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出版者:中国财政经济出版社

作者:劳动和社会保障部职业技能鉴定中心 编

出品人:

页数:32

译者:

出版时间:2004-3

价格:16.00元

装帧:

isbn号码:9787500574873

丛书系列:

图书标签:

• 加工中心
• 数控加工
• 操作技能
• 机械制造
• 工业技术
• 维修保养
• 编程基础
• 安全操作
• 实训
• 职业技能

好的，以下是一本名为《数字孪生驱动的智能制造系统优化与实践》的图书简介，该书内容与《加工中心操作工》完全无关： --- 数字孪生驱动的智能制造系统优化与实践 ISBN： 978-7-111-68XXXX-X 定价： 128.00 元 出版社： 机械工业出版社 开本： 16开 页码： 580页 装帧： 精装 内容简介 随着工业4.0和信息物理系统（CPS）的深入发展，传统的离散事件仿真和静态模型已难以满足现代复杂制造系统对实时性、柔性和预测性的高要求。本书《数字孪生驱动的智能制造系统优化与实践》正是在这一背景下应运而生，它系统地阐述了如何利用数字孪生技术（Digital Twin）构建、运行和优化物理制造实体，实现生产效率的最大化、资源消耗的最小化以及产品质量的智能化控制。 本书不仅是理论的深入探讨，更是工程实践的指南。它聚焦于如何将物理世界（如生产线、机器人、物料流）的实时数据无缝映射到虚拟模型中，并通过高保真仿真、预测性分析和闭环反馈控制，驱动物理系统的实时决策和自我优化。 全书共分为六个核心部分，逻辑清晰，层层递进： --- 第一部分：数字孪生基础与架构（第1章 - 第3章） 本部分奠定了理解数字孪生的理论基石。 第1章：工业4.0与数字孪生的内涵 深入剖析了智能制造的关键要素，对比了传统仿真技术与数字孪生在数据交互、生命周期管理和实时性方面的本质区别。重点阐述了数字孪生的五大核心特征：映射性、同步性、可预测性、可操作性和生命周期一致性。 第2章：数字孪生系统的分层架构 详细介绍了数字孪生从物理实体到云端决策支持系统的完整技术栈。内容涵盖了设备层（传感器与执行器）、连接层（工业物联网/IIoT平台）、模型层（几何、行为、规则模型）以及应用层（可视化、分析与决策）。特别对数据采集、预处理和标准化提出了工程化的建议。 第3章：建模理论与关键技术 探讨了构建高保真数字孪生的核心建模方法，包括基于CAD/CAE/PLM数据的几何模型重建、基于状态机和UML的离散事件行为建模，以及面向物理（Physics-Informed）的机理模型集成技术。强调了多物理场耦合仿真在提高孪生体准确性中的作用。 --- 第二部分：数据集成与实时同步（第4章 - 第6章） 数字孪生的生命力在于其数据的实时性和准确性。本部分专注于解决数据“流”的问题。 第4章：工业通信协议与数据互操作性 详尽对比了 OPC UA、MQTT、TSN（时间敏感网络）等主流工业通信协议的特性及其在孪生系统中的适用场景。提出了构建统一数据语义模型的必要性，确保来自不同设备的数据能够被孪生平台正确理解和使用。 第5章：基于物联网的实时数据采集与处理 介绍了边缘计算在降低数据延迟和减轻云端压力方面的应用。内容涵盖了工业网关的部署、时间序列数据库（TSDB）的选择与优化，以及用于数据清洗、特征提取和异常检测的实时流处理算法。 