数字孪生实战:基于模型的数字化企业(MBE)

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出版者:机械工业出版社
作者:梁乃明 方志刚 李荣跃 高岩松 等编著
出品人:
页数:340
译者:
出版时间:2019-11-26
价格:89.00元
装帧:平装
isbn号码:9787111641636
丛书系列:工业控制与智能制造丛书
图书标签:
  • 西门子
  • 机械工业出版社
  • 智能制造
  • 数字化企业
  • 工业40
  • 2020
  • 数字孪生
  • 模型驱动企业
  • MBE
  • 数字化转型
  • 工业互联网
  • 仿真
  • 建模
  • 数据分析
  • 智能制造
  • 工业4
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具体描述

本着“理论与实践、科学性与通俗化、系统性与模块化、前瞻性与可实施性相结合”的原则,本书内容分为技术篇、方案篇和实践篇。技术篇主要包括数字孪生推进装备制造业转型与升级,数字孪生助力打造基于模型的数字化企业;方案篇主要阐述基于模型的系统工程解决方案、基于模型的三维设计与仿真解决方案、基于模型的电子电气系统工程、基于模型的软件全生命周期管理方案、基于模型和产品成本管理方案、基于模型的工艺与虚拟验证解决方案、基于模型的闭环制造解决方案、基于模型的MBE数字化服务管理等。实践篇包括众多实际案例的背景、问题解决、采取的方案,以及取得的效果,更是包括了西门子自身的样板工厂。

