正版 海洋装备数字化工程 编者:鲍劲松//程庆和//张华军//袁轶//

第1篇 综述篇
第1章 海洋装备建造概述
1.1 海洋装备建造的特点
1.2 海洋装备建造链
1.2.1 设计链
1.2.2 制造链
1.2.3 运维服务链
1.3 小结
第2章 海洋装备产品数字化工程内涵
2.1 数字化工程的概念、内涵与内容
2.1.1 数字化工程的概念
2.1.2 数字化工程的内涵
2.1.3 数字化工程的内容
2.2 海洋装备产品数字化工程现状与挑战
2.2.1 海洋装备产品数字化制造现状与发展
2.2.2 数字化工程的挑战
2.3 海洋装备产品生产数字化转型策略
2.3.1 数字化转型背景
2.3.2 数字化转型策略
2.3.3 企业数字化转型的核心要素
2.3.4 海洋装备产品制造数字化转型展望
第3章 智能制造与海洋装备制造
3.1 智能制造技术概述
3.1.1工业4.0 内涵
3.1.2 工业互联网内涵
3.1.3 中国智能制造内涵
3.2 智能制造共性技术
3.2.1 工业物联网
3.2.2 信息物理生产系统
3.2.3 数字主线
3.2.4 工业大数据
3.2.5 机器学习
3.3 海洋工程装备与船舶智能制造战略
3.3.1 工信部智能制造规划
3.3.2 科学技术部重点研发计划
第2篇 数字化设计篇
第4章 海洋装备产品数字化设计技术
4.1 海洋装备产品数字化设计概述
4.1.1 设计流程
4.1.2 主流海洋装备CAD设计系统
4.1.3 海洋装备产品的MBD模型
4.2 面向三维设计评审的模型处理
4.2.1 基于中性文件的MBD建模与转换
4.2.2 三维数模轻量化技术
4.3 海洋装备产品虚拟装配与人因工程仿真
4.3.1 产品虚拟装配与工艺规划
4.3.2 人因工程评估技术
4.4 基于Web的三维设计与协同
4.4.1 基于云计算的三维设计变革
4.4.2 关键技术
第5章 海洋装备产品性能分析的前后处理技术
5.1 海洋装备产品性能分析概述
5.1.1 海洋装备产品性能分析种类
5.1.2 海洋装备产品性能分析流程
5.1.3 海洋装备产品多学科分析与优化
5.1.4 主流的海洋装备CAE软件平台
5.2 面向海洋装备产品CAE分析的四边形网格生成技术
5.2.1 海洋装备产品CAE分析特点
5.2.2 三维中性面模型生成
5.2.3 四边形网格生成
5.2.4 有限元网格重建与生成
5.3 多学科工程分析数据集成可视化
5.3.1 标量场数据可视化
5.3.2 矢量场可视化方法
第6章 海洋装备产品数据全生命周期管理
6.1 海洋装备产品全生命周期数据管理框架
6.2 海洋装备产品全生命周期BOM管理
6.2.1 海洋装备产品集成化BOM管理
6.2.2 BOM演变
6.2.3 基于BOM的数据查询与可视化
6.3 海洋装备产品的主数据管理
6.3.1 主数据管理技术
6.3.2 海洋装备物料主数据信息
6.3.3 主数据管理
6.3.4 主数据管理平台框架
6.4 基于MBD的海洋装备产品PDM集成案例
6.4.1 产品设计模型与EBOM管理
6.4.2 BOM编码规则管理
6.4.3 产品数据文档管理与集成
6.5 基于OSLC的海洋装备产品生命周期协同技术
6.5.1 概述
6.5.2 OSLC服务集成架构
6.5.3 OSLC服务化集成
第7章 基于模型的海洋装备产品数字化工程
7.1 基于模型的系统工程概述
7.1.1 MBSE相关定义与特点
7.1.2 MBSE实施三要素
7.1.3 MBx相关概念区别
