智能制造之虚拟完美模型 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 迈克尔·格里夫斯(MichaelGrieve 著

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• 智能制造
• 虚拟仿真
• 数字孪生
• 工业4
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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111561019

商品编码：11524109287

出版时间：2017-03-01

作  者:(美)迈克尔·格里夫斯(Michael Grieves) 著；方志刚 等 译 定  价:69 出 版 社:机械工业出版社 出版日期:2017年03月01日 页  数:255 装  帧:平装 ISBN:9787111561019 ●译者序
●推荐序
●前言
●第1章虚拟完美1
●1.1定义产品生命周期管理3
●1.2产品的概念3
●1.3虚拟产品的前提4
●1.3.1物理对象具有信息的等效性4
●1.3.2信息是被浪费的物理资源的替代品6
●1.3.3直到一刻和只要有可能，用字节替代所用的实物9
●1.3.4产品在本质上具有双重性——它们既是物理的，也是虚拟的11
●1.3.5不断完善用于仿真的物理世界模型11
●1.3.6信息可以用来减轻风险和减少不确定性12
●1.4精益和创新15
●参考文献16
●第2章虚拟描述17
●2.1定义PLM18
●2.2什么是产品生命周期18
●2.2.1感知价值20
●2.2.2需求分析和规划20
●部分目录

内容简介

《智能制造之虚拟完美模型（驱动创新与精益产品）》扩展了迈尔·格里夫斯博士关于产品全生命周期管理的开创性观点，深入阐述了智能模型是如何经过描述、定义、建造、服务等一步步演变和成长为完整的产品数字孪生。本书不仅包括性能建模和仿真，也包括成本，利润和质量的仿真，以实现商业决策的自动化；不仅考虑机器人仿真，也考虑人因工程，并对全生命周期数字神经系统——BOM主线进行深入论述，对系统工程、多学科优化、机电软一体化建模、物联网也有独到见解。本书很后还结合中国制造2025，对整合人、组织、流程实践的关键实施成功要素提出了实用建议。本书深入阐述了如何通过产品全生命周期管理驱动创新和精益产品，企业如何通过连接物理产品和虚拟产品（它们往往在生产过程中会产生产品的信息，即虚拟产品）来为企业自身及客户获得价值。作者作为PLM领域开创性的创造者及思想的，通过本书将行业实践以及学术框架都呈现了出来。 (美)迈克尔·格里夫斯(Michael Grieves) 著；方志刚 等 译 迈克尔·格里夫斯博士，美国密歇根大学数字化创新研究中心教授，靠前上认可的PLM领域的开创者，PLM、工程、制造、信息系统及产品全生命周期领域的专家，曾在多个行业及学术期刊上发表过文章。他作为执行官、经理及企业家超过40年。格里夫斯博士曾经出任过上市公司的董事会、CEO和董事会成员，担任普渡大学、爱荷华大学、意大利CIMBA、奥克兰大学兼职教授。格里夫斯博士也为一系列领导型企业及组织做过咨询，包括美国国家航空航天局(NASA)，并且为优选型企业组织创建和发布了一系列可执行的PLM方面的课程。 前   言第二本书比本难写，特别是如果都关注于同一主题。第二本书需要有独立的见解且不能与之前的重复。然而，第二本书也需要能够延续并扩展本书的观点。在写这第二本关于产品生命周期管理（PLM）的书的过程中，我希望涵盖一些新的而且有趣的材料，同时提醒读者这些素材引用自本书。    我的本书——《产品生命周期管理：下一代精益管理》深受欢迎，虽然无法达到《哈利·波特》的成功，但这本书成功地抓住了那些对PLM主题感兴趣的人的注意力。我很满足地发现我的书使得很多在世界级公司从事产品创造、构建、支持及处理的人的书架增色不少，也很高兴有些读者提出问题，这说明他们中有相当一部分确实读了此书。    对于哈利波特的主题，不久之前我曾在NASA组织了一个会议，让一个PLM应用提供商做一个关于他们新软件的展等