数字化转型浪潮下的企业构建与实践指南 书名:[请在此处填入您想要宣传的另一本书的书名] 作者:[作者姓名] 出版信息:[出版社名称] --- 导读:迈向敏捷、智能的未来企业 在当前由数据驱动和技术迭代定义的新经济环境中,传统企业正面临着前所未有的变革压力。消费者需求快速变化,全球供应链日益复杂,技术创新日新月异,要求企业不仅要追求效率,更要具备快速适应和创新转型的能力。 本书并非探讨具体技术实现的深奥理论,而是聚焦于企业如何在数字化时代重塑其核心运营模式、管理结构以及文化基础。我们深入剖析了构建一个面向未来、具备高度韧性与学习能力的现代化企业所必需的战略框架、组织设计和运营哲学。本书旨在为企业高层管理者、战略规划师以及寻求深入理解数字化时代企业运作模式的专业人士,提供一套清晰、可操作的实践路线图。 --- 第一部分:重新定义企业蓝图——战略与愿景的构建 本部分着眼于数字化转型战略的顶层设计,强调战略与企业整体架构的深度融合。 第一章:超越效率:数字化时代的战略重心转移 企业战略的核心已从单纯的成本领先或差异化竞争,转向“价值创造的速度”和“对不确定性的适应能力”。本章探讨了如何识别和量化数字技术对企业核心竞争力的赋能潜力,并建立一套动态的、以客户价值为导向的战略规划体系。我们将分析成功企业如何将技术投资直接转化为市场响应速度和客户体验的提升。 第二章:组织形态的演进:从层级制到网络化协作 僵化的层级结构已成为创新的主要障碍。本章详细阐述了适应快速变化市场的敏捷组织(Agile Organization)的结构特征。内容涵盖跨职能团队的组建、权力下放的原则、以及如何通过清晰的责任矩阵(RACI)确保决策效率。重点讨论了“双元组织”(Ambidextrous Organization)的构建,即如何在维持现有业务稳定性的同时,孵化面向未来的创新业务线。 第三章:文化作为核心驱动力:拥抱实验与容忍失败 数字化转型本质上是文化的转型。本章剖析了支撑创新和快速学习的组织文化要素。我们研究了如何从根本上改变员工对待数据、风险和失败的态度。内容包括建立“心理安全感”的工作环境、推广“持续反馈循环”的机制,以及高层领导者如何通过自身的行为示范来推动文化变革,确保变革的深度和持久性。 --- 第二部分:运营模式的重塑——流程、数据与价值流 本部分聚焦于如何优化企业内部的运作流程,利用数据驱动决策,并实现价值流的端到端可见性。 第四章:价值流映射与端到端优化 传统的职能部门视角割裂了价值的传递。本章引入了全价值链(End-to-End Value Chain)的视角,指导读者如何识别和可视化从客户需求输入到最终交付输出的完整流程。我们将讨论如何消除流程中的瓶颈、冗余环节,并量化流程的“周期时间”和“首次通过率”,以实现真正的流程效率提升,而非仅限于局部优化。 第五章:数据治理与智能决策基础 数据是新时代企业的资产。本章不侧重于大数据技术的介绍,而是聚焦于数据治理(Data Governance)的实践框架。内容包括建立数据所有权机制、确保数据质量标准(准确性、一致性、及时性)、以及如何构建一个可信赖的数据基础,以支持高层进行实时、前瞻性的战略决策,而非仅仅停留在描述性报告层面。 第六章:构建弹性供应链与协同生态系统 在日益波动的全球市场中,供应链的韧性至关重要。本章探讨了如何将合作伙伴、供应商和分销商整合到一个紧密协作的生态系统中。重点在于建立信息透明度高的协同网络,利用预测分析工具增强对中断风险的预警能力,并实现库存、生产计划和物流的同步优化,以应对需求侧的快速波动。 --- 第三部分:赋能与执行——人才、技术集成与变革管理 企业转型的成功最终取决于执行力。本部分关注支撑转型的关键要素:人才能力、技术栈的合理集成,以及如何系统性地管理变革。 第七章:面向未来的技能重塑与人才发展 技术进步要求员工具备新的能力组合。本章提供了构建“未来技能图谱”的方法,识别企业当前与未来发展所需的关键能力差距。重点讨论了如何设计高效的内部再培训(Reskilling)和技能提升(Upskilling)项目,并探讨了如何将学习融入日常工作流程,使组织成为一个持续学习的实体。 第八章:技术选型与集成策略:避免“技术孤岛” 本章强调技术投资的战略性而非盲目性。我们提供了一套评估不同企业级应用(如ERP、CRM、特定SaaS工具)的框架,核心关注点在于互操作性(Interoperability)和数据流通性。目标是避免构建由众多不兼容系统构成的“技术孤岛”,确保技术架构能够灵活地支撑业务流程的快速调整。 第九章:变革管理的系统方法论 成功的转型是精心管理的变革过程。本章系统性地介绍了变革管理的成熟模型,强调变革的沟通策略、利益相关者的参与度管理,以及如何衡量和巩固已取得的变革成果。本章提供了应对变革阻力的实用工具和方法,确保转型项目能够从概念阶段顺利过渡到业务常态。 --- 结语:持续演进的企业模式 本书的最终目标是引导读者超越对单一技术的追逐,转而专注于构建一个能够自我优化、自我学习、并持续创造新价值的组织系统。数字化转型不是一个终点,而是一个持续演进的过程。本书提供的框架和实践指导,旨在帮助您的企业在快速变化的市场中保持领先地位,实现长期、可持续的成功。

作者简介

本书的作者均来自数字孪生的国际级实践者和技术提供商——德国西门子数字化工业软件,是名副其实的建设数字化企业的实战派,主要执笔人均在西门子有20年左右的丰富工作经验。

