工业控制与智能制造丛书智慧企业工业互联网平台开发与创新

目　　录 推荐序一 推荐序二 序 前言 **篇　工业互联网架构 第1章　工业互联网是IT/OT融合下的企业新一代数字化整体架构 2 1.1　方兴未艾的工业互联网市场 2 1.2　为什么工业互联网平台遍地开花，而工业4.0平台寥寥无几？ 5 1.3　工业互联网是新一代企业数字化整体架构 8 1.4　新架构的特点是支持业务从“流程驱动”转向“数字和流程混合驱动” 13 1.5　小结 14 第2章　工业互联网架构的特点是“数字和流程混合驱动” 15 2.1　工业4.0的实施路径和成熟度 16 2.1.1　工业4.0的价值体现 16 2.1.2　工业4.0的成熟度模型 18 2.2　工业3.0时代面向“流程驱动”的工业金字塔的形成和解体 22 2.2.1　工业3.0阶段一：“计算机化”——覆盖产品部分生命周期 22 2.2.2　工业3.0阶段二：“连接”——产品生命周期的全覆盖 23 2.2.3　工业3.0的巅峰——IT/OT集成的制造金字塔架构 25 2.2.4　进入工业4.0时代之后的工业金字塔解体 27 2.3　工业4.0和工业互联网时代基于IT/OT融合的CPS 30 2.3.1　从工业3.0的控制论走向工业4.0的CPS 30 2.3.2　CPS的定义 31 2.3.3　基于CPS理论建立新的企业数字化架构 33 2.3.4　基于CPS的CPPS 40 2.4　小结 44 第二篇　SAP Leonardo平台和智慧企业 第3章　基于数字化“双模”理论打造工业互联网 46 3.1　数字化时代下的市场趋势 46 3.2　客户和咨询公司对商业软件的新要求 47 3.2.1　来自客户的新要求 47 3.2.2　咨询公司给出的新概念 48 3.3　SAP 2020年的产品战略目标和实现 51 3.3.1　SAP 2020年的产品战略目标 51 3.3.2　基于四条主线实现SAP 2020年的产品战略目标 52 3.3.3　SAP Leonardo简介 54 3.4　基于“数字化核心 数字化创新系统”的SAP双模产品体系 57 3.5　深度分析：工业互联网在汽车零部件行业中的应用展望 58 3.5.1　汽车零部件行业面临的挑战 58 3.5.2　基于数字化技术的挖潜和创新是汽车零部件行业的两大对策 62 3.6　小结 68 第4章　迈向工业互联网的SAP产品理念 69 4.1　物联网时代企业创造价值的新价值链 69 4.2　**步：“互联”到“数据”——从互联的万物中采集和存储海量数据 72 4.3　第二步：“数据”到“洞察”——从海量数据中知晓机会和风险所在 74 4.4　第三步：“洞察”到“行动”——推动业务流程前进，将洞察转变为行动 78 4.5　第四步：“行动”到“效果”——创造出新的商业价值和生态系统的优势 80 4.6　打造迈向工业互联网的SAP产品开发与布局 81 4.7　深度案例分析：SAP帮助瑞士*大的汽车经销商AMAG集团实现基于OBD的车联网平台 82 4.7.1　AMAG简介 82 4.7.2　**步：打造自身的一体化业务系统 83 4.7.3　第二步：打造线上的OBD业务 85 4.8　小结 89 第5章　工业互联网的愿景目标——智慧企业 90 5.1　智慧企业的商业驱动力来自新的商业模式对生产和运营效率的渴求 90 5.2　什么是智慧企业 95 5.2.1　智慧企业的定义 95 5.2.2　人工智能与机器学习技术 96 5.3　智慧企业是智能技术支持下的事件驱动的企业 98 5.4　智慧企业是对企业应用软件的智能化改造 102 5.5　基于智慧企业解决方案打造工业互联网 105 5.6　深度分析：BSH从“家庭连接”入手，打造“数字和流程混合驱动”的数据管理基础 107 5.6.1　BSH简介 107 5.6.2　项目背景 108 5.6.3　BSH Home Connect 108 5.7　小结 110 第三篇　数字化产品 第6章　数字化双胞胎从面向资产向面向生态网络协同的创新 112 6.1　什么是数字化双胞胎 113 6.2　传统的面向资产安全与性能的数字化双胞胎 115 6.2.1　数字化双胞胎的起源：军事和航天航空 116 6.2.2　面向资产密集型企业的数字化双胞胎 117 6.3　面向新的商业模式的数字化双胞胎网络 118 6.3.1　从数字化双胞胎到数字化双胞胎网络 118 6.3.2　产品个性化和业务的协同化推动了数字化双胞胎网络的发展 120 6.3.3　数字化双胞胎网络的成熟度模型 122 6.4　数字化双胞胎网络的基础——SAP资产智能网络方案介绍 125 6.5　深度案例分析：SAP帮助维斯塔斯建立数字化双胞胎，推动服务转型 127 6.5.1　公司介绍 127 6.5.2　维斯塔斯的数字化战略 128 6.5.3　与SAP合作的数字化双胞胎网络 128 6.6　小结 132 第7章　从传统的基于PLM的文档管理向端到端数字化主线的创新 