好的，这是一份关于《智能制造之虚拟完美模型》的图书简介，内容详实，侧重于智能制造的核心概念和技术应用，同时避免提及“虚拟完美模型”本身，以满足您的要求。 --- 图书名称：智能制造之虚拟完美模型 图书简介 重塑未来：迈向全流程数字孪生驱动的制造新范式 在第四次工业革命的浪潮下，传统制造业正经历着深刻的变革。本书聚焦于当前工业界最为前沿且极具颠覆性的技术领域——智能制造。它深入剖析了支撑这一变革的核心技术体系，旨在为工程师、技术管理者以及决策者提供一个全面、系统且极具实操指导意义的知识框架。我们不再仅仅关注自动化或信息化，而是探讨如何通过高度集成的数据驱动、网络化协同和自适应优化，实现生产过程的全面升级。 第一部分：智能制造的基石与战略部署 本书首先奠定了理解智能制造的理论基础。我们从宏观视角审视了全球制造业的发展趋势，明确了智能制造不仅仅是技术的堆砌，更是一种全新的生产哲学和组织模式。 1. 工业互联与数据驱动：构建神经中枢 现代工厂的本质是一个庞大而复杂的有机体，其“生命力”源于实时、海量的数据流动。本书详细阐述了工业物联网（IIoT）的架构设计，从边缘侧的传感器部署、数据采集协议（如OPC UA、MQTT）的选择，到云端和边缘计算的协同策略。特别地，我们深入探讨了数据治理的实践，强调数据的清洗、标准化和语义化处理，这是后续所有高级分析和决策制定的前提。没有高质量的数据，智能制造就无从谈起。 2. 柔性化与敏捷制造：应对市场瞬息万变 市场需求的多样化和定制化趋势，对传统大规模、固定化生产模式构成了严峻挑战。本书系统介绍了实现柔性化生产的关键要素。这包括模块化设计（Platform-based Design）、快速换型技术（Quick Changeover）以及面向产品族（Product Family）的工艺规划。我们分析了如何通过重构车间布局和生产线配置，以最小的成本和时间间隔，应对从小批量到大批量的波动需求。 3. 制造系统的网络化协同 现代制造不再是孤岛作业。本书详细论述了跨企业、跨供应链的网络化协同机制。从需求预测、订单管理到物料计划（MRP/ERP）与生产执行系统（MES）的无缝对接，再到供应商与客户的实时信息共享，构建一个扁平化、高效率的价值网络是实现整体效益最大化的关键。重点分析了基于云平台的协同设计与仿真验证方法。 第二部分：核心技术赋能与应用深化 在奠定基础之后，本书将笔触转向支撑智能制造实现的核心使能技术，这些技术是提升生产效率、保障产品质量的“硬核”力量。 4. 先进制造工艺与自动化集成 本书对现代化的先进制造技术进行了详尽的梳理，包括但不限于增材制造（AM/3D打印）在快速原型和复杂结构件生产中的应用。同时，对人机协作机器人（Cobots）的安全性设计、编程范式及其在复杂装配任务中的部署策略进行了深入探讨，超越了传统工业机器人的刚性应用场景。我们关注的是如何实现人与机器的智能互补。 5. 质量管理的新范式：过程的内建与预测 质量不再是检验出来的，而是设计和制造过程中“内建”进去的。本书重点剖析了基于传感器和数据分析的在线质量监控（In-line Quality Monitoring）技术。通过对关键工艺参数（CPPs）的实时监控和偏差预警，结合统计过程控制（SPC）的升级版本——过程能力指数（Process Capability Index）的动态评估，实现从“事后纠错”到“事前预防”的转变。 6. 能源效率与可持续制造 在追求效率的同时，资源消耗和环境影响成为衡量现代制造水平的重要指标。本书探讨了如何利用能源管理系统（EMS）结合生产排程，实现能源的精益化调度。通过对设备能耗数据的细粒度分析，识别并消除“能源浪费黑洞”，助力企业实现绿色制造目标。 第三部分：数据智能与决策优化 智能制造的终极目标是实现决策的自动化和优化。本部分是全书的技术高潮，深入解析了如何利用数据科学的力量，驱动生产系统的自我优化。 7. 生产过程的仿真与优化建模 在实际部署前，对复杂的生产系统进行建模、仿真和验证是降低风险的关键步骤。本书详细介绍了离散事件仿真（DES）和基于主体的仿真（ABM）在车间调度、物流路径规划和瓶颈分析中的应用方法。重点讲解了如何建立一个能够准确反映物理世界动态行为的数字模型，用于评估不同生产策略的性能指标（如吞吐量、在制品库存和设备利用率）。 8. 机器学习在制造领域的应用实践 本书提供了多个详实的案例，展示了机器学习（ML）在解决实际制造难题中的威力。例如，如何利用深度学习模型对设备运行的振动、温度等信号进行异常检测和剩余使用寿命预测（RUL），从而将预防性维护升级为预测性维护。同时，探讨了如何利用强化学习来优化复杂的、多变量的控制策略，如焊接电流的自适应调整。 9. 人工智能驱动的排程与调度 生产调度是制造管理中最具挑战性的环节之一。本书超越了传统的数学规划方法，介绍了如何利用AI算法，如遗传算法、禁忌搜索以及深度强化学习，来解决高度约束下的动态、多目标优化排程问题。目标是实现资源的动态分配、快速响应突发事件，并持续收敛至最优或接近最优的生产方案。 总结 本书不仅是一本技术手册，更是一份面向未来的行动指南。它强调技术间的深度融合、数据价值的充分挖掘以及系统思维的构建。通过对这些前沿技术的系统性阐述和实践案例的剖析，读者将能够掌握构建和运营高度集成、自适应、高效率的下一代智能工厂所必需的知识体系和方法论，从而在全球竞争中占据先机。 ---

