[正版]德国工业4.0大全(原书2版1-4卷)智能生产技术+自动化技术+智能物流技术+技术应用 工业制造 人工智能 工业

                                                    店铺公告

为保障消费者合理购买需求及公平交易机会，避免因非生活消费目的的购买货囤积商品，抬价转售等违法行为发生，店铺有权对异常订单不发货且不进行赔付。异常订单：包括但不限于相同用户ID批量下单，同一用户（指不同用户ID，存在相同/临近/虚构收货地址，或相同联系号码，收件人，同账户付款人等情形的）批量下单（一次性大于5本），以及其他非消费目的的交易订单。 温馨提示：请务必当着快递员面开箱验货，如发现破损，请立即拍照拒收，如验货有问题请及时联系在线客服处理，（如开箱验货时发现破损，所产生运费由我司承担，一经签收即为货物完好，如果您未开箱验货，一切损失就需要由买家承担，所以请买家一定要仔细验货）， 关于退货运费：对于下单后且物流已发货货品在途的状态下，原则上均不接受退货申请，如顾客原因退货需要承担来回运费，如因产品质量问题（非破损问题）可在签收后，联系在线客服。

德国工业4.0大全第1卷:智能生产技术(原书第2版)

第1卷主要针对面向工业4.0的生产技术，包含下列要点：工业4.0应用场景、信息物流生产系统、增值链的垂直于水平集成、面向工业4.0的社会技术系统、面向工业4.0和信息安全的平台、工业4.0生产的导入场景、增值数字化。

德国工业4.0大全第2卷:自动化技术(原书第2版)

本书主要面向工业4.0的自动化技术的*新内容：工业 4.0的虚拟物理系统的运行、工业 4.0 中的工程问题、纵向和横向集成、数据挖掘和分析和人机交互。

德国工业4.0大全第3卷:智能物流技术(原书第2版)

本书主要介绍工业4.0中更新的和新兴的物流技术：面向工业4.0的物流技术、工业地面搬运车辆、仓库技术、系统的综合服务、物流系统中的传感器和执行器、物流4.0装置与设备、工业4.0系统的管理。

德国工业4.0大全第4卷:技术应用(原书第2版)

本书汇集了工业 4.0 在生产、自动化和物流技术中具有长期的可持续性发展意义重要成果：IT 和自动化技术的挑战、西门子电气车间工业 4.0 生成系统、从无人驾驶到智能自动化移动平台、智能工厂中人机通讯的智能生产、人机交互技术。

德国工业4.0大全第1卷:智能生产技术(原书第2版)

