网络化协同制造——智能工厂 / 工业互联网赋能智造系列教材
定价：￥39.00
作者： 朱海华，刘长春，唐敦兵
出版时间：2025-12-26
出版社：机械工业出版社
- 机械工业出版社
- 9787111796930
- 1-1
- 2025-12-26
- 261
内容简介
本书旨在深入探讨制造业在当前全球化竞争与技术革新背景下所面临的挑战，以及网络化协同制造环境下智能工厂的新概念、运营模式、关键技术与应用案例。本书共9章，主要内容包括绪论、网络化协同制造环境下智能工厂的概念与模式、网络化协同制造环境下智能工厂的体系架构、制造资源实时信息主动感知与集成融合技术、云边融合下的制造资源与服务数据中台敏捷接入方法、网络化协同制造资源服务化封装与优化配置技术、智能工厂自组织运行机制与生产决策优化方法、网络化协同环境下生产任务进度预测方法、智能工厂制造全流程透明监视技术。本书不仅涵盖了网络化协同制造环境下智能工厂的理论基础与前沿技术，还通过丰富的案例分析与实践应用，为读者提供了宝贵的实践指导与启示，是制造业转型升级与智能化发展的必备参考教材。
本书可作为高等院校机械类本科生、研究生的辅助教材，也可作为企业生产制造人员的参考资料，还可供科学研究人员参考。
本书可作为高等院校机械类本科生、研究生的辅助教材，也可作为企业生产制造人员的参考资料，还可供科学研究人员参考。
目录
前言
第1章绪论1
11引言1
12目前我国制造业面临的主要问题1
121制造业的含义1
122大规模个性化定制带来的挑战2
13网络化协同制造对智能工厂发展的启示3
131网络化协同制造发展现状4
132智能工厂发展现状6
14网络化协同制造环境下智能工厂的研究范畴8
习题9
第2章网络化协同制造环境下智能工厂的概念与模式10
21引言10
22网络化协同制造的基本概念与模式10
221网络化协同制造的发展10
222网络化协同制造的体系结构12
23智能工厂的基本概念与模式14
231智能工厂的概念与基础逻辑15
232智能工厂的效用16
233智能工厂的关键技术17
24智能工厂的演进过程18
241智能工厂发展的第一阶段——传统制造18
242智能工厂发展的第二阶段——数字化制造19
243智能工厂发展的第三阶段——网络化制造21
习题23
第3章网络化协同制造环境下智能工厂的体系架构24
31引言24
32网络化协同制造环境下智能工厂的生产需求分析24
33网络化协同制造环境下智能工厂的架构25
331系统架构25
332控制架构27
333功能架构28
34网络化协同制造环境下智能工厂的支撑技术30
341制造资源实时信息感知技术30
342面向云边信息交互的数据中台接入技术31
343制造资源服务化封装与优化配置技术33
344智能工厂生产决策优化技术35
345智能工厂生产进度分析技术36
346全流程透明化智能管控技术37
习题37
第4章制造资源实时信息主动感知与集成融合技术38
41引言38
42制造资源实时信息主动感知与集成融合体系架构38
421智能工厂制造对象的配置39
422智能工厂制造资源端实时数据的感知与接入40
423智能工厂制造资源实时信息的集成与融合40
424应用服务41
43智能工厂主动感知与多协议解析的硬件终端41
431智能工厂主动感知接入42
432通信接口设计与多协议解析46
433数据库访问接口设计50
44制造资源实时信息的集成与融合服务52
441数据处理服务53
442制造信息的集成服务54
443制造信息的融合服务54
习题55
第5章云边融合下的制造资源与服务数据中台敏捷接入方法56
51引言56
52云边融合下的制造资源实时映射框架56
53智能工厂制造资源映射接口分析58
54基于数据中台的智能工厂数据传输61
541基于5G的智能工厂通信模式61
542基于MQTT的数据传输方案65
543采用集群架构的数据存储模式66
55基于数据中台的智能工厂业务应用68
551制造服务接口管理68
552制造服务安全管理69
习题72
第6章网络化协同制造资源服务化封装与优化配置技术73
