工業4.0技術及應用 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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編輯推薦

適讀人群 ：本書可供廣大企業決策、管理和技術人員閱讀參考,也可作為高等學校相關專業的教材。
隨著《中國製造2025》戰略的實施，中國企業將深入開展同德國“工業4.0”技術的對接閤作，從而進一步提升我國企業的國際競爭力，為此，我們必須深入瞭解“工業4.0”技術。《工業4.0技術及應用》簡單介紹瞭世界工業革命的曆史，以及“工業4.0”技術的發展過程及其對世界和我國的影響；然後，從軟件到硬件、從設備到技術、從專業到學科，全麵介紹瞭工業4.0的應用軟件、工業4.0的硬件係統；以智能工廠的設計、安裝和調試為例，綜閤介紹瞭如何應用工業4.0技術的具體實例。
《工業4.0技術及應用》在編寫中力圖體現以下特色：
1.《工業4.0技術及應用》緊扣我國工業現狀，麵嚮産業結構調整，緊扣《中國製造2025》綱要，適閤企業需求，解決企業轉型升級的關鍵技術。
2.《工業4.0技術及應用》從工業4.0的應用角度，詳細介紹瞭工業4.0的應用軟件和硬件係統，還通過實例講解瞭工業4.0的具體應用方法，內容實用，是我國從事相關政策研究人員、企業管理者的必讀書籍。
3.《工業4.0技術及應用》用簡明易懂的語言，闡述瞭工業4.0技術，便於中高職職業教育和應用型大學的專業布局和開設新專業時閱讀參考。

內容簡介

隨著《中國製造2025》戰略的實施，中國企業將深入開展同德國“工業4.0”技術的對接閤作，從而進一步提升我國企業的國際競爭力，為此，我們必須深入瞭解“工業4.0”技術。《工業4.0技術及應用》簡單介紹瞭世界工業革命的曆史，以及“工業4.0”技術的發展過程及其對世界和我國的影響；然後，從軟件到硬件、從設備到技術、從專業到學科，全麵介紹瞭工業4.0的應用軟件、工業4.0的硬件係統；最後，《工業4.0技術及應用》以智能工廠的設計、安裝和調試為例，綜閤介紹瞭如何應用工業4.0技術的具體實例。
《工業4.0技術及應用》可供廣大企業決策、管理和技術人員閱讀參考，也可作為高等學校相關專業的教材。

作者簡介

馬誌敏，吉林省工業技師學院，國傢電工與電子技術學科帶頭人，教育部學術研究員，教研室主任，吉林機電專業科帶頭人，國傢職業技能鑒定考評員，教育部中國職教學會信息化工作委員會全國微課專傢遴選人,吉林市政府采購評審專傢，吉林省工業技師學院機電技術應用專業建設委員會委員。
研究方嚮：機電技術應用、自動控、電工與電子技術、工業機器人、電力拖動控製技術、PLC控製技術等。
先後擔任過《電工學》、《電力拖動》、《電工材料》、《電工儀錶》、《電工基礎》、《工業機器人》、《製藥機械控製》、《垃圾處理設備控製》、《單片機》、《工廠電氣控製設備》、《PLC控製技術》、《電工與電子技術》、《設備電氣控製技術》、《焊接電工》、《液壓與氣壓傳動》、《電氣控製與自動化係統》、《變頻器》、《觸摸屏》、《CNC係統簡介》、《步進電機》、《數控機床進給傳動鏈組件》、《伺服驅動器》、《數控機床維修》等課程的理論教學和實踐教學。

目錄

第一章　工業發展概述 1
第一節　工業1.0 的發展過程及其影響 1
第二節　工業2.0 的發展過程及其影響 4
第三節　工業3.0 的發展過程及其影響 7
第四節　工業4.0 的發展過程及其影響 10

第二章　工業4.0 的應用軟件 16
第一節　TIA Portal 軟件 16
第二節　西門子MES 係統 133

第三章　工業4.0 的硬件係統 148
第一節　西門子計算機集成自動智能係統概述 148
第二節　AGV 150
第三節　機器人視覺 156
第四節　工業機器人 174
第五節　RFID 係統、傳輸綫體及倉儲 184
第六節　數控機床及總控單元 188

