《智能制造之虚拟完美模型 驱动创新与精益产品》PDF下载

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  • 作  者:(美)迈克尔·格里夫斯著;方志刚,张振宇等译
  • 出 版 社:北京:机械工业出版社
  • 出版年份:2017
  • ISBN:9787111561019
  • 页数:255 页
图书介绍:本书阐述了建立“完美”虚拟模型的思路,并介绍了大量作者在担任NASA、GM、福特、波音等公司顾问时的实践案例,所介绍的“虚拟完美”模型涉及机电软一体化产品设计、制造、试验、使用、成本、交货期等各个方面,形成所谓数字孪生模型,对制造业企业开发工业4.0核心——赛博物理系统,具有实操性很强的指导意义。

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 直到最后一刻和只要有可能,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PLM 18

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

2.2.3 概念和原型 21

2.2.4 产品工程 21

2.2.5 制造工程 22

2.2.6 制造生产 22

2.2.7 销售和分销 23

2.2.8 服务 23

2.2.9 报废和回收 23

2.2.10 小结 24

2.3 产品生命周期和产品生命周期曲线 24

2.4 PLM定义:要素和影响(启示) 24

2.4.1 范围 25

2.4.2 方法 26

2.4.3 PLM的组成部分 27

2.4.4 精益及其延伸 27

2.5 PLM的特征 27

2.6 PLM驱动因素 29

2.6.1 外部驱动因素 30

2.6.2 内部驱动因素 31

2.7 回归未来 32

参考文献 32

第3章 虚拟有用 33

3.1 创造 34

3.1.1 需求分析和验证 34

3.1.2 模型发布 35

3.1.3 设计评审 35

3.1.4 数字样机 35

3.1.5 工程变更流程 36

3.1.6 组件更新 37

3.1.7 预发布协同 37

3.1.8 产品集成 38

3.1.9 产品配置控制和验证 38

3.1.10 行为与性能分析 39

3.1.11 采购 40

3.1.12 营销材料 40

3.1.13 下一代产品 41

3.1.14 用于何处 41

3.1.15 包装 42

3.2 构造 43

3.2.1 快速原型制造 43

3.2.2 打印制造 43

3.2.3 制造工艺清单创建 44

3.2.4 工厂仿真 44

3.2.5 工作指导书 45

3.2.6 差错预防 46

3.2.7 完工文件创建 46

3.3 支持 47

3.3.1 配置管理 47

3.3.2 维护、服务和维修 48

3.3.3 假冒零件的预防 48

3.3.4 产品延伸 48

3.3.5 性能反馈 49

3.3.6 产品即服务 49

3.3.7 服务即产品 50

3.4 报废 50

3.4.1 法规符合性 50

3.4.2 项目归档 50

3.5 未来的用例 51

参考文献 51

第4章 虚拟无价 52

4.1 感知价值 54

4.2 产品购买者 55

4.2.1 产品成本 56

4.2.2 产品效益 59

4.3 产品生产者 65

4.4.1 产品利润曲线 66

4.4.2 价值、价格与成本 69

参考文献 70

第5章 虚拟不可分 71

5.1 “虚拟产品”是什么 72

5.2 信息镜像模型 74

5.3 虚拟产品的价值 76

5.4 评估虚拟产品 77

5.5 虚拟测试的发展 78

5.6 虚拟产品表达的演变 81

5.7 产品模型 81

5.8 演变的阶段 82

参考文献 87

第6章 虚拟现实 88

6.1 被动产品对象 90

6.2 机器人对象 92

6.2.1 自主机器人 95

6.3 对象——人 96

6.4 虚拟产品、物理产品和人交互 98

参考文献 100

第7章 虚拟在进行 101

7.1 定义仿真和仿真的类别 103

7.2 仿真实际载荷 104

7.2.1 人机交互仿真 106

7.2.2 仿真与测试 107

7.3 全产品生命周期仿真 109

7.3.1 创造 109

7.3.2 构造 114

7.3.3 维持 116

参考文献 117

第8章 虚拟实现 118

8.1 流程与实践示例 120

8.2 实践/流程图谱 121

8.3 无差异的区别 122

8.4 流程与实践有不同的特征 123

8.4.1 精益与创新 123

8.4.2 可预测与不可预测 124

8.4.3 输入、程序驱动与目标追求 125

8.4.4 精确与模糊 125

8.4.5 可编码/可计算与可论证/可协商 125

8.4.6 效率与效果 126

8.4.7 无摩擦与摩擦 127

8.4.8 优化与满意策略 128

8.4.9 自动导航与意会 129

8.4.10 基于训练的与基于教育的 129

8.5 流程源于实践 130

8.6 在产品生命周期中的流程和实践 130

8.7 不匹配的状况和活动 131

8.7.1 机械的实践 131

8.7.2 官僚的流程 132

8.8 流程和实践有不同的信息需求 132

8.9 小数据与大信息 132

8.10 组织中的艺术 133

参考文献 133

第9章 虚拟员工 135

9.1 虚拟产品工程实践 137

9.2 硬件规则 139

9.2.1 维持现状是最省力的 140

9.2.2 改变是痛苦的 141

9.2.3 行为主义不起作用 142

9.2.4 自我改变 143

9.2.5 专注是关键 144

9.3 虚拟空间和知识保留 145

9.4 组织变革 147

参考文献 150

第10章 虚拟信息 151

10.1 创建阶段 153

10.1.1 需求 153

10.1.2 产品结构 154

10.1.3 机电一体化 158

10.1.4 工程分析与测试 160

10.1.5 产品创建工作流 161

10.2 构建阶段 162

10.2.1 工艺流程清单 162

10.2.2 实物阶段 164

10.3 支持阶段 165

