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出版者:科學齣版

作者:婁雲 劉新平

出品人:

頁數:46

译者:

出版時間:2007-12

價格:35.00元

裝幀:

isbn號碼:9787030198082

叢書系列:

圖書標籤:

• 汽車電子
• 汽車工程
• 控製技術
• 傳感器
• 執行器
• ECU
• 汽車電子係統
• 嵌入式係統
• 汽車智能化
• 自動駕駛

好的，這是一本關於智能製造與工業互聯網的圖書簡介，內容詳盡，旨在涵蓋該領域的核心概念、關鍵技術、應用實踐與未來趨勢。 --- 圖書名稱：智能製造與工業互聯網：理論、技術與實踐 內容提要 智能製造與工業互聯網：理論、技術與實踐是一部係統闡述現代製造業轉型升級核心驅動力的綜閤性著作。本書深入剖析瞭當前全球製造業麵臨的挑戰與機遇，重點聚焦於以新一代信息技術為基礎的智能製造模式的構建，以及工業互聯網（IIoT）在驅動這一變革中的關鍵作用。 本書不僅提供瞭紮實的理論基礎，更結閤大量行業案例和工程實踐，旨在為企業決策者、技術工程師、研究人員以及相關專業的學生提供一份全麵、深入且具有前瞻性的技術指南和戰略參考。 --- 第一部分：智能製造的時代背景與理論基石 第一章：全球製造業轉型與“工業4.0”的演進 本章首先迴顧瞭前三次工業革命對世界經濟結構的影響，並著重分析瞭以數字化、網絡化、智能化為特徵的“工業4.0”浪潮的形成背景。深入探討瞭智能製造的核心理念，包括以用戶為中心、柔性化生産、個性化定製與服務化轉型。 1.1 製造業麵臨的挑戰：全球供應鏈重構、勞動力成本上升、個性化需求爆發。 1.2 智能製造的十大特徵：互聯互通、數據驅動、自組織、實時優化等。 1.3 智能製造的層次結構：從底層設備層到頂層決策層的五層架構模型（Purdue Model的現代擴展）。 第二章：信息物理係統（CPS）與數字孿生（Digital Twin） CPS是實現智能製造的物理基礎和核心概念。本章詳細闡述瞭CPS的構成要素、工作原理及其在生産環境中的應用。同時，重點剖析瞭數字孿生的概念、構建方法論和關鍵技術，強調數字孿生如何連接物理實體與虛擬模型，實現全生命周期的優化管理。 2.1 CPS的架構與關鍵技術：嵌入式係統、傳感器網絡、邊緣計算在CPS中的作用。 2.2 數字孿生的模型構建與數據流：從幾何模型、物理模型到行為模型的層次劃分。 2.3 數字孿生在預測性維護與工藝仿真中的應用。 第三章：數據驅動的決策科學 數據是智能製造的“石油”。本章係統介紹瞭智能製造中的數據采集、處理、分析和應用的全流程。強調瞭大數據技術在質量控製、能耗管理和生産調度中的核心地位。 3.1 工業大數據的特點與挑戰：異構性、時序性與海量性。 3.2 數據采集與預處理技術：時間序列數據庫（TSDB）的應用。 3.3 高級數據分析方法：描述性分析、診斷性分析、預測性分析與規範性分析的工業場景應用。 --- 第二部分：工業互聯網的核心技術體係 第四章：工業互聯網的架構與關鍵技術棧 工業互聯網（IIoT）是連接物理世界與信息世界的橋梁。本章詳細介紹瞭工業互聯網參考架構（如IIC框架），並對支撐其運行的關鍵技術棧進行深入解析。 4.1 工業互聯網的頂層設計：平颱、網絡、數據和安全四大要素。 4.2 邊緣計算（Edge Computing）在工業現場的必要性：解決延遲敏感型應用的需求。 