數字孿生實戰:基於模型的數字化企業:MBE

梁乃明 方志剛 李榮躍 高岩松 等編著

  • 出版商: 機械工業
  • 出版日期: 2019-12-01
  • 定價: $534
  • 售價: 8.0$427
  • 語言: 簡體中文
  • ISBN: 7111641639
  • ISBN-13: 9787111641636
  • 相關分類: 物聯網 IoT
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商品描述

自2012年以來,全球主要工業國的產業界、學術界、政府對“工業4.0”描繪的宏大願景迅速達成某種程度的共識,除德國外,中國、美國、英國、日本等主要製造業國家均出台一系列舉措,力爭在新時代維持或取得競爭優勢。眾多製造業企業認識到,在新一輪工業革命中,現有的成功產品、業務模式和市場地位可能無法繼續,急需解決如何在“工業4.0”個性化大生產時代成功轉型、如何實現生存和發展、“工業4.0”如何落地等問題。
“工業4.0”的必由之路是打造數字化企業,建立產品、工廠、企業的數字孿生,即利用廣泛的無縫連接技術,將數字化產品的使用和運行數據持續反饋到產品創新部門,形成多層次、多學科、動態、閉環數字孿生,並日臻完美,驅動新的創意產生和提供無限的創意素材。有了好的產品設計,還需要高效、高質量、靈活和快速地交付。所以,必須採取一體化的整體思路,從產品創意設計到生產製造再到運行使用,進行全面數字化和自動化,才能快速實現個性化創新到交付的高速迭代,持續滿足客戶個性化、多變的需求,儲備強大的可持續發展的競爭力。
這正是本書闡述的核心內容。實現“工業4.0”是一個長期的進程,需要全產業鏈整體提升:企業轉型為數字化企業,工廠轉型為自組織生產的數字化工廠,產品成為數字化產品,並通過自動化、數字化、人工智能技術的深入應用,革命性地提升生產率。其中,建設基於模型的數字化企業(Model Based Enterprise,MBE)是每一家裝備製造業企業迎接“工業4.0”時代的必修功課。

本書的作者均來自數字孿生的國際級實踐者和技術提供商——德國西門子數字化工業軟件,是名副其實的建設數字化企業的實戰派,主要執筆人均在西門子有20年左右的豐富工作經驗。
本著“理論與實踐、科學性與通俗化、系統性與模塊化、前瞻性與可實施性相結合”的原則,本書內容分為技術篇、方案篇和實踐篇。技術篇主要包括數字孿生推進裝備製造業轉型與升級,數字孿生助力打造基於模型的數字化企業;方案篇主要闡述基於模型的系統工程解決方案、基於模型的三維設計與模擬解決方案、基於模型的電子電氣系統工程、基於模型的軟件全生命周期管理方案、基於模型和產品成本管理方案、基於模型的工藝與虛擬驗證解決方案、基於模型的閉環製造解決方案、基於模型的MBE數字化服務管理等。實踐篇包括眾多實際案例的背景、問題解決、採取的方案,以及取得的效果,更是包括了西門子自身的樣板工廠。
本書的讀者對象主要是裝備製造業企業的有關領導、負責數字化和自動化的架構師和實施人員,以及研究機構、大專院校對數字孿生、工業物聯網、工業4.0、 智能製造、數字化製造、產品全生命周期管理(PLM)、製造操作系統(MOM)或製造執行系統(MES)感興趣的各界人士。

