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工业控制与智能制造丛书自动化技术(原书第2版)/德国工业4.0大全(第2卷)

工业控制与智能制造丛书自动化技术(原书第2版)/德国工业4.0大全(第2卷)

出版社:机械工业出版社出版时间:2019-05-01
开本: 32开 页数: 586
中 图 价:¥111.2(8.0折) 定价  ¥139.0 登录后可看到会员价
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工业控制与智能制造丛书自动化技术(原书第2版)/德国工业4.0大全(第2卷) 版权信息

工业控制与智能制造丛书自动化技术(原书第2版)/德国工业4.0大全(第2卷) 本书特色

从元件设计到系统集成,详细介绍了德国工业自动化技术。

工业控制与智能制造丛书自动化技术(原书第2版)/德国工业4.0大全(第2卷) 内容简介

本书主要面向工业4.0的自动化技术的*新内容:工业 4.0的虚拟物理系统的运行、工业 4.0 中的工程问题、纵向和横向集成、数据挖掘和分析和人机交互。

工业控制与智能制造丛书自动化技术(原书第2版)/德国工业4.0大全(第2卷) 目录

目  录

译者序

前言

**篇 工业4.0的应用场景

第1章 工业4.0的实际应用 …… 2

1.1 工业生产中的物联网 …… 2

1.2 减少工厂中媒介中断的技术范例 …… 4

1.3 应用实例 …… 7

1.4 评价与展望 …… 20

1.5 总结 …… 26

1.6 参考文献 …… 27

第2章 基于代理的互联智能生产设备的动态重构 …… 29

2.1 工业4.0示例:MyJoghurt …… 29

2.2 不同场景及随之而来的挑战 …… 31

2.3 范例的结构和基本流程 …… 36

2.4 示范工厂的基于代理的连接方式 …… 37

2.5 参考文献 …… 40

第3章 在基于机器人的工厂中集成多样化控制系统的应用实例 …… 42

3.1 引言 …… 42

3.2 编程 …… 44

3.3 传感器和执行器的通信和集成 …… 48

3.4 总结 …… 53

3.5 参考文献 …… 54

第4章 工业4.0中“即插即生成”的应用案例 …… 56

4.1 工业4.0对自动化的影响 …… 56

4.2 工业控制过程的“即插即生成” …… 59

4.3 工业实时网络的“即插即生成” …… 63

4.4 总结 …… 66

4.5 参考文献 …… 67

第二篇 信息物理系统的运行

第5章 通过信息物理系统提高协作生产率 …… 70

5.1 引言 …… 70

5.2 生产控制中的挑战 …… 71

5.3 信息物理系统中的协作生产率 …… 73

5.4 工业4.0的管理方法 …… 74

5.5 应用案例 …… 82

5.6 参考文献 …… 86

第6章 面向代理的移动机器人将现有异构自动化生产系统连接至工业4.0系统 …… 88

6.1 动机 …… 88

6.2 生产-运输一体化的概念 …… 91

6.3 示范机器人集成代理网络的实施 …… 100

6.4 机器人集成代理网络示范的评价 …… 102

6.5 总结与展望 …… 108

6.6 参考文献 …… 110

第7章 高性能自动化使信息技术和生产相结合 …… 111

7.1 分类 …… 111

7.2 对未来生产的要求 …… 112

7.3 对未来自动化技术的要求 …… 113

7.4 工业4.0的必要前提 …… 113

7.5 高性能自动化 …… 115

7.6 通信—世界与个人计算机相遇 …… 125

7.7 工业4.0必要元素—加工步骤和流程的本体学和分类学 …… 128

7.8 工业4.0环境下的多样化标准 …… 133

7.9 总结 …… 134

7.10 参考文献 …… 135

第8章 以基于PC的控制技术作为智能网络化生产系统的基础 …… 138

8.1 生产技术的变迁 …… 138

8.2 基于PC的控制技术 …… 140

8.3 网络化智慧工厂 …… 141

8.4 高性能控制技术 …… 146

8.5 科学自动化—it抯 OWL-ScAut …… 149

8.6 普遍的一体化工程 …… 152

8.7 总结 …… 157

8.8 参考文献 …… 158

第三篇 工业4.0中的工程理念

第9章 Clip X:控制柜生产的工业化之路 …… 160

9.1 概述 …… 160

