Xinhua Genuine Intelligent Manufacturing Key Technologies and Industrial Application Series--Smart Factory Construction and Typical Cases SN2412SN6193

1. 本书采用“理论篇-发展篇-建设篇-案例篇”的编写形式，读者可对目前智能工厂建设的相关主题有一个系统性的了解2. 从离散型和流程型两大领域智能工厂的建设展开介绍3. 包含航天航空船舶汽车电器纺织化工石化烟草印刷冶炼钢铁制药乳品水泥橡胶等行业智能工厂建设典型实践案例4. 作者团队长期从事智能工厂规划编制项目建设评估方面的工作，本书中很大一部分内容，来源于企业的实际设计案例，实用性强，具有较高的参考价值

智能工厂建设及典型案例根据“十四五”智能制造发展规划要求，围绕智能制造相关标准，结合当前实际，系统介绍了智能工厂建设的应用理论，全面总结了国内外智能工厂发展情况，详细阐述了当前智能工厂建设的标准要求体系架构重点内容及实施方案，系统梳理了航天航空船舶汽车电器纺织化工石化烟草印刷冶炼钢铁制药食品水泥橡胶等行业智能工厂建设典型实践案例本书是一部系统性论述离散型和流程型两大领域智能工厂建设的专著，可供政府部门制造企业和智能制造产品供应服务商中从事政策制定项目管理工程技术决策咨询的人员借鉴和参考

无

理论篇001
第1章 新时代制造业高质量发展002
1.1数字经济赋能制造业发展002
1.1.1数字经济的内涵及特点003
1.1.2数字经济推动制造业变革004
1.1.3数字经济时代国外制造业发展006
1.2智能制造成为数字经济的主战场008
1.2.1中国制造业高质量发展面临的问题008
1.2.2智能制造是数字经济的主战场009
1.2.3智能工厂是实现智能制造的载体010
第2章 智能工厂的基本理论012
2.1数字化工厂013
2.1.1数字化工厂的概念013
2.1.2数字化工厂的结构模型014
2.1.3数字化工厂的核心要素015
2.1.4数字化工厂的转型路径016
2.1.5数字化工厂与自动化工厂018
2.2数字互联工厂019
2.2.1数字互联工厂的内涵019
2.2.2数字互联工厂的实现方式021
2.2.3数字互联工厂的网络架构021
2.3智能工厂023
2.3.1智能工厂的内涵与特征023
2.3.2智能工厂的作用及意义026
2.3.3智能工厂与传统工厂028
2.3.4智能工厂与数字化工厂029
2.3.5智能工厂与数字化车间030
发展篇031
第3章 国内外智能工厂发展及启示032
3.1美国智能工厂的发展033
3.1.1通用电气公司033
3.1.2雷神公司035
3.1.3纽波特纽斯船厂038
3.1.4洛克希德·马丁公司039
3.2欧洲智能工厂的发展039
3.2.1西门子公司安贝格工厂040
3.2.2空中客车公司049
3.2.3空客公司防务与航天公司052
3.3日本智能工厂的发展053
3.3.1山崎马扎克公司056
3.3.2牧野机床公司062
3.3.3三菱电机公司064
第4章 我国智能工厂的发展情况070
4.1我国智能工厂发展现状070
4.1.1国家政策牵引070
4.1.2取得成效显著072
4.2智能工厂建设面临问题075
4.2.1建设的难点075
4.2.2存在的问题075
建设篇079
第5章 智能工厂的建设方案080
5.1智能工厂建设的政策环境080
5.1.1智能制造政策080
5.1.2大数据政策083
5.1.3“互联网 ”政策084
5.1.4物联网政策084
5.1.5工业互联网政策085
5.2智能工厂建设原则及目标087
5.2.1建设原则087
5.2.2建设目标087
5.3智能工厂建设的总体思路088
5.3.1国内外建设思路088
5.3.2建设的思路建议089
5.4智能工厂建设的路径对比091
5.4.1建设关键成本模型091
5.4.2基于模型的途径对比094
5.5智能工厂建设模式概述095
5.5.1离散制造与流程制造095
5.5.2流程型智能工厂098
5.5.3离散型智能工厂099
第6章 流程型智能工厂建设101
6.1建设现状102
6.1.1国内流程工业智能化应用情况102
6.1.2生产控制系统及信息化应用情况104
6.2形势及需求106
6.2.1行业发展面临形势要求106
6.2.2企业自身发展需求107
6.3建设框架109
6.4关键技术111
6.4.1流程模拟技术111
6.4.2生产工艺及流程智能优化技术114
6.4.3智能化算法模型应用技术115
6.5建设内容117
6.5.1工艺优化管理系统117
6.5.2智能控制系统120
6.5.3生产调度管理系统123
6.5.4物料管理系统125
6.5.5设备运维管理系统127
6.5.6质量管理系统132
6.5.7能源管控系统135
6.5.8安全环保管理系统139
第7章 离散型智能工厂建设144
7.1总体情况144
7.1.1主要特征144
7.1.2发展趋势148
7.2建设框架152
7.2.1总体框架153
7.2.2逻辑架构153
7.2.3平台架构157
7.2.4基本要求157
7.3关键技术160
7.4建设内容161
7.4.1智能设计161
7.4.2智能生产174
7.4.3智能物流198
7.4.4智能管理206
7.4.5智能服务224
7.4.6系统集成226
7.4.7工艺及管理优化243
第8章 数字化车间建设250
8.1数字化车间标准化要求250
8.1.1体系架构251
8.1.2基本要求253
8.1.3基础层数字化要求253
8.1.4工艺设计数字化要求254
8.1.5制造运行管理数字化要求254
8.2数字化车间构建分析254
8.2.1模拟软件层次划分254
8.2.2软件架构255
8.2.3系统构建策略255
8.2.4生产状态实时监测系统关键技术256
8.3数字化车间的建设内容257
8.4数字化车间的建设路线257
8.4.1车间布局257
8.4.2车间业务流程规划258
8.4.3数据信息采集处理259
8.4.4设备改造及升级262
8.4.5提升完善信息化基础能力262
8.4.6升级开发多车协同物流系统264
8.4.7升级开发智能仓储系统264
8.4.8异构系统集成265
案例篇267
第9章 流程型智能工厂案例268
9.1化工行业268
9.2石化行业272
9.3烟草行业278
9.4印刷行业281
9.5冶炼行业285
9.6钢铁行业288
9.7制药行业292
9.8食品行业293
9.9水泥行业301
9.10橡胶行业307
第10章 离散型智能工厂案例311
10.1航天行业311
10.1.1运载火箭筒体壳段数字化装配生产线311
10.1.2基于MBD 的小卫星数字化设计方案313
10.2航空行业316
10.2.1旋翼系统制造智能工厂建设316
10.2.2航空智能生产管控中心建设方案322
10.2.3基于MBE 的数字化仿真设计方案327
10.3船舶行业329
10.3.1武汉船用智能生产线建设方案329
10.3.2沪东中华智能生产线/车间建设330
10.4汽车行业331
10.4.1上汽通用汽车凯迪拉克数字化智能工厂331
10.4.2吉利汽车集团有限公司冲压智能制造车间333
10.5电器行业336
10.5.1美的智能工厂建设336
10.5.2宁德时代智能工厂338
10.6纺织行业343
10.6.1魏桥纺织智能工厂343
10.6.2愉悦生态纺织品智能工厂350
参考文献358