第四章　工業4.0 應用實例 194
第一節　智能工廠的設計 194
第二節　智能工廠的安裝與調試 204
參考文獻 216

精彩書摘

八、比較成熟的工業4.0模式的智能工廠
（一）智能工廠的基本組成
比較成熟的工業4.0智能工廠的基本組成如圖4-12所示。

圖4-12 比較成熟的工業4.0智能工廠的基本組成
（二）智能工廠的基本理念
比較成熟的工業4.0智能工廠的基本理念如圖4-13所示。

圖4-13 比較成熟的工業4.0智能工廠的基本理念
1.智能計劃排産
通過集成，從ERP(Enterprise Resource Planning即企業資源計劃，是製造業係統和資源計劃軟件)等上遊係統讀取主生産計劃後，利用APS(Advanced Planning and Scheduling即高級計劃與排程，是企業管理軟件之一)進行自動排産，按交貨期、精益生産、生産周期、最優庫存、同一裝夾優先、已投産訂單優先等多種高級排産算法，自動生成的生産計劃可準確到每一道工序、每一颱設備、每一分鍾，並使交貨期最短、生産效率最高、生産最均衡化，這是對整個生産過程進行科學的源頭與基礎。
2.智能生産過程協同
為避免貴重的生産設備因操作工忙於找刀、找料、檢驗等輔助工作而造成設備有效利用率低的情況，企業要從生産準備過程上，實現物料、刀具、工裝、工藝等的並行協同準備，實現車間級的協同製造，可明顯提升機床的有效利用率。
隨著3D模型的普及，在生産過程中實現以3D模型為載體的信息共享，將CATIA、PRO/E、NX等多種數據格式的3D圖形、工藝直接下發到現場，做到生産過程的無紙化，也可明顯減少圖紙轉化與看圖的時間，提升工人的勞動效率。
3.智能的設備互聯互通
如圖4-14所示，通過信息化與生産設備等物理實體的深度融閤，實現智能製造的生産模式。對企業來講，將那些貴重的數控設備、機器人、自動化生産綫等數字化設備，通過機床聯網、數據采集、大數據分析、可視化展現、智能決策等功能，實現數字化生産設備的分布式網絡化通訊、程序集中管理、設備狀態的實時監控等。

圖4-14 智能的設備互聯互通
4.智能生産資源管理
通過對生産資源(物料、刀具、量具、夾具等)進行齣入庫、查詢、盤點、報損、並行準備、切削專傢庫、統計分析等功能，有效地避免因生産資源的積壓與短缺，實現庫存的精益化管理，可最大程度地減少因生産資源不足帶來的生産延誤，也可避免因生産資源的積壓造成生産輔助成本的居高不下。
5.智能質量過程管控
通過工業互聯網對生産現場設備的基本狀態、製造過程參數、工藝過程數據等進行實時采集、監測、動態預警、過程記錄和分析，從而實現對加工過程實時的、動態的、嚴格的工藝控製，對生産過程中的質量問題進行及時的處理，分析齣規律，減少質量問題的再次發生，為技術人員與管理人員進行工藝改進提供科學、量化的參考數據，在以後的生産過程中，減少不好的參數，確保最優的生産參數，從而保證産品的一緻性與穩定性。
6.智能決策支持
在整個生産過程中，係統運行著大量的生産數據以及設備的實時數據，這些數據都是企業寶貴的財富。對這些數據進行深入的挖掘與分析，係統自動生成各種直觀的統計、分析報錶，如計劃製訂情況、計劃執行情況、質量情況、庫存情況、設備情況等，可為相關人員決策提供幫助。這種基於大數據分析的決策支持，可以很好地幫助企業實現數字化、網絡化、智能化的高效生産模式。
（三）智能工廠的基本特徵
1.係統具有自主能力
可采集與理解外界及自身的資訊，並以之分析判及規劃自身行為
2.整體可視技術的實踐
結閤訊號處理、推理預測、仿真及多媒體技術，將實境擴增展示現實生活中的設計與製造過程。
3.協調、重組及擴充特性
係統中各組承擔為可依據工作任務，自行組成最佳係統結構。
4.自我學習及維護能力
透過係統自我學習功能，在製造過程中落實資料庫補充、更新，及自動執行故障診斷，並具備對故障排除與維護，或通知對的係統執行的能力。
5.人機共存的係統
人機之間具備互相協調閤作關係，各自在不同層次之間相輔相成。
（四）智能工廠的基本功能模塊
1.智能倉儲
自動備料，自動上料。
2.智能車間
自動生産，組裝，包裝。
3.智能品質管控
自動品質管控。
4.集成其他係統
與ERP,MES係統集成。
5.追溯管理
對材料，生産環節，品質管控等各個環節的追溯。
九、MES的選擇流程
首先是確定MES需求，然後是選擇閤格供應商，在此企業需要進行決策的是:是走正規的招標流程，還是小範田的供應商進行係統演示，進行競爭性談判，這兩種方式各有利弊。但無論如何，建議企業在選擇供應商的時候.要從從企業實力及發展前景、産品技術實現、項目實施管理能力、售後的服務能力、谘詢顧問的實施能力及典型客戶的情況等角度等進行綜閤考察，並且一定要明確“先技術，後商務”的步驟進行。
一般招標流程如圖4-15所示。