9.2 控制柜制造过程中的过程链 …… 163

9.3 工业4.0背景下的控制柜制造 …… 167

9.4 实践实例 …… 171

9.5 总结 …… 175

9.6 参考文献 …… 176

第10章 面向设备模型工程的集成平台需求和解决方案 …… 178

10.1 引言 …… 178

10.2 应用 …… 181

10.3 对于不间断模型和连续工具链的需求 …… 185

10.4 独立于制造商的集成平台AML Hub …… 188

10.5 解决方案的比较 …… 192

10.6 流程支持 …… 196

10.7 总结与展望 …… 198

10.8 参考文献 …… 199

第11章 自动化标记语言概述 …… 202

11.1 引言 …… 203

11.2 被涵盖的设计流程及其设计数据 …… 206

11.3 应用实例 …… 212

11.4 AutomationML的基本架构 …… 213

11.5 系统拓扑和系统元素的建模 …… 216

11.6 集成对象语义 …… 225

11.7 几何学和运动学 …… 228

11.8  行为建模 …… 231

11.9 网络建模 …… 235

11.10 集成额外的外部信息 …… 244

11.11 应用流程 …… 244

11.12 总结 …… 247

11.13 参考文献 …… 247

第12章 工业生产系统的异构和分布式开发环境中的质量保证 …… 250

12.1 引言 …… 250

12.2 项目角色和要求 …… 254

12.3 综合数据模型和数据 …… 256

12.4 集中检查和集成测试 …… 258

12.5 观察关键过程和项目参数 …… 260

12.6 产品监控项目和质量管理 …… 264

12.7 总结 …… 266

12.8 展望 …… 267

12.9 参考文献 …… 268

第13章 工业4.0组件中自动化装置的集成 …… 270

13.1 引言 …… 270

13.2 I40组件 …… 273

13.3 AT设备的模型 …… 274

13.4 AT设备的设备说明 …… 277

13.5 应用案例 …… 281

13.6 总结 …… 282

13.7 参考文献 …… 283

第14章 语义网对工业4.0工程的贡献 …… 284

14.1 引言 …… 284

14.2 语义网简介 …… 286

14.3 分析框架 …… 288

14.4 在工业场景中使用语义网技术 …… 293

14.5 语义网技术的局限性 …… 300

14.6 总结 …… 301

14.7 致谢 …… 302

14.8 参考文献 …… 302

第15章 诊断异构工程数据的不一致性 …… 305

15.1 引言 …… 305

15.2 应用实例 …… 307

15.3 不一致性管理的要求 …… 308

15.4 研究现状 …… 310

15.5 不一致性诊断的概念 …… 316

15.6 未来工作的结果和研究主题的讨论 …… 320

15.7 参考文献 …… 322

第16章 通过接口技术实现制造业中的数据集成 …… 325

16.1 引言 …… 325

16.2 接口快速标准化的灵活方式 …… 327

16.3 使用PLT实例来阐释灵活标准化方法的使用 …… 329

16.4 以模块集成为例的标准化 …… 331

16.5 工业4.0环境中的数据集成应用案例 …… 334

16.6 参考文献 …… 337

第17章 生产管理系统的自动生成 …… 339

17.1 引言及问题背景 …… 340

17.2 食品工业的环境 …… 342

17.3 通用网络连接方法 …… 344

17.4 应用实例:酿造过程 …… 347

17.5 自动生成生产管理系统和在食品工业领域实施的概念 …… 348

17.6 总结与展望 …… 356

17.7 参考文献 …… 356

第四篇 纵向和横向集成

第18章 标准化的纵向通信和横向通信 …… 360

18.1 纵向集成和横向集成 …… 360

18.2 参考文献 …… 379

第19章 工业4.0—全球参与的机遇和挑战 …… 381

19.1 工业的重生 …… 381

19.2 客户案例 …… 391

19.3 西门子发展路线图 …… 394

19.4 参考文献 …… 395

第20章 用于耦合异构信息物理生产系统的模块化软件代理 …… 397

20.1 引言 …… 397

