Collaborative Design and Planning for Digital Manufacturing pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer London Ltd

作者:Wang, Lihui 编

出品人:

页数:433

译者:

出版时间:2009-2

价格:$ 179.67

装帧:

isbn号码:9781848822863

丛书系列:

图书标签:

设计
数字制造
协同设计
规划
工业4
0
数字化转型
生产系统
设计方法
制造工程
智能制造
流程优化

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具体描述

Collaborative design has attracted much attention in the research community in recent years. With increasingly decentralized manufacturing systems and processes, more collaborative approaches and systems are needed to support distributed manufacturing operations. "Collaborative Design and Planning for Digital Manufacturing" presents a focused collection of quality chapters on the state-of-the-art research efforts in the area of collaborative design and planning, as well as their practical applications towards digital manufacturing."Collaborative Design and Planning for Digital Manufacturing" provides both a broad-based review of the key areas of research in digital manufacturing, and an in-depth treatment of particular methodologies and systems, from collaborative design to distributed planning, monitoring and control. Recent development and innovations in this area provide a pool of focused research efforts, relevant to a wide readership from academic researchers to practicing engineers.

精密制造与系统集成：面向智能生产的未来路径图书名称：精密制造与系统集成：面向智能生产的未来路径作者： [此处可填写虚构作者姓名，例如：张伟，李明] 出版社： [此处可填写虚构出版社名称，例如：蓝图科技出版社] ISBN： [此处可填写虚构ISBN，例如：978-7-XXX-XXXX-X] 图书简介本书旨在深入探讨当前制造业向高度智能化、柔性化和集成化转型的核心挑战与前沿解决方案。在第四次工业革命的浪潮下，传统制造模式正经历颠覆性重构。本书聚焦于“精密制造”这一技术基石，结合“系统集成”这一实现智能化的关键手段，构建了一个面向未来智能生产环境的理论框架与实践指导。第一部分：精密制造的基石与突破本部分首先回顾了精密制造领域数十年的发展历程，重点剖析了当前制约高端制造能力提升的瓶颈，并对下一代精密加工技术进行了前瞻性分析。第一章：新材料与超精密加工的前沿探索本章深入介绍了具有特定功能和极端性能的新型材料，如高性能复合材料、智能形状记忆合金以及纳米结构材料在高端装备制造中的应用潜力。在此基础上，重点阐述了超越传统机加工极限的超精密加工技术。这包括但不限于：激光诱导等离子体烧蚀（LIPA）、飞秒激光微纳加工、电子束和离子束的精确控制技术，以及在超光滑表面和复杂三维形貌制造中如何实现亚微米乃至纳米级的精度控制。本章强调了工艺窗口的优化、刀具-工件的实时反馈机制，以及如何通过先进的计量学手段对加工结果进行实时、无损的质量评估。