第6章：虚拟与物理世界的双向映射机制 论述了如何实现从虚拟模型到物理实体的控制指令下达（Actuation），以及如何确保物理状态回馈给虚拟模型的低延迟同步。重点介绍了基于事件驱动的同步策略和时间戳管理机制，确保仿真结果的可信度。 --- 第三部分：仿真、预测与分析（第7章 - 第9章） 这是数字孪生发挥其优化作用的核心能力所在。 第7章：高精度仿真引擎的选择与集成 介绍了主流的仿真软件（如Ansys Twin Builder, Siemens Plant Simulation等）与自定义仿真模块的集成方法。重点讲解了如何利用GPU加速和并行计算技术，实现对复杂生产场景的秒级甚至亚秒级仿真。 第8章：基于AI的预测性维护与状态评估 阐述了如何利用孪生体历史和实时数据训练机器学习模型，实现对关键设备故障的提前预警。内容包括基于深度学习的状态基线建立、剩余使用寿命（RUL）预测模型，以及如何将预测结果直接投射到虚拟生产线上进行影响分析。 第9章：生产流程的瓶颈分析与“What-If”情景推演 深入探讨了如何利用孪生模型对生产节拍、在制品（WIP）水平、缓冲区溢出等关键性能指标（KPIs）进行实时监控和模拟。详细介绍了通过快速迭代“假设性”情景（例如增加一台设备、改变调度策略），来科学评估优化方案的有效性。 --- 第四部分：闭环优化与自适应控制（第10章 - 第12章） 将孪生的分析结果转化为实际的生产改进。 第10章：优化算法在数字孪生中的应用 聚焦于如何利用遗传算法、粒子群优化（PSO）以及强化学习（RL）来求解复杂的调度、路径规划和资源分配问题。解释了如何将这些优化结果实时应用于物理系统的控制层。 第11章：自适应调度与柔性制造 讲解了在面对突发事件（如设备故障、紧急插单）时，数字孪生如何快速生成新的最优调度方案，并通过无线网络实时推送到PLC或MES系统，实现生产流程的快速重构和自适应调整。 第12章：质量过程的数字孪生监控与追溯 探讨了质量数据（如测量结果、环境参数）如何被集成到孪生体中。通过关联制造参数与最终产品性能，实现对缺陷来源的精确归因，并构建端到端的数字质量溯源链。 --- 第五部分：案例研究与工程实现（第13章 - 第14章） 本书提供多个跨行业的成功案例，以加深读者对理论应用的理解。 第13章：汽车装配线数字孪生的构建与应用 详细分析了一个高度自动化的汽车车身车间，如何通过构建操作机器人、AGV和人机协作点的数字孪生体，实现节拍优化和防碰撞控制。 第14章：复杂离散装配过程的性能调优实践 侧重于一个高混杂度、低批量生产环境，展示了如何利用孪生技术对多品种、小批量切换带来的效率损失进行量化分析和系统性改进。 --- 第六部分：挑战与未来趋势（第15章） 第15章：数字孪生实施的挑战与前沿研究方向 讨论了数据安全与隐私、模型校准的难度、高昂的初期投资等实际落地挑战。同时，展望了量子计算在加速复杂孪生仿真中的潜力，以及人机共创决策模型的发展方向。 --- 本书特色 1. 深度融合理论与工程： 兼顾了系统建模、算法设计和工业现场数据处理的工程细节。 2. 面向实践的指导： 提供了大量软硬件选型、数据接口设计和系统部署的实操建议。 3. 前沿技术驱动： 紧密结合工业物联网、人工智能和高性能计算的最新进展，确保内容的时效性和先进性。 目标读者 本书适合于智能制造系统架构师、生产管理工程师、工业软件开发工程师、自动化与控制专业的研究生及高年级本科生，以及所有致力于通过数字化手段提升企业核心竞争力的技术决策者和一线工程师。 --- (完)

