化工过程控制工程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:王骥程

出品人:

页数:404

译者:

出版时间:1991-5-1

价格:35.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787502508784

丛书系列:

图书标签:

• 化工过程控制
• 过程控制
• 化工工程
• 自动化
• 控制工程
• 工业自动化
• PID控制
• 动态过程
• 系统辨识
• 模型预测控制

数字化转型背景下的先进制造技术：理论、实践与未来趋势 本书聚焦于当前全球工业界面临的深刻变革——数字化转型，并深入剖析了支撑这一转型的核心技术群落及其在先进制造领域的具体应用与未来发展方向。本书旨在为工程技术人员、企业管理者、科研工作者以及相关专业的高年级学生提供一个全面、系统且具有前瞻性的知识框架。 --- 第一部分：数字化转型的宏观视野与基础框架 第一章：全球制造业的范式转移与工业4.0的内涵界定 本章首先回顾了历次工业革命对全球经济结构的重塑作用，重点阐述了以信息物理系统（CPS）、物联网（IoT）、云计算/边缘计算为核心驱动力的第四次工业革命（工业4.0）的本质特征。我们将详细分析数字化转型不仅仅是信息技术的简单叠加，而是一场涉及商业模式、生产组织方式、供应链协同乃至人才结构的系统性重构。本章将对比分析不同国家和地区在推进数字化战略上的主要差异与侧重点，并探讨数字化转型对传统工业体系（如流程工业、离散制造）带来的冲击与机遇。 第二章：数据基础设施与工业大数据架构 数字化转型的基石是数据。本章将详细介绍构建面向制造环境的工业数据基础设施的必要性与技术路径。内容涵盖： 1. 传感器技术与边缘数据采集： 探讨高精度、高频次、多模态传感器（如声学、振动、化学传感阵列）在产线上的部署策略，以及如何通过边缘计算设备对海量原始数据进行预处理、清洗和实时反馈。 2. 工业网络与通信协议： 深入分析Time-Sensitive Networking (TSN)、5G/6G在低延迟、高可靠性工业通信中的应用，以及OPC UA、MQTT等工业协议的互操作性挑战与解决方案。 3. 工业数据湖与云边协同架构： 论述如何设计兼顾实时性（边缘）与分析深度（云端）的工业数据存储与管理架构，包括数据治理、元数据管理和数据安全标准。 第三章：信息物理系统（CPS）的建模与仿真 CPS是实现智能制造的核心技术载体。本章侧重于CPS的理论建模方法。我们将介绍： 多领域系统建模： 采用统一的建模语言（如SysML）对物理实体、计算模块和通信网络进行集成建模。 数字孪生（Digital Twin）的生命周期管理： 从概念设计、虚拟调试到运行优化和预测性维护，详细阐述数字孪生模型在不同阶段的数据驱动更新机制和关键技术（如同步算法、模型保真度评估）。 虚拟调试与闭环验证： 如何利用高保真仿真环境对控制逻辑、操作流程进行先验测试，以降低实际部署风险。 --- 第二部分：支撑先进制造的核心使能技术 第四章：工业人工智能与机器学习应用 本章深入探讨如何将前沿人工智能技术应用于解决复杂的制造难题。 1. 质量智能检测（AI-Powered Inspection）： 运用深度学习（CNN, Transformer）技术进行高精度缺陷识别、尺寸测量和工艺参数异常预警。讨论小样本学习（Few-Shot Learning）在产线快速迭代中的应用。 2. 过程优化与强化学习（RL）： 探讨RL在复杂、非线性、动态变化系统（如反应器优化、机器人路径规划）中的应用潜力，包括安全约束下的策略学习与离线评估方法。 3. 可解释性AI（XAI）在工业决策中的角色： 解决“黑箱”问题，确保AI决策过程对操作人员是透明和可信赖的，尤其在安全关键环节。 第五章：先进机器人学与人机协作 本章关注于下一代自动化系统的发展趋势——柔性、智能和协作。 基于视觉和力控的敏捷操作： 详细介绍3D视觉引导、力/力矩传感器融合技术在复杂装配、打磨等非结构化任务中的实现。 安全人机协作（Cobots）： 探讨人机交互的安全标准、空间共享、意图预测算法，以及如何设计直观的编程和示教界面。 自主移动机器人（AMR）与物流优化： 结合SLAM、路径规划与车队管理系统，实现车间内部物料流的动态调度。 第六章：增材制造（AM）的技术集成与质量控制 本章探讨增材制造如何与传统制造流程深度融合，实现定制化与快速迭代。 多材料与多物理场建模： 针对金属/高分子3D打印过程中的热应力、残余变形、微观结构演化进行多尺度仿真。 过程监控与反馈闭环： 利用原位（In-situ）传感技术（如红外热成像、光谱分析）实时监控熔池状态，并反馈调整激光功率或扫描速度，确保零件质量。 数据驱动的工艺参数优化： 如何利用历史打印数据和性能测试结果，建立预测模型来指导新材料或新结构的工艺参数生成。 --- 第三部分：集成化与未来展望 第七章：柔性化与模块化生产系统的设计 本章阐述如何构建能够快速响应市场需求变化的制造系统。 模块化设备与接口标准： 介绍基于开放标准（如ISA-88/95）的设备接口和功能模块封装，实现“即插即用”的生产线重构。 动态调度与资源分配： 运用先进的调度算法（如混合整数规划、启发式算法）实时应对订单变更、设备故障，实现全局最优资源分配。 供应链的数字化协同： 从企业内部的MES/ERP集成，延伸至跨企业的供应链信息共享平台（基于区块链/分布式账本技术的应用探讨）。 第八章：网络安全与可信计算在工业环境中的挑战 随着OT（操作技术）和IT的融合，工业控制系统的安全风险急剧增加。本章将详细分析： 工业控制系统（ICS）的脆弱性分析： 针对SCADA、PLC、DCS系统的特定攻击面进行剖析。 零信任架构在OT环境的实施： 探讨如何为工业网络实施细粒度的访问控制和持续验证。 安全合规性与事件响应： 介绍国际工业安全标准（如IEC 62443）的要求，并构建系统的安全事件检测与快速恢复流程。 第九章：可持续制造与绿色技术的前沿探索 本书的最后一部分将目光投向制造系统的环境责任与可持续发展。 能源效率的数字化优化： 如何通过实时能耗监测、设备健康状态分析，优化生产计划以最小化能源浪费。 循环经济与产品全生命周期管理（PLM）： 利用数字技术追踪材料使用、产品使用阶段的能耗，并指导产品回收与再制造设计。 面向未来的技术展望： 总结量子计算、生物制造等颠覆性技术可能对先进制造带来的长期影响。 本书特色： 本书强调理论基础与工程实践的紧密结合，穿插了大量的行业案例分析和实际算法实现思路，力求内容兼具深度、广度和前瞻性。

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