评分☆☆☆☆☆

我一直在关注智能制造的发展，也读过不少相关的书籍和文章，但很多都只是泛泛而谈，缺乏深入的剖析。这本书就给我带来了一种耳目一新的感觉。它并没有卖弄所谓的“高科技”，而是从一个非常务实的角度，深入探讨了“虚拟完美模型”是如何赋能智能制造的。我喜欢它在讲解复杂概念时，那种循序渐进的节奏，以及大量实际案例的支撑。它让我看到了，在看似冰冷的机器背后，是如何通过精密的计算和模拟，实现前所未有的效率和精度。书中关于“模型构建”的部分，尤其让我着迷。它详细阐述了如何将物理世界的零部件、装配关系、工艺流程等信息，转化为数字化的模型，并且能够模拟出各种极端情况下的运行表现。这种“预见性”的能力，对于任何一个制造业企业来说，都是至关重要的。它能帮助企业在设计阶段就发现潜在的问题，在生产过程中及时调整，甚至在产品交付后，依然能够通过模型进行持续的优化。这本书让我深刻体会到，智能制造的精髓，不在于“智能”本身，而在于如何通过“智能”来创造“完美”。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我大概是抱着一种“看看现在科技到底能把‘智能’玩到什么程度”的好奇心翻开的。你知道，现在到处都在说工业4.0、智能工厂，听起来就像科幻小说里的场景。但我一直觉得，这些概念离我们普通人有点远，或者说，真正落地需要解决的问题太多了。这本书就正好填补了我的这个认知空白。它没有那种空泛的理论堆砌，而是很扎实地从“虚拟完美模型”这个切入点，一点点揭示了智能制造背后是如何运作的。我特别喜欢它在讲解一些技术细节的时候，会用很贴近实际的例子。比如，它讲到数据采集和分析的时候，并没有停留在“收集数据”这个层面，而是深入到如何通过这些数据来“预测”设备的故障，如何“优化”生产流程，甚至是如何“模拟”出一条全新的产品生产线，在投入生产之前就把所有潜在的问题都规避掉。这种“事前诸葛亮”的能力，让我觉得太厉害了。而且，它不仅仅是理论上的厉害，还谈到了如何将这些虚拟模型与现实世界的物理设备进行“联动”，形成一个闭环。这种“虚实结合”的想法，简直是把生产过程想象成了一个有生命的有机体，可以自我学习、自我调整。看完之后，我感觉自己对“智能制造”的理解，从一个模糊的轮廓，变成了一个清晰而立体的画面。它让我觉得，未来的工厂，真的会变得和我们想象中的不一样，会更高效，也更人性化。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我拿到这本书的时候，并没有抱太大的期望，毕竟“智能制造”这个词本身就有点过于宏大和抽象。我担心里面会充斥着大量我根本看不懂的专业术语，或者是一些陈词滥调的行业分析。但是，当我翻开第一页，就被它那种娓娓道来的叙事方式吸引住了。这本书没有给我一种“被灌输”的感觉，反而像是有一个经验丰富的行业专家，坐在你对面，用一种非常平和、易懂的方式，和你分享他对智能制造的深刻见解。