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**启发** 这本书带给我的，远不止是操作技能的提升，更是一种思维方式的启发。作者在讲解机械操作的同时，也穿插了许多关于问题解决和安全生产的理念。我看到了如何通过细致的观察，提前发现潜在的故障；如何通过对故障的分析，找到最根本的原因；如何通过合理的规划，优化操作流程，提高生产效率。这些不仅仅是加工中心操作工需要掌握的技能，更是任何一个在工作中需要面对挑战的人所必备的素质。书中强调的“精益求精”和“一丝不苟”的精神，让我深思。在如今这个追求快速和便捷的时代，这种慢下来，专注于每一个细节的态度，显得尤为可贵。它让我明白，真正的价值，往往隐藏在那些看似平凡的付出之中。这本书就像是一面镜子，照出了我过去在工作中可能存在的不足，也指引了我未来前进的方向。我开始审视自己的工作习惯，尝试用更严谨、更负责的态度去对待每一个任务。

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**共鸣** 这本书最让我动容的，是其中流露出的真挚情感和人文关怀。作者不仅仅是在传授技术，更是在分享经验，分享他对这个职业的热爱，以及他对那些辛勤付出的劳动者的敬意。书中的许多案例和细节，都充满了生活气息，让我感受到了作者的真诚和用心。我仿佛看到了那位经验丰富的老师傅，在一次又一次的实践中，积累了宝贵的经验，也遇到了无数的挑战，但他从未放弃，而是始终坚守在自己的岗位上。这种对职业的执着和热爱，让我产生了强烈的共鸣。这本书不仅仅是写给加工中心操作工看的，它也写给所有在平凡岗位上努力奋斗的人们。它告诉我们，无论从事什么职业，只要我们怀揣着一颗匠心，专注于自己的工作，就一定能够创造出属于自己的价值。这本书让我感到温暖，也让我感到鼓舞。它让我相信，即使是最普通的工作，也能闪耀出不平凡的光芒。

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**初识** 翻开这本书，我原本以为会是一本枯燥的技术手册，充斥着晦涩难懂的图纸和参数。然而，它却以一种出乎意料的平实和亲切，将我带入了“加工中心操作工”这个看似专业却又充满生活气息的世界。作者的笔触没有那种高高在上的理论说教，而是如同拉着我的手，一步步引导我走近一台台冰冷的机器，感受它们的脉搏，理解它们的语言。书中对每一个细微的操作都进行了细致的描绘，仿佛我正置身于宽敞明亮的厂房，耳边是机器运转的轰鸣，鼻尖萦绕着机油淡淡的香气。我甚至能想象出，那位经验丰富的老师傅，如何用那双布满老茧却又灵巧的手，在操作面板上轻轻一点，就让庞大的机械臂精准地舞动起来。这本书让我看到了技术背后的人文关怀，看到了普通劳动者身上的匠心与智慧。它让我意识到，即使是最简单的机械操作，也蕴含着深刻的原理和严谨的逻辑，需要操作者具备高度的责任感和敏锐的观察力。这不仅仅是一本关于“加工中心”的书，更是一本关于“人”的书，关于那些在时代洪流中默默奉献的劳动者。

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**沉浸** 阅读这本书的过程，与其说是学习，不如说是一种沉浸式的体验。我仿佛化身为一名新手学徒，在作者的耐心指导下，一点点熟悉加工中心的每一个部件，了解它们的功能和相互关系。书中对每一个操作步骤的讲解，都详尽得近乎苛刻，但正是这份严谨，让我倍感安心。我不再担心会因为疏忽而导致机器损坏，也不会因为不熟悉流程而手足无措。作者用通俗易懂的语言，将复杂的机械原理阐释得清晰明了，就像在讲解一道精心烹制的菜肴，从食材的选择到火候的掌握，再到最后的摆盘，无一不讲究。我甚至能感受到那种专注和投入，那种对每一个细节都力求完美的职业精神。这本书让我对“加工中心操作工”这个职业有了全新的认识，它不再是流水线上重复的单调劳动，而是一种融合了技术、艺术和精密的智慧型工作。我开始欣赏那些能够驾驭复杂机械、创造出精密零件的工匠们，他们的双手不仅连接着冰冷的金属，更连接着现代工业的脉搏。

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**反思** 在阅读这本书的后期，我开始有一种强烈的反思。为什么在我们的社会中，像加工中心操作工这样重要的职业，却常常被忽视，甚至被低估？这本书让我看到了这个职业背后蕴含的巨大价值和专业性。这些操作工不仅仅是简单的“搬运工”或“按键工”，他们是现代工业的基石，是精密制造的关键环节。他们需要深厚的理论知识，精湛的操作技巧，以及高度的责任感和敬业精神。作者用饱含深情的笔触，描绘了这些劳动者的生活和工作状态，让我体会到了他们付出的汗水和智慧，也看到了他们对职业的热爱和自豪。这本书让我对“工人阶级”有了更深刻的理解和尊重。它不仅仅是一本技术指导书，更是一份对劳动者价值的肯定和礼赞。我开始意识到，每一个看似普通的岗位，都承载着不普通的意义，都值得被尊重和赞扬。

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