Human Performance, Workload, and Situational Awareness Measures Handbook pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Gawron, Valerie J.

出品人:

页数:272

译者:

出版时间:

价格:567.00元

装帧:

isbn号码:9781420064490

丛书系列:

图书标签:

• Human Performance
• Workload
• Situational Awareness
• Cognitive Psychology
• Human Factors
• Ergonomics
• Measurement
• Handbook
• Applied Psychology
• Safety

好的，这是一份关于《Human Performance, Workload, and Situational Awareness Measures Handbook》之外的、内容详尽的图书简介，旨在介绍一个假设性的、专注于特定技术领域或跨学科主题的新出版物，字数控制在1500字左右。 --- 《先进制造中的数字孪生与实时决策：集成仿真与物联网驱动的优化策略》 书籍简介 导言：工业范式的深刻变革 在当前全球制造业向“工业4.0”迈进的宏大背景下，效率、灵活性与可持续性已不再是可选项，而是生存的必要条件。传统基于静态模型的生产规划与控制方法，在面对快速变化的市场需求、复杂的供应链波动以及日益严格的质量标准时，显得力不从心。本书《先进制造中的数字孪生与实时决策：集成仿真与物联网驱动的优化策略》正是为了应对这一挑战而应运而生。它聚焦于数字孪生（Digital Twin, DT）技术如何从一个概念性工具演变为驱动现代智能工厂实时运营与决策的核心引擎。 本书旨在为工业工程师、系统架构师、生产管理者以及高级研究人员提供一个全面、深入且高度实用的参考框架。我们不仅探讨了数字孪生的理论基础和技术栈，更着重于如何将这一强大工具与物联网（IoT）、边缘计算（Edge Computing）和人工智能（AI）无缝集成，从而实现对复杂物理系统的精准映射、状态预测及自主优化。 第一部分：数字孪生的理论基础与架构演进 本部分为读者奠定了理解数字孪生技术所需的坚实理论基础。我们首先追溯了数字孪生概念的起源，将其置于模拟仿真技术和网络物理系统（CPS）的发展脉络之中。 第1章：从模型到镜像：数字孪生的核心定义与分类。 详细阐述了数字孪生与传统仿真模型（如CAD/CAE）的本质区别，着重强调了实时数据交互、双向映射及生命周期管理这三大核心要素。根据保真度、粒度和功能范围，我们构建了一个多维度的数字孪生分类体系，涵盖了从产品级孪生到流程级孪生的不同实施深度。 第2章：构建支柱：数据集成与通信协议。 数字孪生得以运作的基石在于其所依赖的数据流。本章深入剖析了支撑数字孪生平台的数据采集层。重点讨论了工业物联网（IIoT）标准，如OPC UA、MQTT、TSN（时间敏感网络）在确保数据实时性、安全性和互操作性方面的关键作用。同时，解析了云端、边缘端以及传感器层面的数据预处理与清洗技术，确保输入孪生模型的数据具有高信噪比。 第3章：虚拟环境的构建与保真度管理。 阐述了如何利用多物理场耦合仿真技术（如有限元分析FEA、计算流体力学CFD）构建高保真度的虚拟环境。讨论了模型降阶（Model Order Reduction, MOR）技术，如何在保持决策所需精度的前提下，将计算密集型模型转化为适合实时反馈的轻量级代理模型（Surrogate Models）。 第二部分：实时决策与闭环优化 本书的核心价值在于其对“实时”和“闭环”的深刻探讨。数字孪生不再只是一个“观察窗”，而是一个“行动中心”。 第4章：状态评估与预测性维护（PdM）。 聚焦于利用孪生模型进行资产健康管理。探讨了如何将传感器数据映射到疲劳模型、磨损模型中，通过状态估计算法（如卡尔曼滤波、粒子滤波）实时推断设备内部的潜在故障模式和剩余使用寿命（RUL）。本章提供了多个跨行业（如航空发动机、大型机床）的PdM案例分析。 第5章：工艺参数的实时优化与闭环控制。 阐述了数字孪生如何赋能生产过程的动态调整。通过将AI驱动的强化学习（Reinforcement Learning, RL）代理植入虚拟环境中进行安全探索与策略训练，然后将最优策略安全地部署到物理生产线上，实现对能耗、吞吐量和质量偏差的实时调节。讨论了保证控制回路稳定性的关键技术，例如时间延迟补偿机制。 第6章：供应链与生产排程的协同孪生。 超越单一车间的范畴，本书扩展了数字孪生的应用边界至整个价值流。分析了如何构建跨企业、跨地域的“协同孪生体”，用以模拟和优化原材料供应、在制品流动和成品分销的复杂网络。重点介绍了基于约束规划（Constraint Programming）和启发式算法的快速重排程（Re-scheduling）技术，以应对突发的物流中断。 第三部分：高级应用、集成挑战与未来展望 最后一部分着眼于当前实施中面临的实际障碍以及前沿的研究方向。 第7章：安全、隐私与可信赖的数字孪生。 随着数字孪生集成越来越多的敏感运营数据，其安全性和可靠性成为首要关切。本章详细讨论了在边缘层面对数据进行加密、访问控制的策略，并探讨了区块链技术在确保孪生数据溯源性和不可篡改性方面的潜力。同时，分析了“模型漂移”（Model Drift）的识别与校准机制，确保虚拟模型与不断演进的物理实体保持同步。 第8章：人机协作界面与决策可视化。 即使是最先进的自动化系统，最终决策的落地仍需依赖操作员的理解和干预。本章专注于设计高效的人机界面（HMI）来呈现孪生体的复杂洞察。探讨了如何利用沉浸式技术（如增强现实AR）将实时预测结果和优化建议直接叠加到物理设备上，实现“所见即所得”的决策支持。 结论：迈向自主运营的未来工厂 《先进制造中的数字孪生与实时决策》不仅是一本技术手册，更是一份面向未来的战略蓝图。通过整合先进的建模、仿真、数据科学和通信技术，数字孪生正引领我们进入一个能够自我感知、自我优化和自我适应的智能制造新时代。本书为读者提供了从理论到实践的完整路线图，旨在加速企业在数字化转型浪潮中实现真正的生产力飞跃。 ---

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