智能制造的系统工程技术 / 战略性新兴领域“十四五”高等教育系列教材
￥69.80定价
作者： 郑力
出版时间：2025-02-06
出版社：机械工业出版社
- 机械工业出版社
- 9787111767985
- 1-1
- 547326
- 平装
- 2025-02-06
- 541
内容简介
本书深入探讨了智能制造中的系统工程技术，介绍了相关模式和技术的概念解析、产生背景、发展历程、最新进展以及应用案例。
第1章介绍了智能制造新模式的发展，强调了智能制造系统的关键作用。第2章通过案例展示了系统工程在高度不确定和风险环境中的适应性和必要性。第3章总结了基于模型的系统工程方法论和建模技术的最新发展。第4章深入探讨了制造系统的生命周期管理。第5章汇总了系统架构与集成的理论方法和技术。第6章介绍了体系工程的相关方法，讨论了在复杂制造系统中的应用。第7章阐述了数字工程在智能制造中的角色及其创新推动力。第8章介绍了数学规划、应用随机模型和智能优化等定量模型和算法，以及在智能制造系统优化中的应用。
本书可作为机械工程、工业工程、管理科学与工程、信息工程等相关专业本科生及研究生的教学及参考用书，同时对智能制造领域的科研和管理人员也具有参考价值。
第1章介绍了智能制造新模式的发展，强调了智能制造系统的关键作用。第2章通过案例展示了系统工程在高度不确定和风险环境中的适应性和必要性。第3章总结了基于模型的系统工程方法论和建模技术的最新发展。第4章深入探讨了制造系统的生命周期管理。第5章汇总了系统架构与集成的理论方法和技术。第6章介绍了体系工程的相关方法，讨论了在复杂制造系统中的应用。第7章阐述了数字工程在智能制造中的角色及其创新推动力。第8章介绍了数学规划、应用随机模型和智能优化等定量模型和算法，以及在智能制造系统优化中的应用。
本书可作为机械工程、工业工程、管理科学与工程、信息工程等相关专业本科生及研究生的教学及参考用书，同时对智能制造领域的科研和管理人员也具有参考价值。
目录
前言
第1章概论1
11智能制造系统1
111制造与生产2
112制造系统与生产系统2
12生产系统的布局11
121生产系统布局概述11
122生产系统布局的典型形式12
123典型布局模式间的对比18
124作业空间布置20
125其他类型布局21
13制造模式23
131流水线生产23
132精益生产27
133柔性自动化与敏捷制造30
134工业40与智能制造新模式34
14智能制造：支持生产的信息系统36
141智能制造系统的演进37
142数字化研发40
143数字化车间43
144数字化工厂管理46
145数字化维修服务48
15总结49
16拓展阅读材料50
习题50
参考文献50
第2章高端装备中的系统工程52
21引言52
22复杂产品的定义与特点52
221复杂产品的定义53
222复杂产品的特点53
23系统工程的基本概念54
231系统工程的概览55
232系统工程的起源59
233系统工程的价值60
24复杂产品系统工程流程60
241技术流程61
242技术管理流程78
243协议流程86
244使能流程88
245剪裁流程94
25复杂产品系统工程实践案例分析95
251国际空间站系统工程实践案例95
252哈勃太空望远镜系统工程实践案例98
26总结103
27拓展阅读材料104
习题104
参考文献104
第3章基于模型的系统工程106
31引言106
32基于模型的系统工程的出现106
321系统复杂性的演进及特征107
322系统论的启示与困境109
323系统工程的新发展——基于模型的系统工程110
33基于模型的系统工程基本概念与原理114
331基本概念114
332基本原理119
34基于模型的系统工程方法论128
341方法论定义128
342主流方法论介绍128
343面向领域问题的方法论开发原理和方法132
35基于模型的系统工程建模技术137
351本体建模技术137
352系统建模技术139
353系统集成开发环境141
36总结143
37拓展阅读材料144
习题144
参考文献145
第4章产品生命周期管理148
41引言148
42生命周期概念149
421生命周期概念的产生与发展149
422生命周期有关概念的定义149
423典型生命周期模型151
43产品生命周期管理方法155
431生命周期阶段划分155
432概念阶段生命周期管理158
433开发阶段生命周期管理163
434生产阶段生命周期管理167