4.3 工業通信協議的演進：從傳統現場總綫到TSN（時間敏感網絡）和5G的融閤應用。 第五章：工業網絡與5G在製造領域的賦能 本章聚焦於為工業互聯網提供“高速公路”的網絡技術，特彆是5G技術在超高可靠性、低延遲通信（uRLLC）和大規模機器通信（mMTC）方麵的突破及其對柔性産綫的改造潛力。 5.1 工業以太網與TSN技術詳解：實現確定性通信的機製。 5.2 5G的特性與工業場景適配：切片技術、邊緣雲部署。 5.3 無綫傳感器網絡（WSN）在資産監控中的部署策略。 第六章：工業安全與可信計算 隨著萬物互聯的深入，工業控製係統的安全防護成為重中之重。本章係統闡述瞭從OT（操作技術）到IT（信息技術）融閤帶來的安全風險，並提齣瞭縱深防禦策略。 6.1 工業控製係統（ICS）的安全威脅模型：針對PLC、SCADA和DCS的攻擊嚮量。 6.2 零信任架構在工業網絡中的實踐：身份驗證與訪問控製的強化。 6.3 區塊鏈技術在工業數據溯源與供應鏈信任中的探索應用。 --- 第三部分：智能製造的核心應用與實踐 第七章：智能工廠的規劃與實施 本章側重於企業層麵如何從零開始或逐步推進智能工廠的建設。內容涵蓋瞭從頂層設計到落地實施的全過程管理。 7.1 智能工廠的成熟度模型評估：識彆企業當前所處階段。 7.2 柔性生産綫的布局與調度優化：基於APS（高級計劃與排程）係統的應用。 7.3 製造執行係統（MES）與企業資源計劃（ERP）的集成優化。 第八章：人機協作與先進機器人技術 機器人是實現物理自動化的關鍵執行者。本章不僅關注傳統工業機器人的升級，更深入探討瞭人機協作機器人（Cobots）的安全交互、示教編程與復雜任務分配。 8.1 機器人的視覺引導與傳感器融閤：提高機器人的環境感知能力。 8.2 協作機器人的安全標準與工作空間設計。 8.3 移動機器人（AGV/AMR）在廠內物流自動化中的路徑規劃與協同。 第九章：質量管理與預測性維護的智能化 本章聚焦於利用AI和數據分析技術，實現從被動反應到主動預測的轉變，極大地提升瞭設備稼動率和産品質量穩定性。 9.1 基於深度學習的機器視覺質量檢測：缺陷分類與定位。 9.2 狀態監測與健康管理（PHM）：利用振動、溫度、電流等數據進行故障早期預警。 9.3 剩餘使用壽命（RUL）的估算模型與維護決策支持。 --- 第四部分：未來趨勢與行業應用 第十章：麵嚮未來的智能製造範式 本章展望瞭智能製造與工業互聯網的下一步發展方嚮，包括跨界融閤、綠色製造以及新興技術的滲透。 10.1 增材製造（3D打印）與智能製造的集成：實現按需生産與小批量定製。 10.2 工業元宇宙（Industrial Metaverse）的初步概念：沉浸式培訓與遠程協作。 10.3 綠色製造與可持續發展：基於IIoT的能源優化與碳足跡追蹤。 第十一章：行業應用案例深度解析 本書精選瞭多個典型行業的轉型案例，展示瞭智能製造和工業互聯網技術的實際落地效果。 11.1 汽車零部件行業的柔性産綫案例。 11.2 航空航天領域的復雜裝配與工藝追溯。 11.3 離散型與流程型製造的平颱架構差異與最佳實踐。 --- 結語：邁嚮全要素、全價值鏈的智能生態 本書最後總結瞭構建一個成熟的工業互聯網生態係統所需要的跨領域閤作與人纔培養方嚮，強調技術集成、標準統一和人纔結構優化的重要性，為讀者規劃瞭通往下一代製造業的清晰路徑。 讀者對象： 工業企業中高層管理者、生産運營與技術部門的工程師、自動化與信息技術集成商、高校相關專業的師生以及對前沿工業技術感興趣的研究人員。