目录信息


前言
技术篇
第1章 数字孪生推进装备制造业转型与升级 2
1.1 数字孪生技术成为企业转型的关键驱动力 2
1.2 西门子的最新数字孪生技术应用 4
1.3 数字孪生关键技术说明 9
第2章 数字孪生助力打造基于模型的数字化企业 19
2.1 全球基于模型的数字化企业最新应用 19
2.2 西门子MBE解决之道 25
2.3 西门子MBE:数字孪生技术支撑企业关键业务 29
2.4 西门子MBE:数字孪生技术的价值定位 40
方案篇
第3章 基于模型的系统工程解决方案 42
3.1 业务挑战 42
3.2 解决方案 43
3.3 价值体现 55
第4章 基于模型的三维设计与仿真解决方案 57
4.1 基于模型的三维产品设计 57
4.2 基于模型的设计分析 73
第5章 基于模型的电子电气系统工程 83
5.1 基于模型的电气架构解决方案 89
5.2 基于模型的电气设计解决方案 105
5.3 基于模型的电气分析解决方案 115
5.4 基于模型的线束制造解决方案 120
5.5 基于模型的电气和机械的协同设计解决方案 140
5.6 基于模型的电气智能维修文档解决方案 148
5.7 基于模型的自动驾驶的电气设计解决方案 157
5.8 基于电气设计平台的集成和扩展解决方案 163
第6章 基于模型的产品型谱化和模块化管理方案 168
6.1 业务挑战 168
6.2 解决方案 168
6.3 价值体现 177
第7章 基于模型的软件全生命周期管理方案 179
7.1 业务挑战 179
7.2 解决方案 180
7.3 价值体现 185
第8章 基于模型的产品成本管理方案 186
8.1 业务挑战 186
8.2 解决方案 187
8.3 价值体现 189
第9章 基于模型的工艺与虚拟验证解决方案 191
9.1 基于模型的零件工艺 191
9.2 基于模型的增材制造 201
9.3 基于模型的质量检测 205
9.4 基于模型的装配工艺 215
9.5 基于模型的虚拟验证 221
9.6 基于模型的作业指导书 225
第10章 基于模型的闭环制造解决方案 233
10.1 从MES到MOM的闭环制造应用演变 233
10.2 数字化闭环制造系统总体架构 235
10.3 闭环制造之一:高级排产 238
10.4 闭环制造之二:制造执行管理 244
10.5 闭环制造之三:质量管理系统 264
10.6 闭环制造之四:设备数据采集 272
第11章 基于模型的MBE数字化服务管理 277
11.1 业务挑战 277
11.2 解决方案 277
11.3 价值体现 282
实践篇
案例一 西门子EWA数字化工厂 286
案例二 BSH公司PLM应用实践 293
案例三 长城汽车电气系统工程案例 300
案例四 昆山沪光汽车电气系统工程案例 307
案例五 西门子增材制造数字工厂 311
缩略语 314
参考文献 316
· · · · · · (收起)

读后感

评分

数字孪生热起来了,但是什么是数字孪生呢?较为权威的说法是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。这个说法是对的,可惜太硬,一般人不见得能消...

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用户评价

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《数字孪生实战:基于模型的数字化企业(MBE)》这本书的书名,精准地击中了我在数字化转型过程中遇到的痛点。我身处传统制造业,一直苦于如何将日益增长的数据转化为真正的生产力,如何打破部门壁垒,实现信息的协同共享。数字孪生和MBE的理念,为我提供了一个全新的视角。我期望这本书能够详细阐述MBE的核心价值和实现路径,特别是“基于模型”这一点。我理解的MBE,是企业的一切业务活动都围绕着一个高度集成、动态更新的数字模型展开。我希望书中能够深入讲解如何构建这样的模型,如何确保模型的准确性、完整性和实时性,以及如何利用模型进行各种场景的仿真和优化,例如产品设计的虚拟验证、生产过程的实时监控与调整、设备故障的预测性维护等。我期待书中能够提供一些具体的行业案例,让我看到数字孪生和MBE是如何在实际生产中发挥巨大作用,帮助企业实现降本增效、提升产品质量、加速产品迭代。这本书对我而言,不仅仅是学习技术,更是寻找企业未来发展的新引擎。