第二章：增材制造（AM）的技术深化与可靠性挑战虽然增材制造（3D打印）已不再是新鲜事物，但本书着重探讨了其在面向批量生产和复杂结构件制造中的深度集成问题。内容涵盖了金属粉末床熔融（PBF）、定向能量沉积（DED）等主流技术的工艺参数与微观组织控制。特别关注了增材制造产品在热影响区、残余应力累积、晶粒结构演化等方面的物理机制。如何通过多物理场耦合仿真精确预测和控制这些缺陷，是本章的核心内容。同时，我们探讨了增材制造在航空航天、生物医疗等高可靠性领域实现“零件级”质量保证的验证方法和标准化流程。第三章：先进传感、计量与质量控制体系精密制造的本质是对物理世界进行精确的量化和控制。本章详细介绍了集成化、非接触式的先进传感技术在加工过程中的应用。例如，利用白光干涉仪、原子力显微镜（AFM）集成在线监测系统，对加工表面进行实时形貌分析。本章还引入了基于机器视觉和深度学习的缺陷识别算法，实现对微小裂纹、孔隙等内部和表面缺陷的早期预警。质量控制不再是事后检验，而是贯穿于整个制造周期的主动干预过程。第二部分：系统集成：构建智能生产的神经中枢本部分跳出了单一设备的局限性，转向系统层面，探讨如何通过信息的互联互通、数据驱动的决策支持以及柔性资源配置，构建高效率、自适应的智能制造系统。第四章：制造执行系统（MES）的现代化转型与数据治理传统的MES系统已无法满足信息扁平化和快速响应的需求。本章探讨了MES向云化、微服务架构演进的趋势。重点在于如何设计一套高效的数据采集、清洗和标准化流程（数据治理），确保来自ERP、PLM、SCADA层面的异构数据能够被统一解析和利用。本章提出了基于事件驱动架构（EDA）的MES模型，以实现对生产异常的即时响应和任务的动态重调度。第五章：数字孪生（Digital Twin）在生产优化中的应用数字孪生技术是连接物理实体与虚拟模型的桥梁。本章深入解析了如何构建高保真度的车间级和产线级的数字孪生模型。这不仅包括几何模型和物理模型（如有限元分析），更重要的是引入了运行状态数据流和行为模型。通过数字孪生环境进行“What-if”场景模拟，如新工艺部署、产能瓶颈分析、物流路径优化等，从而在不中断实际生产的前提下，实现对系统性能的持续优化和预测性维护的精准部署。第六章：柔性自动化与人机协作系统的设计面向多品种、小批量生产的趋势，本章聚焦于生产资源（机器人、AGV、工装夹具）的快速重构能力。讨论了基于模型驱动的自动化编程（Model-Based Programming）方法，使得工艺工程师能够快速生成并部署新的自动化任务序列。此外，本章还详述了先进的人机协作（Cobots）系统的安全标准、任务分配策略以及认知交互界面设计，确保人类操作员与自动化设备之间的高效协同，而非简单的替代关系。第七章：网络安全与工业物联网（IIoT）的集成安全随着制造系统全面联网，网络安全成为系统集成的核心风险点。本章系统梳理了工业控制系统（ICS）面临的网络威胁类型，包括针对PLC、SCADA和传感器网络的攻击向量。内容涵盖了从物理层（如安全隔离技术）到应用层的端到端加密、身份验证机制，以及基于异常检测的入侵防御系统（IDS）在OT网络中的具体部署策略。强调建立纵深防御体系，确保生产数据的机密性、完整性和可用性。第三部分：跨域集成与未来生态本部分将视野拓展至企业边界之外，探讨如何通过供应链的深度协同和知识产权的管理，构建面向未来的产业生态系统。第八章：供应链的透明化与敏捷响应现代制造业不再是孤立的工厂，而是复杂供应链网络的一部分。本章探讨了区块链技术在追踪高价值零部件、确保原产地信息可信度方面的应用。重点介绍了如何建立跨企业的联合调度模型，通过共享需求预测和库存信息，实现从原材料采购到最终交付的敏捷响应能力，以应对全球市场波动的挑战。第九章：知识产权保护与制造数据的价值化在高度数字化的制造环境中，工艺参数、设计模型和运营数据成为核心资产。本章分析了针对CAD模型、工艺配方和生产日志的数字水印技术、加密存储和安全访问控制策略。此外，探讨了在保护核心知识产权的前提下，如何安全地将非核心的、经过脱敏处理的生产数据用于行业基准比较、设备性能优化等价值再创造活动。结语：迈向自主化与可持续制造本书的总结部分展望了未来十年，精密制造和系统集成将如何融合，最终指向“自主化制造系统”的愿景。这要求系统具备自我诊断、自我优化乃至自我学习的能力。同时，本书强调了可持续制造的重要性，探讨了如何通过高精度、低能耗的工艺控制和资源循环利用策略，实现环境效益与经济效益的同步增长。本书面向从事高端装备制造、自动化工程、工业信息化以及相关研究的工程师、技术管理者和高等院校师生。通过阅读本书，读者将获得一套系统化的知识体系，以应对当前和未来智能制造环境中的技术挑战。