7.2 海洋装备产品研发从MBD到MBE
7.2.1 MBE的概念
7.2.2 海洋装备产品3D MBD建模
7.2.3 MBD的信息集成
7.3 MBSE的海洋平台桩腿焊接应用案例
7.3.1 系统建模
7.3.2 桩腿MBD模型及传递
7.3.3 MBD进行PDM和MES集成
第3篇 数字化制造篇
第8章 海洋装备在制品工业物联标识与信息集成
8.1 海洋装备产品制造工业物联框架
8.1.1 工业物联网概念
8.1.2 工业物联网框架
8.2 工业物联统一标识
8.2.1 工业物联标识概述
8.2.2 物联编码体系
8.2.3 工业物联标识解析体系
8.2.4 工业物联标识载体
8.2.5 海洋装备产品工业物联标识的赋码方式
8.2.6 海洋装备产品生产标识解析应用方式
8.3 海洋装备产品DM码、DPM和识别方法
8.3.1 DM码设计
8.3.2 DPM的工艺试验
8.3.3 DM码的识别
8.4 基于工业物联标识解析的在制品信息集成
8.4.1 物联标识解析与设计系统（CAD/PLM）信息集成
8.4.2 物联标识解析与制造信息系统集成
8.4.3 物联标识解析与管理信息系统集成
8.5 基于工业物联网的小组立制造系统案例
8.5.1 系统框架
8.5.2 船舶小组立板料统一物联编码
8.5.3 板架自动化智能印码系统
8.5.4 板架自动下料设备集成
8.5.5 基于工业物联的在制品装焊一体化
第9章 海洋装备产品制造的尺寸精度工程技术
9.1 尺寸精度工程概述
9.1.1 海洋装备产品制造中的精度控制概述
9.1.2 尺寸精度控制流程与现状
9.2 海洋装备产品分段部件的测量精度控制
9.2.1 大尺寸部件测量关键技术
9.2.2 大尺寸部件精度管理测量技术
9.3 尺寸精度控制系统与应用
9.3.1 尺寸精度控制系统
9.3.2 海洋装备产品总组精度控制
9.3.3 海洋装备产品搭载精度控制
9.4 尺寸精度数字化工程的管理
第10章 海洋装备制造的堆场布局与物流
10.1 海洋装备制造的堆场布局
10.1.1 海洋装备中间产品堆场布局建模
10.1.2 堆场布局优化
10.2 堆场间物流配送与调度
10.2.1 堆场物流配送与调度背景
10.2.2 物流配送与调度建模
10.2.3 物流配送与调度优化算法
10.2.4 某海洋装备企业物流配送与调度实例
10.2.5 作业调度系统开发与验证
第11章 海洋装备产品生产虚拟工厂
11.1 虚拟工厂技术
11.1.1 虚拟工厂的内涵
11.1.2 信息物理系统
11.1.3 虚拟工厂体系与标准
11.1.4 虚拟工厂关键技术
11.2 虚拟工厂三维建模
11.2.1 工厂场景几何建模
11.2.2 三维工厂虚拟布局建模
11.3 虚拟工厂仿真
11.3.1 移动设备的运动仿真
11.3.2 虚拟人作业动作仿真
11.3.3 仿真运动碰撞检测
11.3.4 基于关键帧的虚拟工厂作业动画仿真
11.4 基于信息物理生产系统的虚拟工厂集成与执行
11.4.1 虚拟工厂与真实工厂的互联互通
11.4.2 生产数据采集与监控
11.4.3 虚拟工厂仿真执行
11.4.4基于虚拟工厂的智能管理
第12章 大数据驱动的海洋装备产品生产技术
12.1 概述
12.2 海洋装备制造大数据特点与来源
12.2.1 相关概念与特点
12.2.2 海洋装备制造大数据特点
12.2.3 海洋装备制造大数据来源
12.3 海洋装备制造大数据关键技术
12.3.1 大数据平台
12.3.2 大数据处理