译者序

前言

第一篇 工业4.0应用场景

第1章 生产应用案例 …… 2

1.1 引言 …… 2

1.2 计算机集成制造 …… 3

1.3 精益生产 …… 5

1.4 工业4.0 …… 16

1.5 总结 …… 27

参考文献 …… 28

第2章 可变的未来汽车制造生产体系 …… 29

2.1 使用可变生产体系的动机 …… 29

2.2 灵活性与可变性 …… 30

2.3 梅赛德斯奔驰生产过程中的创新型自动化解决方案 …… 32

2.4 灵敏机器人的可变性 …… 36

2.5 研究型工厂ARENA2036通过整合新一代（轻型）

 汽车产品与生产形态实现可变性 …… 40

参考文献 …… 45

第二篇 信息物理生产系统

第3章 iBin—人工智能造就革命性的物流解决方案 …… 48

3.1 动机 …… 48

3.2 iBin系统描述 …… 52

3.3 展望 …… 55

3.4 潜力在哪里 …… 60

参考文献 …… 61

第4章 云端控制 …… 62

4.1 引言 …… 62

4.2 目前控制系统的不足 …… 63

4.3 云端控制系统 …… 66

4.4 云端控制系统与机器的通信 …… 70

4.5 云端控制技术的应用 …… 74

参考文献 …… 75

第5章 用于预测性维护的信息物理系统 …… 77

5.1 引言 …… 77

5.2 智能组件的维护 …… 81

5.3 智能规划系统的维护 …… 83

5.4 智能用户界面的维护 …… 87

5.5 总结 …… 92

参考文献 …… 93

第三篇 价值链的横向和纵向集成

第6章 半导体行业价值链的横向集成 …… 96

6.1 半导体行业价值网络的特点 …… 96

6.2 实现价值网络的集成 …… 99

6.3 横向集成的机遇与挑战 …… 101

6.4 总结 …… 104

参考文献 …… 104

第四篇 工业4.0中的社会技术系统

第7章 工业4.0中的安全…… 106

7.1 引言 …… 106

7.2 安全挑战 …… 107

7.3 用于柔性堆砌式系统的模块化安全验证过程 …… 112

7.4 动态设备配置的运行时间验证 …… 120

7.5 总结 …… 122

参考文献 …… 123

第8章 工业4.0的继续教育和技能发展 …… 124

8.1 工业4.0介绍和应用领域 …… 124

8.2 生产场景及其发展途径 …… 127

8.3 工业4.0能力要求的计算 …… 132

8.4 工业4.0中的继续教育 …… 135

参考文献 …… 137

第9章 减少生产中的决策 …… 139

9.1 引言 …… 139

9.2 现有远程支持应用程序 …… 141

9.3 应用重点 …… 143

9.4 前景 …… 150

参考文献 …… 151

第10章 工业环境中的人 …… 152

10.1 工业4.0中的数据流 …… 152

10.2 工业用途的扩展现实 …… 155

10.3 研究项目SmARPro …… 164

10.4 增强现实在工业中的前景 …… 170

10.5 总结 …… 173

参考文献 …… 173

第五篇 工业4.0和IT安全的平台

第11章 基于社区云的安全的工业4.0平台 …… 176

11.1 工业4.0：从概念到基础设施 …… 176

11.2 虚拟堡垒Knox—巴登-符腾堡州的工业4.0机器和

工厂工程合作平台 …… 179

11.3 技术方面的核心要素 …… 180

11.4 信任和接受：VFK的信任模式 …… 190

11.5 数字工业基础设施的商业模式 …… 198

11.6 展望 …… 203

参考文献 …… 204

第六篇 生产制造中的工业4.0

第12章 PLC自动化和信息技术的联合使用 …… 206

12.1 引言 …… 206

12.2 机器设备软件的意义 …… 207

12.3 开放核心工程平台 …… 209

12.4 机械软件—工业4.0的潜力 …… 215

参考文献 …… 217

第13章 从自动化金字塔到企业控制网络 …… 218

13.1 大数据和云计算是工业4.0的推动力 …… 219

13.2 对企业信息技术的要求 …… 220

13.3 未来操作情况的机遇与前提条件 …… 222

13.4 总结 …… 224

参考文献 …… 226

第14章 工业4.0—准备就绪 …… 227

14.1 初期的复杂性 …… 227

14.2 转向工业4.0的初始情况 …… 228

14.3 工业4.0转型的过程模型 …… 234

14.4 转型方案 …… 238

14.5 总结和展望 …… 242

参考文献 …… 243

第七篇 增值过程的数字化

第15章 商业模式创新 …… 246

15.1 引言 …… 246

15.2 工业4.0中的技术和应用领域 …… 248

15.3 生产型企业的商业模式导向 …… 249

15.4 商业模式的新成功逻辑 …… 252

15.5 商业模式场景的发展 …… 256

15.6 商业模式创新实践：以365 FarmNet为例 …… 259

15.7 总结 …… 261

德国工业4.0大全第2卷:自动化技术(原书第2版)