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当我看到《数字孪生实战:基于模型的数字化企业(MBE)》这本书的书名时,我的第一反应是“这正是我需要的!”。作为一名负责企业技术战略规划的专业人士,我一直在关注着数字化技术的发展前沿,尤其是那些能够真正带来变革性影响的技术。数字孪生,这个概念近年来备受瞩目,但如何将其与企业实际运营相结合,构建一个可持续发展的数字化体系,一直是业界探讨的焦点。《数字孪生实战:基于模型的数字化企业(MBE)》这个书名,尤其是“实战”和“MBE”的结合,让我看到了理论与实践的桥梁。我期待这本书能够提供一套系统性的框架,详细阐述MBE的核心理念、关键技术、实施步骤以及典型的应用场景。我希望书中能够深入讲解如何构建一个以数字模型为核心的集成化企业信息系统,如何实现物理世界与数字世界的实时同步,如何利用数字孪生技术进行全生命周期的优化和管理。同时,我也希望能够看到一些来自不同行业的成功案例,了解其他企业是如何克服挑战,成功落地MBE,从而提升竞争力、驱动创新。这本书的出现,无疑为我提供了宝贵的参考资料,将有助于我更好地规划和推进企业的数字化转型。

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《数字孪生实战:基于模型的数字化企业(MBE)》这个书名,就像一盏指路明灯,照亮了我一直在摸索的道路。在当前数字化浪潮汹涌澎湃的时代,企业面临着前所未有的机遇和挑战。作为一名企业管理者,我深知传统的信息孤岛和流程断裂已经严重制约了企业的发展。数字孪生和MBE的理念,听起来非常具有颠覆性,但如何将其转化为实际的生产力和竞争力,是我一直思考的问题。我迫切希望这本书能够提供一套清晰、可行的实施路线图,帮助我理解MBE不仅仅是一个技术概念,而是一种全新的企业运作模式。我期待书中能够详细讲解如何构建一个以数字模型为核心的集成化平台,这个平台如何连接企业的各个部门,如何实现数据的互联互通,如何通过数字孪生技术进行全生命周期的管理和优化。我希望能看到书中关于模型创建、模型验证、模型应用以及模型治理等方面的详细论述,以及在不同行业、不同规模的企业中落地的案例分析。这本书的出版,无疑为我提供了一个绝佳的学习机会,我希望能从中汲取宝贵的经验和智慧,推动我的企业在数字化转型中走得更远。

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我是一名对前沿科技充满探索欲的读者,而《数字孪生实战:基于模型的数字化企业(MBE)》这个书名,无疑激起了我极大的兴趣。数字孪生,听起来就像是为物理世界量身定做的“数字分身”,而“基于模型的数字化企业(MBE)”则更是将这一概念延伸到了整个企业运营层面。我非常期待这本书能够深入浅出地讲解数字孪生的核心原理,以及MBE的具体实现方式。我希望书中能够详细介绍如何构建一个能够实时反映物理实体状态、行为和环境的数字模型,以及如何利用这些模型进行模拟、分析、预测和优化。对于“实战”二字,我更是充满了期待,我希望这本书能够提供一些切实可行的实施步骤、技术框架和工具选型建议。例如,如何将物联网、大数据、人工智能等技术与数字孪生技术相结合,形成一套完整的MBE解决方案?在实际的企业应用中,会遇到哪些挑战,又该如何克服?我希望这本书能够像一位经验丰富的向导,带领我穿越复杂的数字孪生技术领域,最终抵达 MBE 构筑的数字化企业新境界。

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当我第一次看到《数字孪生实战:基于模型的数字化企业(MBE)》这本书时,我的第一反应是好奇,然后是期待。作为一名在制造业一线摸爬滚打多年的工程师,我深切体会到传统制造模式的局限性,以及数字化转型的迫切性。数字孪生,这个词在我脑海中已经盘旋了很久,但总觉得有点虚无缥缈,尤其是在我们这种传统企业,如何落地,如何真正实现“数字赋能”,一直是困扰我的问题。这本书的书名,尤其是“MBE”这个缩写,让我看到了希望。我猜想,这本书会深入浅出地讲解如何构建一个“基于模型”的数字化企业,这意味着模型不仅仅是CAD图纸,而是能够承载更多信息、具备更多功能的载体。我希望书中能够详细阐述MBE的核心要素,例如数据的采集、模型的创建、模型的应用场景,以及如何实现物理世界与数字世界的实时联动。同时,我也期望能够看到一些具体的行业案例,比如汽车制造、航空航海、甚至是能源领域,了解其他企业是如何成功应用数字孪生技术,解决实际问题的。对于像我这样希望将数字孪生技术真正融入企业运营的读者来说,这本书的价值无疑是巨大的。我希望它能为我提供一套系统性的方法论,指导我如何在企业内部推动数字孪生和MBE的落地,提升企业的竞争力。

