音像智能车间的大数据应用张洁//吕佑龙//汪俊亮//鲍劲松

章 工业大数据与智能制造
1.1 工业大数据
1.1.1 大数据概述
1.1.2 大数据的特征
1.1.3 工业大数据的特征
1.2 大数据在工业应用中的机遇与挑战
1.3 工业大数据驱动的智能制造
1.3.1 制造业驱动形势演变
1.3.2 基于大数据的产品设计
1.3.3 大数据驱动的智能生产
1.3.4 大数据驱动的智能化运维
1.3.5 基于大数据分析的产品精准营销和成本控制
1.3.6 大数据驱动的全生命周期供应链优化
1.3.7 大数据驱动的车间智能化发展
1.4 工业大数据与智能车间
1.4.1 智能车间的基本内涵
1.4.2 大数据环境下的智能车间信息化特点
1.4.3 数据进的车间信息化基础平台
1.4.4 大数据驱动的智能车间运行方式
1.5 智能车间中的工业大数据应用场景
参考文献
第2章 基于大数据的智能车间技术体系
2.1 大数据应用技术体系
2.2 大数据采集技术
2.2.1 无线频识别技术
2.2.2 二维码技术
2.. 系统日志采集系统
2.2.4 网络数据采集系统
2.2.5 数据库采集系统
2.2.6 制造业大数据感知技术
. 大数据传输技术
..1 工业现场总线通信技术
..2 工业现场以太网通信技术
.. 工业现场无线网络通信技术
..45 G技术
2.4 大数据处理技术
2.4.1 数据清理
2.4.2 数据变换
2.4.3 数据归约
2.5 大数据存储技术
2.5.1 YARN
2.5.2 ZooKeeper
2.6 大数据集成技术
2.7 大数据分析技术
2.7.1 分类/聚类算法
2.7.2 关联分析
2.7.3 模式挖掘
2.8 大数据预测/决策技术
2.9 大数据可视化技术
参考文献
第3章 基于大数据挖掘的产品工艺智能规划
3.1 产品工艺智能规划业务
3.1.1 产品工艺智能规划业务的内容
3.1.2 产品工艺智能规划问题的特点
3.2 产品工艺规划数据资源
3.2.1 产品工艺规划数据来源
3.2.2 MBD模型数据存储方式
3.. 工艺规划数据的标签化管理与组织方式
3.3 大数据驱动的产品工艺智能规划方法体系架构
3.4 产品工艺规划数据挖掘技术
3.4.1 产品形状特征自动识别方法
3.4.2 三维设据提取方法
3.4.3 产品工艺知识库管理技术
3.5 产品工艺智能规划方法
3.5.1 产品MBD模型检索方法
3.5.2 产品工艺知识重用方法
3.6 航天零件加工车间的产品工艺智能规划实例
参考文献
第4章 基于大数据预测的车间生产智能调度
4.1 车间生产智能调度业务
4.1.1 车间生产智能调度业务的内容
4.1.2 车间生产智能调度问题的特点
4.2 车间生产智能调度数据资源
4.2.1 车间生产智能调度数据来源
4.2.2 车间生产智能调度数据组织方式
4.3 大数据驱动的车间生产智能调度方法体系
4.4 车间生产能预测技术
4.4.1 车间生产能预测的一般方法
4.4.2 车间工期预测模型
4.5 能预测驱动的车间生产智能调度方法
4.5.1 晶圆单层工期调控模型
4.5.2 基于强化学习的晶圆工期逐层调控模型
4.5.3 基于Actor-Critic的工期调控策略优化方法
4.6 基于大数据预测晶圆制造车间生产智能调度实例
4.6.1 晶圆制造系统特分析
4.6.2 晶圆制造车间智能调度案例
参考文献
第5章 基于大数据集成的物料运输系统调度
5.1 物料运输系统调度业务
5.1.1 物料运输系统调度业务的内容
5.1.2 物料运输系统调度问题的特点
5.2 物料运输系统调度数据资源
5.2.1 物料运输调度数据来源
5.2.2 物料运输数据多维度组织形式
5.3 大数据集成的物料运输系统调度方法体系
5.4 物料运输系统状态感知技术
5.5 基于大数据集成的物料运输系统状态分析技术
5.5.1 物料运输系统数据集成方法
5.5.2 物料运输系统运行模型
5.5.3 物料运输系统运行稳定状态分析
5.5.4 物料运输系统状态分析模型评价
5.6 物料运输系统智能调度技术
5.6.1 物料运输调度整体流程
5.6.2 两阶段物料运输优化方法
5.7 晶圆制造车间的物料运输系统调度实例
5.7.1 车间硬件环境
5.7.2 实施应用
5.7.3 结果分析
参考文献
第6章 基于大数据可视化的生产智能监控
6.1 生产智能监控业务
6.1.1 生产智能监控业务内容
6.1.2 生产智能监控业务的问题特点
6.2 生产智能监控业务的数据资源
6.2.1 生产监控业务的数据来源
6.2.2 生产监控数据的组织形式
6.3 大数据驱动的生产智能监控方法体系架构
6.4 面向车间生产监控的边缘计算技术
6.5 车间生产监控信息建模技术
6.6 车间生产监控可视化技术
6.6.1 三维场景界面的设计
6.6.2 界面操作逻辑的设计
6.7 飞机装配车间的生产在线监控系统实例
6.7.1 数据采集及管理模块
6.7.2 机翼位姿监控模块
6.7.3 生产进程可视化监控
6.8 食品包装车间的生产在线监控系统实例
6.8.1 原材料批次信息管理
6.8.2 生产过程数据关联
6.8.3 生产过程信息查询
6.8.4 生产状态可视化
参考文献
第7章 基于大数据关联分析的质量智能控制
7.1 产品质量控制业务
7.1.1 产品质量控制业务的内容
7.1.2 产品质量控制问题的特点
7.2 产品质量数据资源
7.2.1 产品质量数据来源
7.2.2 产品质量数据批次化组织形式
7.3 产品质量数据关联分析技术
7.3.1 产品质量规律挖掘方法
7.3.2 产品质量特征提取方法
7.4 产品质量智能预测技术
7.5 产品质量控制优化技术
7.6 发动机装配车间产品质量控制实例
7.6.1 柴油发动机装配过程数据处理
7.6.2 柴油发动机功率数据关联分析
7.6.3 柴油发动机功率预测模型
7.6.4 柴油发动机装配过程控制
参考文献
第8章 基于大数据分类的设备智能维护
8.1 设备智能维护业务
8.1.1 设备维护业务的内容
8.1.2 设备维护业务的问题特点
8.2 设备智能维护业务的数据资源
8.3 大数据驱动的设备智能维护方法体系架构
8.4 设备异常状态侦测方法
8.5 设备运行状态预测模型
8.6 设备维护方式智能决策方法
8.7 晶圆加工车间设备智能维护实例
参考文献