译者序

前言

第一篇 工业4.0的应用场景

第1章 工业4.0的实际应用 …… 2

1.1 工业生产中的物联网 …… 2

1.2 减少工厂中媒介中断的技术范例 …… 4

1.3 应用实例 …… 7

1.4 评价与展望 …… 20

1.5 总结 …… 26

1.6 参考文献 …… 27

第2章 基于代理的互联智能生产设备的动态重构 …… 29

2.1 工业4.0示例：MyJoghurt …… 29

2.2 不同场景及随之而来的挑战 …… 31

2.3 范例的结构和基本流程 …… 36

2.4 示范工厂的基于代理的连接方式 …… 37

2.5 参考文献 …… 40

第3章 在基于机器人的工厂中集成多样化控制系统的应用实例 …… 42

3.1 引言 …… 42

3.2 编程 …… 44

3.3 传感器和执行器的通信和集成 …… 48

3.4 总结 …… 53

3.5 参考文献 …… 54

第4章 工业4.0中“即插即生成”的应用案例 …… 56

4.1 工业4.0对自动化的影响 …… 56

4.2 工业控制过程的“即插即生成” …… 59

4.3 工业实时网络的“即插即生成” …… 63

4.4 总结 …… 66

4.5 参考文献 …… 67

第二篇 信息物理系统的运行

第5章 通过信息物理系统提高协作生产率 …… 70

5.1 引言 …… 70

5.2 生产控制中的挑战 …… 71

5.3 信息物理系统中的协作生产率 …… 73

5.4 工业4.0的管理方法 …… 74

5.5 应用案例 …… 82

5.6 参考文献 …… 86

第6章 面向代理的移动机器人将现有异构自动化生产系统连接至工业4.0系统 …… 88

6.1 动机 …… 88

6.2 生产-运输一体化的概念 …… 91

6.3 示范机器人集成代理网络的实施 …… 100

6.4 机器人集成代理网络示范的评价 …… 102

6.5 总结与展望 …… 108

6.6 参考文献 …… 110

第7章 高性能自动化使信息技术和生产相结合 …… 111

7.1 分类 …… 111

7.2 对未来生产的要求 …… 112

7.3 对未来自动化技术的要求 …… 113

7.4 工业4.0的必要前提 …… 113

7.5 高性能自动化 …… 115

7.6 通信—世界与个人计算机相遇 …… 125

7.7 工业4.0必要元素—加工步骤和流程的本体学和分类学 …… 128

7.8 工业4.0环境下的多样化标准 …… 133

7.9 总结 …… 134

7.10 参考文献 …… 135

第8章 以基于PC的控制技术作为智能网络化生产系统的基础 …… 138

8.1 生产技术的变迁 …… 138

8.2 基于PC的控制技术 …… 140

8.3 网络化智慧工厂 …… 141

8.4 高性能控制技术 …… 146

8.5 科学自动化—it抯 OWL-ScAut …… 149

8.6 普遍的一体化工程 …… 152

8.7 总结 …… 157

8.8 参考文献 …… 158

第三篇 工业4.0中的工程理念

第9章 Clip X：控制柜生产的工业化之路 …… 160

9.1 概述 …… 160

9.2 控制柜制造过程中的过程链 …… 163

9.3 工业4.0背景下的控制柜制造 …… 167

9.4 实践实例 …… 171

9.5 总结 …… 175

9.6 参考文献 …… 176

第10章 面向设备模型工程的集成平台需求和解决方案 …… 178

10.1 引言 …… 178

10.2 应用 …… 181

10.3 对于不间断模型和连续工具链的需求 …… 185

10.4 独立于制造商的集成平台AML Hub …… 188

10.5 解决方案的比较 …… 192

10.6 流程支持 …… 196

10.7 总结与展望 …… 198

10.8 参考文献 …… 199

第11章 自动化标记语言概述 …… 202

11.1 引言 …… 203

11.2 被涵盖的设计流程及其设计数据 …… 206

11.3 应用实例 …… 212

11.4 AutomationML的基本架构 …… 213

11.5 系统拓扑和系统元素的建模 …… 216

11.6 集成对象语义 …… 225

11.7 几何学和运动学 …… 228

11.8 行为建模 …… 231

11.9 网络建模 …… 235

