2.2 工业4.0的主要内容17
1.2.3 工业4.0的执行情况24
1.3 中国制造202528
1.3.1 中国制造2025的背景28
1.3.2 中国制造2025的主要内容30
1.3.3 中国制造2025的执行情况31
1.4 智能制造的内涵与特征32
1.4.1 国内外对智能制造定义、内涵和特征的理解32
1.4.2 智能制造与传统制造的异同40
1.4.3 智能制造解读40
1.5 智能制造参考模型43
1.5.1 美国44
1.5.2 德国46
1.5.3 中国48
第2章 智能工厂方案与体系51
2.1 智能工厂的体系架构52
2.1.1 智能工厂的架构与功能定义52
2.1.2 智能工厂的雏形——安贝格数字化工厂54
2.2 智能工厂解决方案要素57
2.2.1 产品数字化建模与开发系统57
2.2.2 产品全生命周期管理系统60
2.2.3 生产制造执行系统63
2.2.4 全集成自动化系统64
2.2.5 企业资源计划65
产品全生命周期管理篇
第3章 数字孪生模型70
3.1 概述70
3.1.1 数字孪生模型的概念及定义70
3.1.2 数字孪生模型在制造中的作用74
3.1.3 数字孪生模型的应用和进展76
3.2 基于模型的企业77
3.2.1 技术标准与规范78
3.2.2 从MBD到MBE81
3.3 MBE的体系建设91
3.3.1 西门子MBE解决之道91
3.3.2 西门子MBE解决方案的价值定位95
第4章 数字孪生模型的组成96
4.1 产品设计96
4.1.1 MBD模型定义的挑战96
4.1.2 MBD模型定义的解决方案98
4.2 过程规划116
4.3 生产布局118
4.4 过程仿真122
4.5 产量优化123
4.6 维护保障管理139
4.6.1 服务规划139
4.6.2 服务手册管理140
4.6.3 维护BOM管理141
4.6.4 维护保障执行143
4.6.5 服务调度和执行143
4.6.6 维护保障知识库管理144
4.6.7 FRACAS管理145
4.6.8 维护保障报告和分析146
4.6.9 维护物料管理146
制造运营管理篇
第5章 制造执行系统概述150
5.1 制造执行系统定义150
5.1.1 MES的定义及内涵150
5.1.2 MES的位置及与其他信息系统之间的关系153
5.2 MES的体系架构简介154
5.2.1 设计原则与项目目标154
5.2.2 MES的体系架构155
5.3 MES的发展趋势161
5.3.1 MES朝着新一代MES的方向发展161
5.3.2 MES成为智能工厂的核心162
5.3.3 MES成为实现精益生产的关键环节163
第6章 智能制造执行系统——SIMATIC IT166
6.1 数据展现和功能系统167
6.1.1 控制系统的数据管理169
6.1.2 业务系统的数据管理170
6.2 生产过程和生产管理174
6.2.1 产品定义和产品生产175
6.2.2 人员管理和生产规划177
6.2.3 工单管理和制造执行179
6.3 SIMATIC IT产品组合战略部署181
6.3.1 SIMATIC IT生产套件183
6.3.2 SIMATIC IT Preactor189
6.3.3 SIMATIC IT智能套件191
6.3.4 SIMATIC IT研发套件193
6.3.5 SIMATIC IT eBR195
全集成自动化篇
第7章 全集成的系统概念198
7.1 客户对于自动化解决方案的需求199
7.2 全集成自动化解决方案的优势201
7.3 一体化的工程202
7.3.1 TIA的统一性202
7.3.2 TIA的开放性204
7.3.3 联合调试与联合编程205
7.3.4 远程维护206
7.3.5 过程的模拟与仿真206
7.3.6 通过TIA实现高效工程及其带来的效益207
7.4 工业数据的管理207
7.4.1 跨部门的横向集成207
7.4.2 跨各层的纵向集成207
7.4.3 工业数据管理可以提供多种维度和视角来视察与利用数据207
7.5 故障安全集成208
7.5.1 安全集成理念209
7.5.2 设备安全的实现209
7.6 工业通信215
7.6.1 以太网和工业以太网215
7.6.2 PROFINET216
7.6.3 工业无线通信219
7.6.4 PROFIBUS（IEC 61158/61784）220
7.6.5 AS-Interface（EN 50295/IEC 62026）221
7.6.6 IO-Link（IEC 61131-9）221
7.7 工业信息安全222
7.7.1 工业信息安全的防护理念222
7.7.2 工厂安全223
7.7.3 网络安全224
7.7.4 系统完整性228
系统集成篇
第8章 企业间价值网络的横向集成234
8.1 横向集成234
8.2 横向集成解决的问题235
8.3 横向集成与车间236
8.4 横向集成与网络化236
第9章 全流程的端到端集成237
9.1 全流程的端到端集成简介238
9.2 端到端——供应链要达到很好的状态?239
9.3 端到端集成解决方案240
9.4 全价值链端到端系统工程240
第10章 网络化的纵向垂直集成与网络化制造243
10.1 PDM与ERP集成244
10.1.1 PDM与ERP集成的必要性244
10.1.2 PDM与ERP的集成模式244
10.2 ERP与MES集成245
10.2.1 ERP与MES的集成分析246
10.2.2 ERP与MES的集成模式与方法247
10.2.3 SAP制造行业的ERP与MES集成架构250
10.3 PLM与MES集成251
10.3.1 PLM与MES的集成分析251
10.3.2 西门子的PLM与MES集成架构251
案例分析篇
制造运营管理案例254
成功案例1青岛啤酒254
成功案例2京信通信258
产品全生命周期管理案例264
全集成自动化案例268