张洁，女，东华大学机械工程学院院长、教授、博士生导师。中国科协智能制造会合体专家委员会委员、中国人工智能学会智能制造专业委员会副主任等。长期致力于将制造技术与管理理念和IT技术结合的课题研究与开发，主要研究方向为工业大数据分析与决策、智能生产调度等，主持和参加了自然科学重点项目和面上项目、高技术研究发展计划（“863”计划）项目、科技部重点研发计划项目、科技重大专项等20多个项目，出版专著《晶圆制造自动化物料运输系统调度》等9本，发表80多篇，获得国内公开授权发明专利和软件著作权30项。, 吕佑龙，东华大学讲师、硕士生导师。2017年在上海交通大学获博士，以混流装配线调度、产品质量控制为主要研究方向。, 鲍劲松，东华大学机械工程学院教授、博士生导师。2002年在上海交通大学获博士，以信息物理系统、智能与优化、工业互联网为主要研究方向。, 汪俊亮，东华大学副研究员、硕士生导师。2018年在上海交通大学获博士，以工业大数据、图像处理、模式识别为主要研究方向。

本书围绕大数据技术在智能车间中的应用情况，在概要阐述工业大数据驱动的智能制造主要存在形式的基础上，介绍基于大数据的智能车间技术体系，针对工艺智能规划、生产智能调度、物料运输调度、生产智能监控、质量智能控制、设备智能维护等智能车间典型业务场景，深入分析业务场景的主要内容、数据资源及其组织形式，详细介绍数据集成、关联分析、数据预测、数据可视化等大数据技术在业务场景中的应用情况，并以航空航天、汽车、食品、半导体等典型行业为背景，介绍业务场景的企业实例。
本书主要面向从事智能制造新模式探索与工业大数据分析应用方面的学者和工业界中期望寻找智能车间运行分析与决策优化方法的生产管理人员，也可作为机械工程、智能制造、自动化、计算机工程、工业工程、管理工程等相关专业的和高年级生的教材和参考书。

本书注重理论结合实践，既介绍大数据驱动的智能车间技术体系框架，深入介绍每项技术解决的问题，又介绍各项技术的具体应用场景与企业实际案例，突出前沿大数据技术在智能车间中的实用价值。