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出版者:东方科龙

作者:陶秋燕

出品人:

页数:214

译者:

出版时间:2004-1

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787030142573

丛书系列:

图书标签:

• 高等教育
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• 学科建设
• 教育规划
• 高等职业教育

洞悉未来工业的脉搏：现代制造业的数字化转型与智能升级 一部深入解析当代工业革命核心驱动力的专业著作 在二十一世纪的第三个十年，全球制造业正经历着一场由信息技术、自动化、新材料和能源革命共同驱动的深刻变革。这场变革不再是简单的流程优化，而是生产范式、组织结构乃至商业模式的系统性重构。本书《洞悉未来工业的脉搏：现代制造业的数字化转型与智能升级》旨在为工程师、技术管理者、政策制定者以及高等技术院校的师生，提供一个全面、深入且具有前瞻性的视角，剖析支撑未来工业核心竞争力的关键技术集群和实施路径。 第一部分：工业4.0与智能制造的战略基石 本部分首先确立了理解现代制造业变革的宏观框架。我们不再仅仅讨论“自动化”，而是聚焦于“智能”——即系统如何自我感知、自我决策和自我优化。 第一章：从自动化到智能化：范式转移的驱动力 本章系统梳理了驱动新一轮工业革命的历史脉络。我们探讨了信息物理系统（CPS）的原理及其在生产线中的部署。重点分析了大数据分析、云计算和边缘计算在实时决策中的作用。与传统自动化侧重于重复性任务不同，智能制造强调的是柔性生产能力和对不确定性的适应性。我们深入剖析了“数字孪生”（Digital Twin）的概念，不仅是虚拟模型的重建，更是连接物理实体与信息世界的桥梁，它如何赋能产品生命周期管理（PLM）的革命性进步。 第二章：关键支撑技术群落的深度解析 未来的工厂是技术的集成体。本章详细拆解了支撑智能制造的五大核心技术领域： 1. 工业物联网（IIoT）与连接性： 探讨了低延迟、高可靠性的网络协议（如5G/6G在工业场景的应用），传感器技术的发展，以及确保海量设备数据安全、高效传输的架构设计。 2. 先进机器人技术与人机协作（Cobots）： 超越了传统工业机器人的刚性任务，本章聚焦于具备视觉识别、力反馈和自主路径规划的协作机器人，以及它们在复杂装配和质量检测中的应用实例。 3. 增材制造（Additive Manufacturing）的工业化： 讨论了金属打印、陶瓷打印等前沿技术在原型制造、工装模具制造以及最终零件制造中的突破，及其对供应链的颠覆性影响。 4. 人工智能在制造过程中的赋能： 重点关注机器学习在预测性维护（PdM）、工艺参数的自适应优化以及缺陷的早期识别中的实际案例和算法模型。 5. 网络安全与数据治理： 随着连接性增强，安全风险也随之增加。本章阐述了OT（操作技术）和IT（信息技术）融合背景下的安全边界、零信任架构在工业控制系统中的部署挑战与对策。 第二部分：数字化转型：从车间到价值链的重构 智能制造的效益不仅体现在单一的生产环节，更在于整个价值链的协同优化。本部分聚焦于如何实现端到端的数字化集成。 第三章：智能工厂的架构设计与实施路线图 本章提供了构建下一代智能工厂的蓝图。我们分析了“云-边-端”的分层计算架构，并探讨了制造执行系统（MES）如何向更高级的制造运营管理（MOM）平台演进。实施路径的选择至关重要，我们对比了“自顶向下”的全面革新与“试点先行、逐步推广”的迭代策略，并讨论了如何评估数字化转型的投资回报率（ROI）。 第四章：供应链的透明化与弹性重塑 全球供应链的脆弱性在近几年暴露无遗。本章讨论了如何利用区块链技术增强供应链的信任和可追溯性，实现从原材料采购到最终交付的全程可视化。我们探讨了需求预测的算法升级，以及如何通过动态库存管理和分布式制造网络来提高供应链的弹性，应对突发中断。 第五章：质量管理的范式转变：从检验到预防 传统质量管理侧重于事后检验，而智能质量管理则致力于缺陷的预防。本章深入探讨了基于机器视觉和深度学习的在线质量检测系统，它们如何实现100%全检和微观缺陷的早期捕获。此外，我们分析了如何利用过程数据分析（SPC的升级版）来实时调整生产参数，将质量控制内嵌于制造流程之中。 第三部分：人员、技能与组织变革 技术是工具，人才是核心。本部分的重点转向了支撑智能制造的人力资本和组织结构调整。 第六章：未来制造人才所需的核心素养 随着重复性体力劳动的减少，对操作人员的技能要求发生了根本性变化。本章详细描绘了“新蓝领”和“新白领”所需的技能画像，包括数据解读能力、系统思维、跨学科协作能力和持续学习的意愿。我们分析了传统技术培训体系的局限性，并提出了基于沉浸式技术（如VR/AR）的技能培训新模式。 第七章：敏捷组织与跨职能协作 数字化转型要求组织结构从传统的垂直职能部门向扁平化、项目制的敏捷团队转变。本章探讨了如何打破研发（R&D）、工程（Engineering）和生产（Operations）之间的壁垒，实现DevOps和DevMfg（开发/制造运营）的融合，以加速产品上市周期并快速响应市场变化。 第八章：可持续制造与绿色工业实践 在强调效率的同时，环境责任日益重要。本章分析了如何利用智能技术实现能源消耗的精细化管理和优化。我们探讨了如何通过优化的生产排程减少废料产生，以及如何利用材料信息学（Materials Informatics）来加速新型低碳、高能效材料的研发与应用，最终实现循环经济目标下的“绿色智能工厂”。 总结：迈向自主与协同的未来工厂 本书不仅仅是对现有技术的罗列，更重要的是提供了一套系统的思维框架，帮助读者理解技术如何相互作用，驱动整个制造生态系统的升级。通过对战略规划、技术集成、价值链重构和人才培养的全面探讨，本书致力于成为指导企业和社会在未来智能制造时代保持竞争力的重要参考指南。它聚焦于驱动技术创新和产业升级的底层逻辑与前沿实践，为读者构建了一个清晰、可操作的数字化转型路线图。

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