制造业是国民经济的主体，是立国之本兴国之器强国之基随着云计算5G物联网和大数据等新一代信息通信技术的不断发展，制造业的智能化发展成为了我国制造业的重点发展方向党的十八大以来，我国坚定不移地以智能制造为主攻方向，推动产业技术变革和优化升级，推动制造业产业模式和企业形态发生根本性转变；通过“鼎新”带动“革故”，数字赋能日益澎湃，智能制造跑出“加速度”，智能制造正促使我国制造业发生巨大变化
智能制造是一个大系统工程，需要从产品生产模式基础四个维度深刻认识系统推进智能产品是主体，智能生产是主线，以用户为中心的产业模式变革是主题其中，智能生产是智能制造的主战场对广大企业来说，要实现智能制造，最希望有一个智能生产解决方案工业4.0 的核心是单机智能设备的互联互通，不同类型和功能的智能单机设备互联互通组成智能生产线，不同的智能生产线间互联互通组成智能车间，智能车间互联互通组成智能工厂，不同地域行业和企业的智能工厂互联互通组成一个智能制造系统因此，可以说智能工厂是智能制造的重要载体
自2015 年工业和信息化部（以下简称工信部）开展智能制造试点示范专项以来，我国智能工厂建设如火如荼，多点开花，已全面渗入制造业全产业链，在国内和国际上均有一批智能工厂建设较突出的样板工厂脱颖而出在头部制造业，从原材料到供应链再到整合环节，甚至直到消费端，智能工厂都已经找到了落地的模式在这个过程中，柔性生产降低流程成本和人力成本加强协同是智能工厂解决的主要痛点，数据成为建设智能工厂的重要抓手，这些已经在各种案例中得到了证实
“十四五”智能制造发展规划提出，到2025 年，建成500 个以上引领行业发展的智能制造示范工厂深入到智能工厂内部分析发现，信息技术高端设备核心器件等发展缓慢，特别是高端制造智能化不足，是影响智能工厂升级进化的一大掣肘此外，智能工厂覆盖的智能制造场景仍较为单一，不够丰富，如仓储物流销售排产安全等环节实现了智能化，但是在设计制造精密度等涉及制造业务核心的环节上，智能场景覆盖并不够智能工厂建设发展依然任重而道远
本书面向智能制造发展过程对智能工厂的建设需求，采用基本理论与实践案例相结合的方式，全面系统地介绍了智能工厂的技术理论建设和应用本书共分为四篇，分别为理论篇发展篇建设篇和案例篇其中，理论篇阐述了新时代数字经济发展对制造业及智能制造提出的新要求，分析了数字化工厂数字互联工厂和智能工厂建设的参考模型体系架构及实现方案；发展篇介绍了美国欧洲日本等国家和地区开展智能工厂建设的情况，并对我国智能工厂建设现状存在问题进行了总体性分析；建设篇从总体上阐述了智能工厂建设的政策环境原则目标总体思路和路径模式，并对数字化车间以及流程型行业和离散型行业智能工厂建设内容和方案进行了深入分析；案例篇围绕离散型和流程型两大制造领域，系统梳理了航天航空船舶汽车电器纺织化工石化烟草印刷冶炼钢铁制药食品水泥橡胶共16 个行业智能工厂建设典型实践案例
本书的编写工作得到了国家国防科工局军工项目审核中心曲克波赵理峰马天航于进郝文涛窦小强康华锋杨宇钱翰博王烨王斌于保正田林涛黄皆知梁津津朱丽珠等领导和同事的大力支持与帮助在本书成书过程中，中国工程院刘永才院士中国航天科工三院刘志强对本书提出了宝贵意见，北京航天动力研究所冉治通做了大量书稿整理工作，同时，还得到了业内众多智能制造专家的指点，在此一并致以最诚挚的谢意
本书还参考了国内外各种文献资料，为此，对被本书参考及引用文献的作者的工作成就表示敬意
由于智能制造和智能工厂建设仍在实践和发展中，同时，也受时间和作者水平的限制，书中难免存在各种不足，恳请读者给予批评与指正
作者