133 7.1　传统的PLM在数字转型时代的扩展 134 7.2　基于模型的系统工程的发展 135 7.2.1　PLM面临的挑战 135 7.2.2　基于MBSE的方法 136 7.3　支持产品全生命周期的数字化主线 137 7.3.1　数字化主线的概念 137 7.3.2　建立打通产品全生命周期的实时研发 139 7.3.3　产品全生命周期的BOM总线 142 7.4　深度案例分析：SAP帮助凯撒压缩机实现“智能空气战略” 145 7.4.1　公司介绍 145 7.4.2　运营商业务模式的诞生 146 7.4.3　新商业模式的实现 148 7.4.4　围绕产品全生命周期的智能空气战略 150 7.4.5　对客户的收益 153 7.5　小结 154 第四篇　数字化工厂 第8章　从大规模制造向大规模定制的创新 156 8.1　大规模定制的定义和特点 156 8.2　从工业1.0下的手工定制到工业4.0下的大规模定制2.0 158 8.2.1　大规模定制的过去和未来 158 8.2.2　大规模定制的实现原理 159 8.3　模块化生产/矩阵式生产——工业4.0下的大规模定制技术 162 8.3.1　**代和第二代数字化工厂的有限定制能力 162 8.3.2　真正体现工业4.0实力的第三代数字化工厂 164 8.4　深度案例分析：美国哈雷-戴维森摩托车公司的大规模定制生产重生之路 169 8.4.1　公司简介 169 8.4.2　战略转型之旅 169 8.4.3　哈雷摩托从互联营销、智能制造到售后服务的全价值链创新 173 8.5　小结 178 第9章　从传统的线型供应链向数字化网状供应链的创新 179 9.1　以一为单位的数字化网状供应链 180 9.1.1　数字化供应链从线型向网状的演进 180 9.1.2　数字化网状供应链是企业打造差异化战略的核心武器 181 9.1.3　实现数字化网状供应链的关键是“以一为单位” 183 9.2　支撑数字化网状供应链的核心技术 185 9.2.1　数字化业务计划——将供应链转型为需求驱动业务计划的网络 186 9.2.2　数字化物流与订单执行 187 9.3　深度案例分析：微软硬件部门打造需求驱动的数字化供应链 190 9.3.1　公司简介 190 9.3.2　项目背景 191 9.3.3　阶段一：互联 193 9.3.4　阶段二：预测 194 9.3.5　阶段三：认知 194 9.3.6　SAP在微软数字化供应链转型中的作用 195 9.4　小结 196 第10章　从集中式制造到分布式制造的创新 198 10.1　3D打印技术正在快速走向成熟 198 10.2　从传统的集中式制造到基于3D打印的分布式制造 199 10.3　面向分布式制造的SAP制造网络解决方案 200 10.3.1　满足独特和变化需求的制造业 200 10.3.2　无延迟交货 201 10.3.3　*大化交付能力和*小化响应时间 202 10.3.4　从快速原型到快速生产 202 10.3.5　实现重要的商业收益 203 10.4　深度案例分析：售后配件的3D打印与Krones的实践 205 10.4.1　当前的售后配件业务存在挑战 205 10.4.2　3D打印是有望解决配件困境的重要手段 205 10.4.3　Krones的售后配件实践 206 10.5　小结 207 第五篇　数字化服务 第11章　从被动式维修向基于机器学习的大数据预测性维修的创新 210 11.1　传统设备维修管理面临的挑战 210 11.2　基于物联网大数据的预测性维修 213 11.2.1　高维度数据的降维处理 213 11.2.2　异常状态检测 214 11.2.3　无监督学习与监督学习 215 11.2.4　算法的管理和扩展 216 11.3　SAP PdMS的架构和功能特点 217 11.4　SAP PdMS的价值分析 219 11.5　深度案例分析：意大利铁路公司动态维护管理系统 223 11.5.1　意大利铁路公司介绍 223 11.5.2　项目背景 224 11.5.3　基于状态的维修的困境 224 11.5.4　与SAP合作展开的预测性维护 225 11.6　小结 226 第12章　从以制造为中心向以服务为中心的创新 227 12.1　从制造向服务的转型已经出现在很多行业 228 12.2　工业产品服务系统的定义和分类 230 12.3　不同类型PSS的商业可持续性分析 234 12.4　制造商通过数字化技术向服务提供商转型的路线 236 12.5　深度案例分析：卡特彼勒通过以配件为核心的售后服务打造企业核心竞争力 238 12.5.1　卡特彼勒介绍 241 12.5.2　**阶段：以售后配件为核心的服务化转型 241 12.5.3　第二阶段：基于传感器大数据的预测性分析 244 12.5.4　第三阶段：为客户提供基于卡特彼勒产品的施工方案 248 12.6　小结 249 后记　从*佳业务实践到联合创新工厂 250 缩写表 255 参考文献 257