435使用和支持阶段生命周期管理168
436退役阶段生命周期管理168
44产品生命周期管理技术169
441产品数据管理170
442PLM技术框架175
443系统生命周期管理177
444PLM与相关技术177
45制造系统生命周期管理179
451制造系统生命周期179
452先进制造与生命周期管理技术180
46总结184
47拓展阅读材料184
习题185
参考文献185
第5章智能制造系统架构与集成187
51引言187
52智能制造系统架构与集成的价值187
521智能制造系统的组成特征188
522智能制造系统生命周期演进189
523基于模型的系统架构与集成190
53系统架构与集成理论方法191
531架构方法的发展192
532架构开发与决策方法195
533系统集成、验证与确认方法208
54基于模型的系统架构与集成技术212
541系统架构建模技术212
542基于模型的系统集成、验证与确认技术216
55智能制造参考架构221
551RAMI 40222
552NIST智能制造生态系统223
56总结223
57拓展阅读材料223
习题224
参考文献224
第6章智能制造与体系工程227
61引言227
62智能制造体系228
621体系228
622智能制造的体系特征230
623智能制造体系面临的挑战232
63体系工程定义233
64体系工程流程235
641体系生命周期模型235
642工程流程237
65体系工程相关方法与建模仿真技术243
651基于能力的规划方法243
652使命任务工程方法249
653体系工程中的博弈论方法255
654体系工程中的建模仿真技术257
66总结259
67拓展阅读材料260
习题260
参考文献260
第7章智能制造的数字工程262
71引言262
72数字工程概述262
721背景介绍262
722数字工程的定义265
723国际数字工程战略概述268
724国内数字工程相关指导文件273
73数字工程在智能制造中的角色274
731持久权威的真相源274
732数字工程支撑的智能制造系统277
733数字工程推动智能制造快速创新279
74数字工程的实际应用案例280
741无人水下航行器数字化工程案例研究281
742F35数字线索和先进制造实践案例282
743基于数字工程的生产制造智能化转型案例285
75数字工程的挑战和解决方案289
751数字工程面临的挑战289
752数字工程解决方案292
76总结295
77拓展阅读材料295
习题296
参考文献296
第8章智能制造系统优化298
81引言298
82数学规划298
821数学规划概述298
822线性规划299
823整数规划303
824非线性规划306
825动态规划307
83应用随机模型309
831离散时间马尔可夫模型309
832连续时间马尔可夫模型313
833广义马尔可夫模型316
834排队模型318
835最优设计及控制321
84智能优化323
841智能优化概述323
842典型智能优化算法325
843智能优化算法评估与设计328
85总结329
86拓展阅读材料329
习题330
参考文献332
后记：总结与展望333
第1章概论1
11智能制造系统1
111制造与生产2
112制造系统与生产系统2
12生产系统的布局11
121生产系统布局概述11
122生产系统布局的典型形式12
123典型布局模式间的对比18
124作业空间布置20
125其他类型布局21
13制造模式23
131流水线生产23
132精益生产27
133柔性自动化与敏捷制造30
134工业40与智能制造新模式34
14智能制造：支持生产的信息系统36
141智能制造系统的演进37
142数字化研发40
143数字化车间43
144数字化工厂管理46
145数字化维修服务48
15总结49
16拓展阅读材料50
习题50
参考文献50
第2章高端装备中的系统工程52
21引言52
22复杂产品的定义与特点52
221复杂产品的定义53
222复杂产品的特点53
23系统工程的基本概念54
231系统工程的概览55
232系统工程的起源59
233系统工程的价值60
24复杂产品系统工程流程60
241技术流程61
242技术管理流程78
243协议流程86
244使能流程88
245剪裁流程94
25复杂产品系统工程实践案例分析95
251国际空间站系统工程实践案例95
