机械设备数字化解决方案:实现智能工厂的基础

序 前言 第 1 章 概述 001 1.1 市场需求推动工业向数字化转型 001 1.1.1 前三次工业革命的产生背景和主要标志 . 001 1.1.2 市场需求和相关技术的发展触发第四次工业革命 . 002 1.2 数字化工厂的概念和基本架构 006 1.2.1 离散型和流程型工业生产 . 006 1.2.2 数字孪生及其优势 . 007 1.2.3 数字化工厂中 IT 和 OT 的融合 . 013 1.2.4 数字化工厂的构成和各部分的功能 . 015 第 2 章 机械设备制造环节的数字化 018 2.1 机械设备制造环节的数字化概览 018 2.2 机械概念设计的数字化应用 022 2.3 西门子机电一体化咨询服务 025 2.3.1 西门子机电一体化咨询服务的工作内容 . 025 2.3.2 西门子机电一体化咨询服务的工作方法 . 028 2.3.3 西门子机电一体化咨询服务的典型行业应用 . 035 2.4 电气设计中的数字化应用 037 2.4.1 提升效率：使用 AML 文件打通电气设计的三个环节 038 2.4.2 选型软件的应用 . 041 2.4.3 安全评估的集成 . 054 2.4.4 控制柜的温升设计 . 067 2.5 自动化工程 069 2.5.1 自动化工程概览 . 069 2.5.2 自动化工程的基础组件—— TIA Portal Openness . 073 2.5.3 自动执行工程任务 . 077 2.5.4 生成 PLC 程序 083 2.5.5 生成人机界面 . 092 2.6 机械设备虚拟调试方案 . 099 2.6.1 机械设备虚拟调试方案结构概览 . 100 2.6.2 物理和运动学模型 . 103 2.6.3 电气和行为模型 . 108 2.6.4 自动化模型 . 112 2.6.5 机械设备虚拟调试解决方案实例 . 113 2.7 工艺性能虚拟调试方案 121 2.7.1 工艺性能虚拟调试方案结构概览 . 121 2.7.2 工艺性能虚拟调试方案与机械设备虚拟调试方案的区别和联系 . 127 2.7.3 工艺性能虚拟调试方案实例 . 128 第 3 章 机械设备使用环节的数字化 136 3.1 机械设备使用环节的数字化概览 136 3.2 生产线的数字孪生及其应用 140 3.2.1 生产线数字孪生及其优越性 . 140 3.2.2 生产线数字孪生应用实例 . 142 3.3 生产线集成和生产线数据透明化 143 3.3.1 生产线通信标准化 . 143 3.3.2 生产线设备程序标准化 . 152 3.3.3 生产线数字化生产管理系统—— 生产管家 159 3.4 生产过程中的优化 168 3.4.1 工业人工智能技术 . 168 3.4.2 工业人工智能在生产过程中的应用 . 171 3.5 预测性维护 175 3.5.1 针对预测性维护的工业边缘计算 . 176 3.5.2 SIMICAS? 智维宝 186 3.6 生产过程中的虚拟革新 189 3.6.1 扩展现实技术 . 189 3.6.2 典型应用场景 . 190 第 4 章 数据共享、操作协同及工业云的应用 196 4.1 产品全生命周期的数据共享和操作协同及 Teamcenter 软件的应用 . 197 4.1.1 为什么机器制造企业的数字化需要 PLM 197 4.1.2 西门子 PLM 软件 Teamcenter 功能简介 . 199 4.1.3 Teamcenter 在数字化工厂中的应用案例 202 4.2 工业云在数字化工厂的应用 203 4.2.1 工业云的基本概念、架构及功能 . 203 4.2.2 工业云与数字孪生使机器的设计、制造和运行不断优化 . 206 第 5 章 如何精准和有效地实施数字化转型 209 5.1 从企业的实际需要出发，逐步完成数字化转型 209 5.2 西门子数字化工厂方案的兼容性和可扩充性 212 5.3 西门子生产机械工艺与应用技术中心助力企业数字化转型 215