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我是一名剛入門的汽車工程師，對汽車的電子控製係統一直充滿瞭好奇。平時在工作中接觸到很多與CAN總綫、LIN總綫等車載網絡通信相關的內容，所以特彆希望有本書能夠係統地講解這些通信協議的底層原理、幀結構、報文解析以及在不同ECU之間如何進行數據交互。此外，關於網絡安全在汽車電子係統中的應用也越來越重要，不知道這本書裏會不會涉及到這方麵的內容，比如對ECU進行固件更新的安全性、診斷接口的防護策略，或者應對黑客攻擊的防範措施等等。我希望這本書能夠以一種循序漸進的方式，從基礎知識講到進階應用，並且能夠提供一些實際的通信數據包分析的例子，讓我能夠更好地理解車載網絡的運行機製，為我未來的工作打下堅實的基礎。

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作為一個對汽車駕駛體驗有著極緻追求的愛好者，我一直對那些能提升操控性和舒適性的電子控製係統特彆關注。比如，ESP（電子穩定程序）是如何通過傳感器監測車輛的動態，並巧妙地乾預製動和發動機扭矩來保持車輛穩定的？還有，主動懸架係統又是如何根據路況和駕駛模式，實時調整減震器的阻尼和剛度，以提供最佳的乘坐舒適性和操控性？我希望這本書能夠在這方麵提供一些深入的講解，不僅僅是介紹這些係統的基本功能，更重要的是剖析它們背後的控製算法和硬件實現。例如，ESP係統中常用的PID控製算法在實際應用中是如何調優的？主動懸架係統中，模糊邏輯控製或者模型預測控製等先進控製策略的應用情況如何？我希望能看到一些能夠讓我恍然大悟的解析，理解這些先進技術是如何為我們帶來更安全、更舒適的駕駛感受的。

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這本書的裝幀我倒是挺喜歡的，封麵設計簡潔大氣，書頁紙質也蠻厚實的，拿在手裏很有質感。我之前在實體書店翻閱過一些汽車相關的書籍，很多都偏嚮於科普性質，圖文並茂但深度不夠，要麼就是太過於理論化，枯燥乏味，讀起來很費勁。這本書從第一眼看過去，給我的感覺是比較紮實的，不是那種浮光掠影的介紹，而是希望能深入地講解某個領域的知識。我當時比較好奇的是，這本書會不會在某個細分領域有特彆深入的探討？比如，我一直對自動駕駛的感知係統特彆感興趣，不知道這本書裏會不會對激光雷達、攝像頭、毫米波雷達等傳感器的原理、數據處理以及融閤技術有詳細的介紹。又或者，在動力總成控製這塊，像發動機電控單元（ECU）的工作原理、燃油噴射策略、點火時機的優化等等，有沒有比較深入的算法講解？我希望這本書不是泛泛而談，而是能提供一些具有實際參考價值的技術細節。

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我是一名對汽車動力係統優化非常感興趣的程序員。目前我主要關注的是發動機和變速箱的電子控製策略，尤其是如何通過軟件算法來提升燃油經濟性和動力響應。我希望這本書能夠深入探討一些先進的控製算法，例如，在發動機控製方麵，除瞭傳統的MAP控製，是否會介紹一些基於模型預測控製（MPC）或者深度學習的自適應控製策略，用以實現更精確的燃油噴射和點火正時？在變速箱控製方麵，如何設計更平順、更智能的換擋邏輯？是否會涉及一些關於扭矩協調、多模式換擋的算法原理？我更希望書中能提供一些僞代碼或者算法流程圖，方便我理解和復現。如果能結閤一些實際的測試數據或者仿真結果來論證這些算法的有效性，那就更完美瞭。

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最近正好在研究新能源汽車的電池管理係統（BMS），對其中涉及的電池模型、SOC估算算法、溫度控製策略以及安全保護機製非常感興趣。我尤其想瞭解一下，在應對不同工況下的電池衰減問題，以及如何在保證安全性的前提下最大限度地提升電池續航裏程，這些在技術上是如何實現的。這本書的書名雖然涵蓋瞭“汽車電子控製技術”，但我更希望它能在這個龐大的體係中，有一個比較聚焦的切入點，而不是麵麵俱到但又不夠深入。例如，如果它能詳細講解BMS中常用的卡爾曼濾波、粒子濾波等估算算法的原理和應用，或者不同類型電池（如三元鋰、磷酸鐵鋰）在BMS設計中的差異化考量，那就太有價值瞭。我更傾嚮於那些能提供一些算法僞代碼、電路圖或者實際案例分析的書籍，這樣在學習的時候，能夠更好地理解理論知識與實際工程之間的聯係，也方便我後續的實踐操作。

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