252哈勃太空望远镜系统工程实践案例98
26总结103
27拓展阅读材料104
习题104
参考文献104
第3章基于模型的系统工程106
31引言106
32基于模型的系统工程的出现106
321系统复杂性的演进及特征107
322系统论的启示与困境109
323系统工程的新发展——基于模型的系统工程110
33基于模型的系统工程基本概念与原理114
331基本概念114
332基本原理119
34基于模型的系统工程方法论128
341方法论定义128
342主流方法论介绍128
343面向领域问题的方法论开发原理和方法132
35基于模型的系统工程建模技术137
351本体建模技术137
352系统建模技术139
353系统集成开发环境141
36总结143
37拓展阅读材料144
习题144
参考文献145
第4章产品生命周期管理148
41引言148
42生命周期概念149
421生命周期概念的产生与发展149
422生命周期有关概念的定义149
423典型生命周期模型151
43产品生命周期管理方法155
431生命周期阶段划分155
432概念阶段生命周期管理158
433开发阶段生命周期管理163
434生产阶段生命周期管理167
435使用和支持阶段生命周期管理168
436退役阶段生命周期管理168
44产品生命周期管理技术169
441产品数据管理170
442PLM技术框架175
443系统生命周期管理177
444PLM与相关技术177
45制造系统生命周期管理179
451制造系统生命周期179
452先进制造与生命周期管理技术180
46总结184
47拓展阅读材料184
习题185
参考文献185
第5章智能制造系统架构与集成187
51引言187
52智能制造系统架构与集成的价值187
521智能制造系统的组成特征188
522智能制造系统生命周期演进189
523基于模型的系统架构与集成190
53系统架构与集成理论方法191
531架构方法的发展192
532架构开发与决策方法195
533系统集成、验证与确认方法208
54基于模型的系统架构与集成技术212
541系统架构建模技术212
542基于模型的系统集成、验证与确认技术216
55智能制造参考架构221
551RAMI 40222
552NIST智能制造生态系统223
56总结223
57拓展阅读材料223
习题224
参考文献224
第6章智能制造与体系工程227
61引言227
62智能制造体系228
621体系228
622智能制造的体系特征230
623智能制造体系面临的挑战232
63体系工程定义233
64体系工程流程235
641体系生命周期模型235
642工程流程237
65体系工程相关方法与建模仿真技术243
651基于能力的规划方法243
652使命任务工程方法249
653体系工程中的博弈论方法255
654体系工程中的建模仿真技术257
66总结259
67拓展阅读材料260
习题260
参考文献260
第7章智能制造的数字工程262
71引言262
72数字工程概述262
721背景介绍262
722数字工程的定义265
723国际数字工程战略概述268
724国内数字工程相关指导文件273
73数字工程在智能制造中的角色274
731持久权威的真相源274
732数字工程支撑的智能制造系统277
733数字工程推动智能制造快速创新279
74数字工程的实际应用案例280
741无人水下航行器数字化工程案例研究281
742F35数字线索和先进制造实践案例282
743基于数字工程的生产制造智能化转型案例285
75数字工程的挑战和解决方案289
751数字工程面临的挑战289
752数字工程解决方案292
76总结295
77拓展阅读材料295
习题296
参考文献296
第8章智能制造系统优化298
81引言298
82数学规划298
821数学规划概述298
822线性规划299
823整数规划303
824非线性规划306
825动态规划307
83应用随机模型309
831离散时间马尔可夫模型309
832连续时间马尔可夫模型313
833广义马尔可夫模型316
834排队模型318
835最优设计及控制321
84智能优化323
841智能优化概述323
842典型智能优化算法325
843智能优化算法评估与设计328
85总结329
86拓展阅读材料329
习题330
参考文献332
后记：总结与展望333