61引言73
62网络化协同制造资源服务化封装与优化配置架构73
63网络化协同制造资源服务化封装与优化配置理论方法76
631制造资源类型建模76
632制造资源属性建模77
633制造资源实例建模78
634服务资源建模79
64实时数据驱动的网络化协同制造资源优化配置80
641网络化协同制造资源优化配置问题描述与初步匹配80
642网络化协同制造资源优化配置数学模型构建82
643基于强化学习的网络化协同制造资源优化配置85
65网络化协同制造资源智能推荐模型90
651网络化协同制造资源智能推荐算法问题分析90
652基于联合嵌入式卷积神经网络的制造资源智能推荐模型搭建92
653目标函数建立与求解方法96
习题100
第7章智能工厂自组织运行机制与生产决策优化方法101
71引言101
72基于多Agent技术的智能工厂自组织运行架构101
721Agent的特点与映射102
722MA和功能模块Agent的设计104
723WoA的设计105
73基于多Agent的智能工厂自组织运行机制的设计107
731基于多Agent的智能工厂组织结构设计108
732基于多Agent的智能工厂协商机制设计109
74基于合同网协议的智能工厂调度算法111
75基于强化学习的智能工厂实时动态调度算法114
习题116
第8章网络化协同环境下生产任务进度预测方法117
81引言117
82网络化协同环境下智能工厂的生产任务进度预测问题分析与描述118
821生产进度预测流程119
822生产进度预测问题数学模型120
83基于工业大数据的智能工厂关键制造特征选择121
831智能工厂中的工业大数据121
832制造数据清洗123
833基于皮尔森相关系数和正则化的关键制造特征选择123
84基于机器学习方法的智能工厂生产进度预测模型构建127
841智能工厂生产进度预测方法分类127
842基于LSTM人工神经网络的智能工厂生产任务进度预测模型128
843基于改进SSA的预测模型超参数优化131
85网络化协同环境下智能工厂的生产进度预测模型训练与结果分析132
86网络化协同环境下多个智能工厂生产进度的整合与分析134
习题136
第9章智能工厂制造全流程透明监视技术137
91引言137
92面向网络化协同制造的大场景数字化建模方法137
921智能工厂设备的数字化模型重建流程137
922智能工厂设备的数字化模型重建方法139
923基于智能工厂设备点云的逆向网络模型构建方法141
93智能工厂数字化设备模型配准的一致性分析142
94面向制造全流程的智能工厂可视化监视技术145
95数字孪生技术应用案例150
习题155
附录智能工厂相关名词术语中英文对照表156
参考文献160
第1章绪论1
11引言1
12目前我国制造业面临的主要问题1
121制造业的含义1
122大规模个性化定制带来的挑战2
13网络化协同制造对智能工厂发展的启示3
131网络化协同制造发展现状4
132智能工厂发展现状6
14网络化协同制造环境下智能工厂的研究范畴8
习题9
第2章网络化协同制造环境下智能工厂的概念与模式10
21引言10
22网络化协同制造的基本概念与模式10
221网络化协同制造的发展10
222网络化协同制造的体系结构12
23智能工厂的基本概念与模式14
231智能工厂的概念与基础逻辑15
232智能工厂的效用16
233智能工厂的关键技术17
24智能工厂的演进过程18
241智能工厂发展的第一阶段——传统制造18
242智能工厂发展的第二阶段——数字化制造19
243智能工厂发展的第三阶段——网络化制造21
习题23
第3章网络化协同制造环境下智能工厂的体系架构24
31引言24
32网络化协同制造环境下智能工厂的生产需求分析24
33网络化协同制造环境下智能工厂的架构25
331系统架构25
332控制架构27
333功能架构28
34网络化协同制造环境下智能工厂的支撑技术30
341制造资源实时信息感知技术30
342面向云边信息交互的数据中台接入技术31
343制造资源服务化封装与优化配置技术33