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这本书的封面设计就透着一股硬核科技感,黑白灰的基调,加上一个抽象但又极具辨识度的三维模型图形,让人一眼就能联想到“数字孪生”这个核心概念。我一直对工业4.0、智能制造这些话题很感兴趣,但总是觉得概念居多,落地的实践案例比较少。《数字孪生实战:基于模型的数字化企业(MBE)》这个书名,特别是“实战”和“基于模型的数字化企业”,立刻吸引了我。我脑海中勾勒出的是一本能够带我深入了解如何将数字孪生技术真正应用于企业运营,如何构建一个以模型为核心的数字化体系的书籍。我期待这本书能解答我在实际工作中遇到的困惑,比如如何将物理世界的设备、流程、产品在数字世界中进行精确映射,如何利用这些数字模型进行模拟、优化和决策,以及如何将MBE这个理念贯穿于企业从设计、制造到运维的全生命周期。我希望这本书不仅仅是理论的堆砌,而是能提供详实的案例分析,甚至是代码示例或工具介绍,让我能够学以致用,将书中的知识转化为实际的生产力。这本书的出现,恰好填补了我在寻找这类实践性指导方面的空白,我迫不及待地想翻开它,一探究竟。

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《数字孪生实战:基于模型的数字化企业(MBE)》这本书的书名,让我眼前一亮,仿佛看到了企业数字化转型的曙光。在当前竞争日益激烈的市场环境中,如何实现精益化生产、提高运营效率、降低成本,一直是企业面临的共同挑战。数字孪生技术,以其构建物理世界虚拟镜像的能力,为解决这些问题提供了颠覆性的方案。我特别关注“基于模型的数字化企业(MBE)”这个概念,它预示着一种全新的企业管理模式。我期望这本书能够详细阐述MBE的构建逻辑和实施路径。例如,如何将企业现有的各种数据资源(如 CAD、CAM、CAE、ERP、MES 等)有效地整合到一个统一的数字模型中?这个模型如何实现从设计、制造到运维的全生命周期管理?通过数字孪生技术,企业能够实现哪些关键应用,比如虚拟调试、预测性维护、工艺优化、供应链协同等?我希望书中能够提供详实的案例分析,展示不同行业、不同规模的企业如何成功地应用数字孪生和MBE技术,实现业务的显著提升。对我而言,这本书不仅是知识的获取,更是战略的启迪。

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我看到《数字孪生实战:基于模型的数字化企业(MBE)》这本书的时候,心中涌起一股强烈的职业认同感。作为一名软件工程师,我经常与各种各样的数字化系统打交道,但总感觉这些系统之间缺乏一个统一的、具有生命力的核心。数字孪生和MBE的概念,恰恰触及了这个痛点。我一直相信,真正的数字化转型,不是简单地堆砌技术,而是要构建一个能够反映现实世界、并能与现实世界进行交互的数字镜像。这本书的书名,尤其是“实战”二字,让我对内容充满了期待。我希望它不仅仅停留在理论层面,而是能够深入到技术实现的细节,比如如何利用先进的建模技术(如BIM、PLM、PDM等)构建 MBSE(Model-Based Systems Engineering)基础,如何利用物联网(IoT)技术实时采集数据,如何利用大数据分析和人工智能(AI)进行预测和优化,以及如何将这些技术无缝集成到一个统一的数字孪生平台中。我期待书中能够提供一些可行的架构设计思路,甚至是一些开源工具或框架的介绍,让我能够将书中的知识应用到实际的项目开发中,为企业打造真正具有价值的数字孪生解决方案。