20.2 (技术)软件代理的理念 …… 400

20.3 基于模型的开发的理念 …… 401

20.4 基于软件代理的CPPS连接器 …… 403

20.5 总结与展望 …… 404

20.6 参考文献 …… 405

第21章 工业4.0中的特征语义学 …… 407

21.1 引言 …… 407

21.2 什么是语义学 …… 409

21.3 信息交换时语义学的作用 …… 411

21.4 语法和语义的信息模型 …… 415

21.5 通过基于特征的语义提高工程的一致性 …… 419

21.6 总结 …… 420

21.7 参考文献 …… 420

第22章 工业4.0标准的横向和纵向模块化集成框架 …… 422

22.1 引言 …… 422

22.2 Open-edi参考模型 …… 424

22.3 基于模型的横向和纵向标准集成的框架 …… 427

22.4 根据Open-edi确定的BOV和FSV标准 …… 430

22.5 总结与展望 …… 439

22.6 致谢 …… 441

22.7 参考文献 …… 441

第五篇 工业4.0中的数据挖掘和数据分析

第23章 智慧大数据—智能操作、分析和过程调整 …… 446

23.1 引言 …… 446

23.2 工业4.0中的物联网 …… 447

23.3 大数据 …… 452

23.4 工业4.0下的业务流程 …… 453

23.5 参考文献 …… 458

第24章 智能工厂中的数据分析 …… 459

24.1 动机 …… 459

24.2 挑战 …… 463

24.3 解决方法 …… 465

24.4 案例分析 …… 467

24.5 总结 …… 474

24.6 参考文献 …… 476

第25章 工业4.0中数据分析方面的法律问题 …… 479

25.1 制造工业中涉及智能数据的合作关系 …… 479

25.2 工业数据的法律分类 …… 481

25.3 智能数据交换的合同设计 …… 487

25.4 智能数据交换的其他合作关系 …… 499

25.5 合同建议 …… 504

25.6 总结 …… 508

25.7 参考文献 …… 510

第六篇 工业4.0中的人机交互

第26章 信息物理生产系统中的人力支持 …… 514

26.1 动机 …… 514

26.2 支持人机界面的技术 …… 516

26.3 总结与展望 …… 522

26.4 参考文献 …… 522

第27章 技术装备的现代触摸屏交互设计 …… 524

27.1 工业4.0中触摸屏交互的重要性 …… 524

27.2 起始状态 …… 526

27.3 现代触摸交互的优点和可能性 …… 527

27.4 触摸屏交互应用的挑战和局限性 …… 529

27.5 工业背景下的触摸屏设计 …… 533

27.6 参考文献 …… 542

第28章 “工业4.0情景”与人的融合 …… 544

28.1 引言 …… 544

28.2 生产系统的生命周期 …… 547

28.3 人与生产系统的交互 …… 549

28.4 总结 …… 554

28.5 参考文献 …… 555

第29章 在工业4.0的框架下应用移动计算机系统来应对人口结构的变化 …… 559

29.1 引言 …… 559

29.2 动机:工作场所的人口变化 …… 561

29.3 移动系统和可穿戴计算系统在环境辅助工作方式下的分类 …… 565

29.4 移动系统和可穿戴微机系统在环境辅助工作设计中的应用领域 …… 571

29.5 对移动系统的接受和用户的要求 …… 577

29.6 移动系统的成功标准 …… 580

29.7 总结与展望 …… 582

29.8 致谢 …… 583

29.9 参考文献 …… 583


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工业控制与智能制造丛书自动化技术(原书第2版)/德国工业4.0大全(第2卷) 作者简介

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。 迈克尔·腾·洪佩尔(Michael ten Hompel),工程博士,教授,德国弗劳恩霍夫物流和供给技术研究所所长、弗劳恩霍夫软件和技术(ISST)研究所所长,德国多特蒙德大学材料搬运和仓储技术(FLW)教席主任。

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