344智能工厂生产决策优化技术35
345智能工厂生产进度分析技术36
346全流程透明化智能管控技术37
习题37
第4章制造资源实时信息主动感知与集成融合技术38
41引言38
42制造资源实时信息主动感知与集成融合体系架构38
421智能工厂制造对象的配置39
422智能工厂制造资源端实时数据的感知与接入40
423智能工厂制造资源实时信息的集成与融合40
424应用服务41
43智能工厂主动感知与多协议解析的硬件终端41
431智能工厂主动感知接入42
432通信接口设计与多协议解析46
433数据库访问接口设计50
44制造资源实时信息的集成与融合服务52
441数据处理服务53
442制造信息的集成服务54
443制造信息的融合服务54
习题55
第5章云边融合下的制造资源与服务数据中台敏捷接入方法56
51引言56
52云边融合下的制造资源实时映射框架56
53智能工厂制造资源映射接口分析58
54基于数据中台的智能工厂数据传输61
541基于5G的智能工厂通信模式61
542基于MQTT的数据传输方案65
543采用集群架构的数据存储模式66
55基于数据中台的智能工厂业务应用68
551制造服务接口管理68
552制造服务安全管理69
习题72
第6章网络化协同制造资源服务化封装与优化配置技术73
61引言73
62网络化协同制造资源服务化封装与优化配置架构73
63网络化协同制造资源服务化封装与优化配置理论方法76
631制造资源类型建模76
632制造资源属性建模77
633制造资源实例建模78
634服务资源建模79
64实时数据驱动的网络化协同制造资源优化配置80
641网络化协同制造资源优化配置问题描述与初步匹配80
642网络化协同制造资源优化配置数学模型构建82
643基于强化学习的网络化协同制造资源优化配置85
65网络化协同制造资源智能推荐模型90
651网络化协同制造资源智能推荐算法问题分析90
652基于联合嵌入式卷积神经网络的制造资源智能推荐模型搭建92
653目标函数建立与求解方法96
习题100
第7章智能工厂自组织运行机制与生产决策优化方法101
71引言101
72基于多Agent技术的智能工厂自组织运行架构101
721Agent的特点与映射102
722MA和功能模块Agent的设计104
723WoA的设计105
73基于多Agent的智能工厂自组织运行机制的设计107
731基于多Agent的智能工厂组织结构设计108
732基于多Agent的智能工厂协商机制设计109
74基于合同网协议的智能工厂调度算法111
75基于强化学习的智能工厂实时动态调度算法114
习题116
第8章网络化协同环境下生产任务进度预测方法117
81引言117
82网络化协同环境下智能工厂的生产任务进度预测问题分析与描述118
821生产进度预测流程119
822生产进度预测问题数学模型120
83基于工业大数据的智能工厂关键制造特征选择121
831智能工厂中的工业大数据121
832制造数据清洗123
833基于皮尔森相关系数和正则化的关键制造特征选择123
84基于机器学习方法的智能工厂生产进度预测模型构建127
841智能工厂生产进度预测方法分类127
842基于LSTM人工神经网络的智能工厂生产任务进度预测模型128
843基于改进SSA的预测模型超参数优化131
85网络化协同环境下智能工厂的生产进度预测模型训练与结果分析132
86网络化协同环境下多个智能工厂生产进度的整合与分析134
习题136
第9章智能工厂制造全流程透明监视技术137
91引言137
92面向网络化协同制造的大场景数字化建模方法137
921智能工厂设备的数字化模型重建流程137
922智能工厂设备的数字化模型重建方法139
923基于智能工厂设备点云的逆向网络模型构建方法141
93智能工厂数字化设备模型配准的一致性分析142
94面向制造全流程的智能工厂可视化监视技术145
95数字孪生技术应用案例150
习题155
附录智能工厂相关名词术语中英文对照表156
参考文献160