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我是一名对未来科技充满好奇心的读者,而《数字孪生实战:基于模型的数字化企业(MBE)》这个书名,简直就是为我量身定做的。数字孪生,这个概念听起来就充满了科幻色彩,但它又在一点一点地改变我们的现实世界。这本书的“实战”二字,让我相信它不会是那种高谈阔论的理论书,而是能够真正告诉我,数字孪生是如何在企业中落地生根,开花结果的。我特别感兴趣的是“基于模型的数字化企业(MBE)”这个部分。我理解的MBE,是企业的一切运营都围绕着一个数字模型展开,从产品设计、生产制造到售后服务,都能够在这个模型上进行模拟、分析和优化。我希望这本书能够为我揭示MBE的运作机制,例如一个企业是如何构建起这样一个庞大而精密的数字模型的?模型是如何实现与物理世界的同步的?通过这个模型,企业可以获得哪些革命性的洞察和能力?我期待书中能够用生动形象的语言,配以清晰的图示和案例,让我这个对技术细节不太熟悉但对商业应用充满兴趣的读者,也能轻松理解数字孪生的强大力量,以及MBE如何驱动企业实现智能化、高效化和可持续发展。

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《数字孪生实战:基于模型的数字化企业(MBE)》这本书的书名,一下子就抓住了我的核心需求。我是一名专注于企业 IT 架构的咨询师,长期以来,我一直在思考如何才能帮助企业构建一个真正意义上的“智能企业”。很多企业虽然提出了数字化转型的口号,但在实际落地过程中,往往面临着信息孤岛、流程碎片化、决策滞后等问题。数字孪生和MBE的理念,为解决这些问题提供了全新的视角。我非常期待这本书能够深入探讨MBE的核心架构和关键技术,例如如何建立一个统一的、面向对象的模型库,如何将各种业务流程、设备状态、产品信息等映射到数字模型中,以及如何利用数字孪生技术进行实时监控、模拟仿真、预测性维护和性能优化。我希望书中能够提供一些落地的实践指南,例如如何进行企业 MBIS (Model-Based Information System) 的规划和建设,如何选择合适的技术栈,以及如何进行组织变革和人才培养,以支撑 MBE 的成功实施。这本书的出现,对于像我这样的咨询师来说,无疑是一个宝贵的知识宝库,能够帮助我为客户提供更具前瞻性和实操性的解决方案。

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数字孪生热起来了,但是什么是数字孪生呢?较为权威的说法是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。这个说法是对的,可惜太硬,一般人不见得能消化得了。 换一个简单的说法,数字孪生其实就是为现实生活中的物理实体,在电子世界中构建一个数字克隆体,这个克隆体和物理实体之间可以随时相互传递数据。倘若现实物体有变化,数字克隆体马上就能感知到,并随之做出同步;数字克隆体被改动以后,现实物体也能随之做出调整。 两者通过这种相生相伴,高度相似的孪生结构,可以实现有意义的迭代试错先在克隆体上快速低成本地进行,待验证通过以后再在物理实体上完成,(后文见书评正文)

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数字孪生热起来了,但是什么是数字孪生呢?较为权威的说法是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。这个说法是对的,可惜太硬,一般人不见得能消化得了。 换一个简单的说法,数字孪生其实就是为现实生活中的物理实体,在电子世界中构建一个数字克隆体,这个克隆体和物理实体之间可以随时相互传递数据。倘若现实物体有变化,数字克隆体马上就能感知到,并随之做出同步;数字克隆体被改动以后,现实物体也能随之做出调整。 两者通过这种相生相伴,高度相似的孪生结构,可以实现有意义的迭代试错先在克隆体上快速低成本地进行,待验证通过以后再在物理实体上完成,(后文见书评正文)

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