12.4 海洋装备产品制造大数据典型应用场景
12.4.1 设备异常监控与预测
12.4.2 分段精度质量监控
12.4.3 船舶建造计划要素识别
12.4.4 大数据驱动下的配送作业优化
12.5 大数据应用趋势与展望
第13章 海洋装备产品网络化协同制造技术
13.1 网络化协同制造系统
13.1.1 网络协同制造内涵
13.1.2 网络协同参考模型
13.2 海洋装备产品网络协同建造关键技术
13.2.1 网络化协同要素
13.2.2 海洋装备网络协同制造体系
13.2.3 网络协同基础技术：工业互联网络
13.2.4 网络协同集成技术：基于模型驱动的一体化集成
13.2.5 网络协同数据基础：工业数据空间
13.2.6 网络协同系统技术：信息物理生产系统
13.2.7 网络协同价值链技术： 供应、营销和服务价值链协同
13.3 面向海洋装备的网络化协同制造系统平台
13.3.1 平台功能设计
13.3.2 基于中台的平台构架方法
第4篇 展望篇
第14章 展望——新一代海洋装备产品智能制造
14.1 5G赋能的工业物联网
14.2 AI赋能海洋装备产品制造
14.3 数字孪生制造
参考文献

主要作者鲍劲松,东华大学机械工程学院教授,研究方向：智能制造；复杂制造系统建模与仿真。主持国家自然科学基金面上项目2项、科技部支撑计划子项1项、上海市科委制造业专项2项，面向航天的专项1项，上海航天基金1项、上海经信委两化融合专项2项、上海交大重点实验室基金1项；作为负责人承担企业科研攻关项目20余项。参加中国月球车型号项目：移动分系统仿真平台开发、多项成果应用在航天企业和船舶企业。作为主要负责人承担国家自然科学基金1项，发改委重大专项1项，工信部2015智能制造标准化项目。已发表靠前外论文40余篇，SCI检索7篇，EI检索26篇；授权3项，软件著作权8项。出版专著3本。

本书是“深远海工程装备与高技术丛书”之一，是站在智能制造的角度来描述海洋装备数字化工程的集成与应用技术。海洋装备数字化工程的概念本身比较广，本书针对海 洋装备的设计和制造两大活动展开，详细论述了数字化技术在设计和制造领域的技术和应用，并重点介绍了海洋装备从设计到制造的数字化贯穿和集成的方法。
本书共分4篇14章。第l篇（第1-3章）介绍海洋装备建造过程特点、流程，数字化技术进展，以及新一代智能制造技术给海洋装备带来的转型。第2篇（第4-7章）介绍海洋装备制造的设计数字化工程技术，包括全生命周期管理、数字化分析与仿真、数字化装配以及数字化协同技术，详细介绍数字化模型的组织、信息建模和集成方式。第3篇（第8—13章）介绍海洋装备的制造过程数字化工程技术，包括海洋装备的数字化制造系统，给出设计一制造一体化框架、数字化加工尺寸精度工程、海洋装备制造中间产品数字化管理工程等，详细介绍了海洋装备产品制造虚拟工厂技术。第4篇（第14章）展望智能制造技术尤其是工业互联网技术和人工智能技术给数字化工程带来巨大的变革，分别介绍了5G赋能工业互联网平台的海洋装备制造体系，并给出人工智能技术在海洋装备制造中的应用场景。
本书的主要读者对象是海洋装备数字化工程应用领域和船舶工程领域的设计、制造及管理人员，高校相关专业的研究人员，以及对数字化工程技术感兴趣的专业读者。

海洋装备的数字化工程，是海洋、制造、自动化、信息与管理等多个学科的交叉、融和 与发展应用的系统工程。根据其研发流程，大致可分为设计阶段的数字化工程、制造阶段 的数字化工程和服务阶段的数字化工程。本书按此分类进行介绍，并从智能制造的角度 分析数字化工程的落地和应用。