前言/序言

自2009 年起，美國就著力調整經濟發展戰略，先後齣颱瞭《美國復蘇和再投資法案》《重振美國製造業框架》《美國製造業促進法案》《先進製造夥伴計劃》《先進製造業國傢戰略計劃》和《製造創新國傢網絡》等法案和政策，他們希望通過實施再工業化戰略，重振製造業，從而搶占世界製造業高端，並在此基礎上維持美國世界超級大國的地位。德國政府也緊隨著推齣工業4.0 戰略，它的推齣，宣告著人類工業革命將邁入工業4.0 時代。這些政策措施的紛紛齣颱，疑將會進一步促進和提升製造業的發展，進一步朝著智能製造的時代邁進。
為此，我國國務院於2015 年5 月8 日正式發布瞭《中國製造2025》，指齣未來十年我國工業的“五大重點工程”和“十大發展領域”，並為此專門成立瞭“國傢製造強國領導小組”，2017 年習總書記訪問德國時正式提齣：“中國製造2025”將與德國“工業4.0”戰略對接，至此，工業4.0 成為中國乃至全世界共同矚目的概念。
隨著“中國製造2025”戰略的實施，中國企業將深入開展同德國“工業4.0”技術的對接閤作，從而進一步提升我國企業的國際競爭力，為此，我們必須深入瞭解“工業4.0”技術。本書簡單介紹瞭世界工業革命的曆史，以及“工業4.0”技術的發展過程及其對世界和我國的影響；然後，從軟件到硬件、從設備到技術、從專業到學科，全麵介紹瞭工業4.0 的應用軟件和硬件係統；最後，以智能工廠的設計、安裝和調試為例，綜閤介紹瞭如何應用工業4.0 技術的具體實例。
本書在編寫中力圖體現以下特色：
1.緊扣我國工業現狀，麵嚮産業結構調整，緊扣《中國製造2025》綱要，適閤企業需求，解決企業轉型升級的關鍵技術。
2.本書從工業4.0 的應用角度，詳細介紹瞭工業4.0 的應用軟件和硬件係統，通過實例講解瞭工業4.0 的具體應用方法，內容實用，是我國從事相關政策研究人員、企業管理者的必讀書籍。
3.本書用簡明易懂的語言，闡述瞭工業4.0 技術，便於職業教育培訓和應用型大學相關專業教學使用。
由於工業4.0 軟件技術在我國剛剛開始應用，尚有許多未知的新技術，加之編者學識和水平有限，書中如有不妥之處，敬請讀者批評指正。
編著者
2018年1月
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