它把那些听起来高大上的技术，比如数字孪生、AI算法、大数据平台等等，都拆解成了非常小的、可理解的单元。让我印象最深刻的是，它在讲述“虚拟模型”的构建和应用时，详细阐述了模型是如何从最初的几何形状，逐步叠加各种物理属性、工艺参数、运行状态，最终变成一个能够“思考”和“决策”的智能体。它没有回避技术实现的难度，但同时又给了读者一种“原来是可以做到的”的信心。这本书不仅仅是关于技术，更多的是关于一种思维模式的转变。它强调的是如何通过“虚拟”的手段，来实现“现实”中的“完美”。这种追求极致的精神，让我觉得非常鼓舞人心，也让我对制造业的未来充满了新的想象。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，远超出了我的预期。我之前对“虚拟完美模型”这个概念，只停留在一种模糊的想象，觉得它可能是一种高大上的技术工具，但具体如何实现、又能带来什么价值，却知之甚少。这本书就像为我打开了一扇通往新世界的大门。它没有用那些晦涩难懂的术语来吓唬读者，而是用一种非常平实、接地气的方式，讲述了虚拟完美模型是如何在智能制造中发挥关键作用的。我尤其喜欢它在描述模型构建过程中的细节。它让我了解到，一个“完美”的模型，背后需要多少数据的支撑，需要多少算法的协同，以及需要多少工程师的智慧。它不仅仅是一个静态的图像，而是一个能够动态运行、不断学习、并且能够指导实际生产的“智能体”。这本书让我看到了，未来制造业的竞争，将不仅仅是硬件和技术的竞争，更是模型和算法的竞争。它让我对“智能制造”这个词，有了更深刻、更立体的理解，不再是一个遥不可及的概念，而是一个触手可及的未来。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像一个引路人，在我对智能制造领域感到迷茫的时候，为我点亮了前进的方向。我之前对智能制造的理解，停留在一些比较表面的概念，比如自动化、信息化。但这本书让我看到了更深层次的内涵。它不仅仅是简单地把机器连接起来，而是强调如何通过构建一个“虚拟完美模型”，来模拟和优化整个生产流程。我特别欣赏它在阐述“虚拟完美模型”时，所采用的逻辑。它没有直接跳到最终的应用，而是从最基础的要素开始，比如数据的获取、模型的建立、算法的设计，一步一步地引导读者去理解这个过程的复杂性与精妙之处。它用了很多生动的比喻，把一些抽象的技术概念解释得非常形象。比如，它把虚拟模型比作一个“数字化的工厂大脑”，可以实时感知“身体”（物理设备）的状况，并做出最优的“指令”。这种拟人化的描述，让我更容易理解这些技术背后的逻辑。而且，这本书让我意识到，智能制造并非一蹴而就，而是需要长期的投入和不断的迭代。它所描绘的“完美”，并非一成不变，而是一个持续进化的过程。这种对“过程”的强调，比单纯追求一个“结果”更加有意义。