《智能工厂实战：架构·技术·应用》系统阐述了智能工厂的核心架构与实践路径。核心内容涵盖智能工厂的顶层规划、业务系统集成（MES/WMS/ERP/PLM）、数字化车间开发、智能物流构建、数字孪生应用及工业互联网平台建设。通过价值流分析、CPS产线建模等技术方法论，结合三一重工、美的等国内“灯塔工厂”典型案例，详细解析了从产品数字化设计、生产全流程监控到设备智能运维的落地策略。本书特色在于强调技术融合与实战导向，不仅剖析了工业互联网分层架构（边缘层/IaaS/PaaS/SaaS）、数字孪生车间关键技术等前沿领域，更针对智能工厂建设的3种模式、6大物流运营要点及规划误区提供具体对策，凸显“技术-业务-管理”三维协同的实践价值。
本书可供工厂规划工程师、智能制造技术研发人员、工业互联网平台开发者阅读，也可以作为高校智能制造相关专业的教材使用。
第1章 智能工厂赋能智能制造 001
1.1 智能工厂概述 002
1.1.1 智能工厂的基本概念 002
1.1.2 智能工厂的六大特征 004
1.1.3 智能工厂的信息化架构 006
1.1.4 智能工厂的未来发展趋势 008
1.2 智能工厂建设的现状与对策 011
1.2.1 国内外智能工厂发展现状 011
1.2.2 智能工厂建设的3种模式 012
1.2.3 智能工厂建设存在的误区 014
1.2.4 智能工厂建设的实践对策 015
1.3 基于价值流分析的智能工厂规划 017
1.3.1 生产全过程的数据采集 018
1.3.2 绘制当前状态价值流图 019
1.3.3 精准匹配智能制造技术 020
1.3.4 绘制未来状态价值流图 021
1.3.5 论证优化规划设计方案 022
第2章 智能工厂的探索与实践 023
2.1 产品数字化 024
2.1.1 机电软一体化开发平台 024
2.1.2 仿真建模及数字化交付 026
2.1.3 工艺设计一体化平台 027
2.2 生产数字化 029
2.2.1 智能装备与生产系统 029
2.2.2 数字化运营管控系统 030
2.2.3 基于数据的智能匹配 031
2.2.4 智能物流系统的应用 032
2.2.5 生产全流程实时监控 034
2.3 运维数字化 035
2.3.1 智能质量检测系统 035
2.3.2 设备状态监测系统 036
2.3.3 VR培训和AR远程设备运维系统 036
2.4 国内“灯塔工厂”的典型案例 037
2.4.1 三一重工18号工厂 037
2.4.2 美的“灯塔工厂” 039
2.4.3 宝钢集团 041
2.4.4 发展建议 043
第3章 业务系统架构 046
3.1 MES：制造执行系统 047
3.1.1 基于MES的智能工厂 047
3.1.2 MES功能与应用场景 049
3.1.3 MES实施流程与要点 051
3.2 WMS：仓库管理系统 053
3.2.1 WMS的功能模块 053
3.2.2 WMS的应用价值 054
3.2.3 WMS的关键技术 056
3.2.4 国内WMS的应用 058
3.3 ERP：企业资源计划 060
3.3.1 ERP系统的基本概念与特点 060
3.3.2 ERP驱动的生产管理智能化 061
3.3.3 ERP系统在制造企业的应用 063
3.3.4 ERP系统实施的流程与步骤 065
3.4 PLM：产品生命周期管理 067
3.4.1 传统研发项目管理存在的问题 067
3.4.2 基于PLM系统的研发项目管理平台 069
3.4.3 PLM系统体系结构模型的构建 070
3.4.4 PLM研发项目管理平台的实现 072
第4章 数字化车间与产线开发 074
4.1 数字化车间：智能制造的未来 075
4.1.1 数字化车间的建设路径 075
4.1.2 数字化车间的作用和构建策略 076
4.1.3 数字化车间的体系结构 078
4.1.4 数字化车间的规划实施 080
4.2 基于仿真技术的智能产线建设 082
4.2.1 智能产线规划的要点与难点 082
4.2.2 智能产线的调研与分析流程 085
4.2.3 产线仿真对产线规划的作用 086
4.2.4 仿真技术的应用价值与应用场景 088
4.3 基于CPS的智能产线构建 090
4.3.1 基于CPS的生产线模型 090
4.3.2 单元级CPS的构建方法 094
4.3.3 系统级CPS的构建方法 096
4.3.4 基于CPS的智能产线构建案例 098
第5章 智能物流构建与运营 102
5.1 物流信息平台的构建方法 103
5.1.1 物流信息平台构建的3个维度 103
5.1.2 物流信息平台构建的8个原则 104
5.1.3 物流业务框架搭建与需求梳理 106
5.1.4 物流信息平台构建的核心逻辑 109
5.2 物流信息平台的管理与运营 112
5.2.1 物流信息平台建设与规划 112
5.2.2 物流信息平台的关键要素 113
5.2.3 物流信息平台的应用拓展 116
5.3 智能物流运营管理的6大要点 117
5.3.1 要点1：打通物流计划 117
5.3.2 要点2：消除物流断点 118
5.3.3 要点3：优化库存控制与管理 119
5.3.4 要点4：入厂物流智能化运营 120
5.3.5 要点5：厂内物流智能化运营 120
5.3.6 要点6：建立物流应急响应机制 122
第6章 数字孪生与智能工厂 123
6.1 基于数字孪生的智能车间建设方案 124
6.1.1 数字孪生车间的功能需求 124
6.1.2 数字孪生车间的架构设计 125
6.1.3 数字孪生车间的关键技术 128
6.1.4 数字孪生车间运营管理平台 130
6.2 基于数字孪生的智能生产系统 133
6.2.1 生产系统规划与设计 133
6.2.2 实时监控与能耗管控 135
6.2.3 生产调度与装配指导 136
6.2.4 设备管理与安全防护 137
6.3 数字孪生在炼铁生产线的应用 138
6.3.1 炼铁生产线数字孪生体的构建 138
6.3.2 应用1：炼铁生产过程的协同优化 140
6.3.3 应用2：故障诊断与设备维护 141
6.3.4 应用3：自组织运行与优化 142
6.3.5 应用4：数字化学习工厂 142
第7章 工业互联网 144
7.1 工业互联网的关键技术与应用 145
7.1.1 5G通信技术与应用 145
7.1.2 边缘计算技术与应用 146
7.1.3 工业智能技术与应用 148
7.1.4 数字孪生技术与应用 149
7.1.5 工业区块链技术与应用 151
7.2 工业互联网平台架构与核心技术 153
7.2.1 工业互联网平台定位、作用与组成 153
7.2.2 工业边缘层的核心技术 156
7.2.3 工业IaaS层的核心技术 157
7.2.4 工业PaaS层的核心技术 159
7.2.5 工业SaaS层的核心技术 161
7.3 面向数字孪生的工业互联网平台 162
7.3.1 基于工业互联网的数字孪生应用 162
7.3.2 工业互联网与数字孪生的融合 164
7.3.3 工业互联网平台的部署架构 164
7.3.4 面向数字孪生的工业互联网平台关键技术 167
参考文献 170
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