10.3.1 维护 165

10.3.2 服务清单 166

10.3.3 操作状态更改 167

10.3.4 产品操作指导书 169

10.4 报废处置阶段 170

10.4.1 报废清单 170

第11章 虚拟无瑕 172

11.1 产品质量生命周期 173

11.1.1 感知价值 174

11.1.2 需求 174

11.1.3 设计 175

11.1.4 规格 175

11.1.5 样例 176

11.1.6 性能 177

11.1.7 影响 177

11.2 产品质量层次 177

11.2.1 感知价值-需求 178

11.2.2 需求-规格 178

11.2.3 规格-样例 178

11.2.4 样例-性能 179

11.3 生成质量的双重产品 179

11.3.1 创建 179

11.3.2 制造 180

11.3.3 支持 183

11.3.4 报废 184

11.4 质量反馈回路 184

参考文献 186

第12章 虚拟连接 187

12.1 供应链和供应网 188

12.2 同时需要供应链和供应网的产品 190

12.3 供应商零件质量置信等级制度 190

12.4 供应链和供应网的特性对比 191

12.4.1 基于物理资源与基于数字资源 192

12.4.2 不可见的物资与粒状信息 192

12.4.3 有序与一体化 192

12.4.4 低可见性与高可见性 193

12.4.5 产品优先于信息与信息优先于产品 193

12.4.6 低IS整合与高IS整合 194

12.5 供应网效益 194

12.5.1 产品提供者的供应网效益 195

12.5.2 供应商的供应网效益 195

12.6 产品生命周期中的供应网 196

12.6.1 创建 196

12.6.2 精益和创新 199

12.6.3 构建 200

12.6.4 支持 201

12.6.5 报废 203

12.7 假冒零件 203

参考文献 204

第13章 虚拟无法分辨 205

13.1 产品生命周期管理与系统工程 206

13.2 定义系统 206

13.3 定义系统工程 207

13.4 从需求到验证与确认 209

13.5 系统工程师如同会计师 210

13.6 模型、系统工程与产品全生命周期管理 210

13.6.1 流程模型 211

13.6.2 行为模型与空间模型 212

13.6.3 基于模型的系统工程 213

13.6.4 PLM模型 213

13.6.5 产品信息反馈回路 214

13.6.6 系统工程与PLM的比较 215

13.6.7 聚焦产品开发与聚焦产品生命周期 215

13.6.8 基于功能与基于产品生命周期 216

13.6.9 物理产品与实物和虚拟产品 216

13.6.10 基于文档与基于数字 217

13.6.11 深入与宽泛 217

13.7 对于未来发展方向的建议 218

13.7.1 集成使用系统工程与产品生命周期管理 218

13.7.2 系统工程进入整个产品生命周期 218

13.7.3 PLM采用系统工程方法 218

参考文献 219

第14章 虚拟成功 220

14.1 人员 221

14.1.1 保证高管层领导力 221

14.1.2 培训 222

14.1.3 互相学习 222

14.1.4 专注 222

14.2 流程/实践 222

14.2.1 流程和实践的区别 222

14.2.2 重塑数字化环境的流程 223

14.2.3 实践或者流程类型匹配的指导 223

14.2.4 与实践或者流程类型匹配的信息量 224

14.2.5 捕捉实践中的活动 224

14.3 技术 225

14.3.1 匹配技术与用例 225

14.3.2 不要定制软件 225

14.3.3 继续评估其他技术产品 226

14.4 成功的要素 226

14.4.1 对未来的愿景 226

14.4.2 对当前情形的评估 227

14.4.3 缩小差距的计划 229

14.4.4 必要的资源 229

14.4.5 沟通及接受 230

14.4.6 领导力 231

参考文献 232

第15章 虚拟智能 233

15.1 物联网特征 234

15.1.1 智能产品 234

15.1.2 感知 234

15.1.3 转译 235

15.1.4 驱动 235

15.1.5 智能的、连接的产品 236

15.1.6 通信 236

15.1.7 收集、评估和响应 236

15.1.8 保护 236

15.2 物联网与数字孪生模型 237

15.3 物联网服务用例 238

15.3.1 配置管理 238

15.3.2 监测 238

15.3.3 评估/维修 238

15.3.4 预测 238

15.3.5 增强现实 239

15.3.6 产品增强 239

15.3.7 伪造检测 240

15.3.8 产品性能反馈 240

15.4 物联网问题 241

15.4.1 信息物理安全 241

15.4.2 海量数据,有限的信息 241

15.4.3 互操作性/一致性/标准化 242

15.4.4 从机器之间逃脱 242

15.4.5 非增值 242

15.5 整个产品生命周期中的物联网 243

15.5.1 物联网产品创建 243

15.5.2 用例 244

15.5.3 唯一性 244

15.5.4 安全性 244

15.5.5 位置 244

15.5.6 智能物联网建设 245

15.5.7 连接过程中的物联网支持 245

15.5.8 物联网验证废弃处置 245

15.5.9 提供废弃处置流程 245

15.5.10 验证废弃处置 246

15.6 中国制造2025和PLM 246

15.6.1 农机装备 247

15.6.2 生物医药与高性能医疗器械 247

15.6.3 新材料 248

15.6.4 电力装备 248

15.6.5 节能与新能源汽车 249

15.6.6 先进轨道交通装备 249

15.6.7 海洋工程装备及高科技船舶 249

15.6.8 航空航天装备 250

15 6.9 高档数控机床和机器人 251

15.6.10 新一代信息技术 251

第16章 虚拟尚未实现 253

16.1 技术 253

16.2 流程/实践 254

16.3 人员 254