“工業4.0”是一個宏大的願景,在新一輪工業革命中,中國製造業企業欲生存並發展,必須轉型為數字化企業,打造數字化工廠,建立閉環數字孿生體系,利用自動化、數字化、智能化持續推動創新,才能獲得可持續發展。在中國,西門子數字化工業軟件秉承“數智今日,同塑未來”的責任和使命,長期地戰略性投資中國市場,與大中華區廣大企業用戶、政府機構、教育單位精誠合作,積極分享有關最新數字科技和全球最佳實踐,培育生態,培養人才,賦能中國製造業並有效利用西門子數字化工業軟件技術,全面參與“中國製造”由大到強的偉大歷史進程!
知識就是力量,分享知識就是傳遞力量!本書分為技術篇、方案篇、實踐篇,力圖做到理論與實踐相結合,科學性與通俗化、系統性與模塊化、前瞻性與可實施性相結合。本書重點介紹基於模型的電氣系統工程、產品型譜化/模塊化設計、機電深入協同、軟件生命周期管理、產品成本管理、工藝模擬、工廠建模及物流模擬、增材製造、全生命周期質量管理、製造執行管理和高級排產應用等,同時增加了西門子、BSH、長城汽車等公司的數字化應用案例。

作者簡介

本書的作者均來自數位孿生的資深實踐者和技術提供商——德國西門子數位化工業軟體,是名副其實的建設數位化企業的實戰派,主要執筆人均在西門子有20年左右的豐富工作經驗。

目錄大綱

 

技術篇


第1章 數字孿生推進裝備製造業轉型與升級 2
1.1 數位孿生技術成為企業轉型的關鍵驅動力 2
1.2 西門子的最新數位孿生技術應用 4
1.3 數位孿生關鍵技術說明 9

第2章 數位孿生助力打造基於模型的數位化企業 19
2.1 全球基於模型的數位化企業最新應用 19
2.2 西門子MBE解決之道 25
2.3 西門子MBE:數位孿生技術支撐企業關鍵業務 29
2.4 西門子MBE:數位孿生技術的價值定位 40
 

方案篇


第3章 基於模型的系統工程解決方案 42
3.1 業務挑戰 42
3.2 解決方案 43
3.3 價值體現 55

第4章 基於模型的三維設計與模擬解決方案 57
4.1 基於模型的三維產品設計 57
4.2 基於模型的設計分析 73

第5章 基於模型的電子電氣系統工程 83
5.1 基於模型的電氣架構解決方案 89
5.2 基於模型的電氣設計解決方案 105
5.3 基於模型的電氣分析解決方案 115
5.4 基於模型的線束製造解決方案 120
5.5 基於模型的電氣和機械的協同設計解決方案 140
5.6 基於模型的電氣智慧維修文檔解決方案 148
5.7 基於模型的自動駕駛的電氣設計解決方案 157
5.8 基於電氣設計平臺的集成和擴展解決方案 163

第6章 基於模型的產品型譜化和模組化管理方案 168
6.1 業務挑戰 168
6.2 解決方案 168
6.3 價值體現 177

第7章 基於模型的軟體全生命週期管理方案 179
7.1 業務挑戰 179
7.2 解決方案 180
7.3 價值體現 185

第8章 基於模型的產品成本管理方案 186
8.1 業務挑戰 186
8.2 解決方案 187
8.3 價值體現 189

第9章 基於模型的工藝與虛擬驗證解決方案 191
9.1 基於模型的零件工藝 191
9.2 基於模型的增材製造 201
9.3 基於模型的品質檢測 205
9.4 基於模型的裝配工藝 215
9.5 基於模型的虛擬驗證 221
9.6 基於模型的作業指導書 225

第10章 基於模型的閉環製造解決方案 233
10.1 從MES到MOM的閉環製造應用演變 233
10.2 數位化閉環製造系統總體架構 235
10.3 閉環製造之一:高級排產 238
10.4 閉環製造之二:製造執行管理 244
10.5 閉環製造之三:品質管制系統 264
10.6 閉環製造之四:設備資料獲取 272

第11章 基於模型的MBE數位化服務管理 277
11.1 業務挑戰 277
11.2 解決方案 277
11.3 價值體現 282
 

實踐篇
案例一 西門子EWA數字化工廠 286
案例二 BSH公司PLM應用實踐 293
案例三 長城汽車電氣系統工程案例 300
案例四 昆山滬光汽車電氣系統工程案例 307
案例五 西門子增材製造數位工廠 311
縮略語 314
參考文獻 316