智能工厂精益数字化规划技术与应用

随着市场需求的变化以及科技的发展，工业化大批量生产逐步向多种少量的柔性生产过渡，制造业数字化转型成为关键。本书以智能制造和智能工厂建设为背景，系统介绍智能工厂规划所涉及的关键技术与方法，从智能制造技术、工业工程技术、精益生产管理技术、数字化系统架构技术等角度，对智能工厂精益数字化规划所涉及的主要内容、工具和方法进行系统介绍，并结合典型业务场景，具体介绍智能工厂建设规划的应用案例。 本书可供高校智能制造、机械工程、工业工程、物流工程、信息管理、软件工程等相关专业学生学习，也可供制造企业生产管理与信息化管理人员，以及智能制造相关领域的技术人员参考。

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第1章 智能制造与智能工厂 001 1.1 对智能制造的解读 002 1.1.1 制造业的外部发展趋势 002 1.1.2 先进生产方式的发展方向 003 1.1.3 生产运作与管理的基本要求 007 1.1.4 智能制造对生产运作的进一步认识与理解 012 1.1.5 智能制造的参考模型 018 1.1.6 案例：德国奥迪的未来工厂 022 1.2 智能工厂的系统模型 023 1.2.1 智能工厂的边界 025 1.2.2 智能工厂的系统组成 026 1.2.3 案例：汽车整车厂MES 系统规划 033 第2章 智能工厂规划的方法体系 042 2.1 智能工厂规划的基本原则和策略 043 2.1.1 智能工厂规划的维度 044 2.1.2 基于价值原则的进一步思考 046 2.1.3 智能工厂规划的业务策略 049 2.2 智能工厂的技术体系与成熟度评估 053 2.2.1 智能工厂的技术体系 053 2.2.2 智能工厂成熟度评估 055 2.3 智能工厂规划步骤与内容 058 2.3.1 现状与需求分析 060 2.3.2 总体蓝图规划 063 2.3.3 业务与应用规划设计 064 2.3.4 方案分析评估 065 2.4 案例：流程行业食品饮料智能工厂架构规划 067 2.4.1 企业现状与需求分析 067 2.4.2 智能工厂规划建设目标 068 2.4.3 智能工厂的规划建设步骤 070 2.4.4 智能工厂的业务与功能架构规划 071 第3章 智能工厂规划的技术基础 075 3.1 工业工程 076 3.2 传统工业工程的主要技术方法 078 3.2.1 产品PQ-PR 分析 078 3.2.2 价值流分析 079 3.2.3 设施规划与布局 079 3.2.4 工作研究与流程分析 081 3.2.5 生产线平衡分析 083 3.3 智能工厂规划的建模技术 084 3.3.1 智能工厂模型分类 084 3.3.2 企业业务建模 085 3.3.3 生产过程建模 086 3.3.4 数字孪生技术 088 3.4 案例：ATO 产品智能工厂的精益规划 090 3.4.1 价值流分析 090 3.4.2 生产线设计的IE 方法应用 097 3.4.3 基于精益价值流和数字孪生的工厂规划 103 第4章 柔性智能生产线的规划设计 106 4.1 智能生产线的组成 107 4.2 柔性智能产线的规划方法 109 4.2.1 柔性智能产线规划的主要原则 109 4.2.2 产线规划的基本步骤 112 4.2.3 离散行业柔性智能生产线规划的主要内容 113 4.3 生产线规划系统仿真 124 4.3.1 生产线数字建模 124 4.3.2 生产线规划仿真应用 125 4.4 案例：电连接器柔性智能产线规划 127 4.4.1 生产现状分析 127 4.4.2 产线规划思路和目标 129 4.4.3 产线规划设计的主要内容 130 第5章 多种少量生产的计划方法 137 5.1 同步化生产的计划方法 138 5.1.1 同步化生产 138 5.1.2 同步化生产计划设计 139 5.1.3 同步化生产的系统运作信息系统 142 5.1.4 同步化工具设计——看板 148 5.2 生产平准化的计划模式 149 5.2.1 平准化生产的计划设计 149 5.2.2 平准化计划系统的设计 153 5.3 案例：平准化生产计划的设计 156 5.3.1 生产计划现状分析 156 5.3.2 价值流分析 158 5.3.3 平准化生产的MRPII/JIT 计划模式 160 第6章 流线化生产模式设计 170 6.1 多种少量的主要生产方式 171 6.1.1 混流生产 171 6.1.2 单元式生产 172 6.1.3 柔性制造系统 174 6.1.4 多种少量生产体系的规划 176 6.2 整流化生产模式的规划 179 6.2.1 整流化生产 179 6.2.2 整流化生产的规划方法 180 6.2.3 案例：冲压车间整流化规划与仿真 184 6.3 单元式生产模式的规划 190 6.3.1 装备型产品的生产特点与生产方式 190 6.3.2 单元式模组生产 192 6.3.3 案例：机床单元式装配生产的规划 196 第7章 智能工厂智能物流模式规划 206 7.1 精益物流 207 7.2 智能生产物流模式 207 7.2.1 精益智能生产物流模型 207 7.2.2 多种少量生产的物流使能技术 213 7.3 SPS 物流规划方法 221 7.3.1 SPS 对生产物流的改变 221 7.3.2 SPS 物流模式规划 224 7.3.3 案例：汽车总装车间SPS 规划 234 7.4 智能零部件物流中心规划 238 7.4.1 零部件物流中心 238 7.4.2 零部件物流中心的规划技术 241 7.4.3 案例：某整车厂一体化零部件物流中心规划 244 7.5 案例：发动机智能生产与同步物流系统规划 252 7.5.1 发动机生产工艺 252 7.5.2 发动机同步生产计划 252 7.5.3 发动机车间对总装车间的成品同步交货指示 254 7.5.4 发动机组装的SPS 规划 255 第8章 智能工厂数字化系统规划 258 8.1 制造业数字化转型 259 8.2 智能工厂数字化系统的架构规划 261 8.2.1 智能工厂的系统需求 261 8.2.2 智能工厂数字化系统的架构规划 263 8.2.3 业务架构 267 8.2.4 应用架构 271 8.2.5 技术架构 274 8.3 智能工厂数字化系统的架构规划 276 8.3.1 智能工厂数字化系统的架构规划要点 276 8.3.2 案例：某电器企业智能工厂数字化系统架构规划 280 8.4 智能工厂的数据应用规划 287 8.4.1 智能工厂的大数据应用场景 287 8.4.2 智能工厂数据应用平台的规划 291 8.4.3 工业大数据的分析应用 294 8.4.4 案例：食品智能工厂的工业大数据应用规划 298 参考文献 306