11.10 集成额外的外部信息 …… 244

11.11 应用流程 …… 244

11.12 总结 …… 247

11.13 参考文献 …… 247

第12章 工业生产系统的异构和分布式开发环境中的质量保证 …… 250

12.1 引言 …… 250

12.2 项目角色和要求 …… 254

12.3 综合数据模型和数据 …… 256

12.4 集中检查和集成测试 …… 258

12.5 观察关键过程和项目参数 …… 260

12.6 产品监控项目和质量管理 …… 264

12.7 总结 …… 266

12.8 展望 …… 267

12.9 参考文献 …… 268

第13章 工业4.0组件中自动化装置的集成 …… 270

13.1 引言 …… 270

13.2 I40组件 …… 273

13.3 AT设备的模型 …… 274

13.4 AT设备的设备说明 …… 277

13.5 应用案例 …… 281

13.6 总结 …… 282

13.7 参考文献 …… 283

第14章 语义网对工业4.0工程的贡献 …… 284

14.1 引言 …… 284

14.2 语义网简介 …… 286

14.3 分析框架 …… 288

14.4 在工业场景中使用语义网技术 …… 293

14.5 语义网技术的局限性 …… 300

14.6 总结 …… 301

14.7 致谢 …… 302

14.8 参考文献 …… 302

第15章 诊断异构工程数据的不一致性 …… 305

15.1 引言 …… 305

15.2 应用实例 …… 307

15.3 不一致性管理的要求 …… 308

15.4 研究现状 …… 310

15.5 不一致性诊断的概念 …… 316

15.6 未来工作的结果和研究主题的讨论 …… 320

15.7 参考文献 …… 322

第16章 通过接口技术实现制造业中的数据集成 …… 325

16.1 引言 …… 325

16.2 接口快速标准化的灵活方式 …… 327

16.3 使用PLT实例来阐释灵活标准化方法的使用 …… 329

16.4 以模块集成为例的标准化 …… 331

16.5 工业4.0环境中的数据集成应用案例 …… 334

16.6 参考文献 …… 337

第17章 生产管理系统的自动生成 …… 339

17.1 引言及问题背景 …… 340

17.2 食品工业的环境 …… 342

17.3 通用网络连接方法 …… 344

17.4 应用实例：酿造过程 …… 347

17.5 自动生成生产管理系统和在食品工业领域实施的概念 …… 348

17.6 总结与展望 …… 356

17.7 参考文献 …… 356

第四篇 纵向和横向集成

第18章 标准化的纵向通信和横向通信 …… 360

18.1 纵向集成和横向集成 …… 360

18.2 参考文献 …… 379

第19章 工业4.0—全球参与的机遇和挑战 …… 381

19.1 工业的重生 …… 381

19.2 客户案例 …… 391

19.3 西门子发展路线图 …… 394

19.4 参考文献 …… 395

第20章 用于耦合异构信息物理生产系统的模块化软件代理 …… 397

20.1 引言 …… 397

20.2 （技术）软件代理的理念 …… 400

20.3 基于模型的开发的理念 …… 401

20.4 基于软件代理的CPPS连接器 …… 403

20.5 总结与展望 …… 404

20.6 参考文献 …… 405

第21章 工业4.0中的特征语义学 …… 407

21.1 引言 …… 407

21.2 什么是语义学 …… 409

21.3 信息交换时语义学的作用 …… 411

21.4 语法和语义的信息模型 …… 415

21.5 通过基于特征的语义提高工程的一致性 …… 419

21.6 总结 …… 420

21.7 参考文献 …… 420

第22章 工业4.0标准的横向和纵向模块化集成框架 …… 422

22.1 引言 …… 422

22.2 Open-edi参考模型 …… 424

22.3 基于模型的横向和纵向标准集成的框架 …… 427

22.4 根据Open-edi确定的BOV和FSV标准 …… 430

22.5 总结与展望 …… 439

22.6 致谢 …… 441

22.7 参考文献 …… 441

第五篇 工业4.0中的数据挖掘和数据分析

第23章 智慧大数据—智能操作、分析和过程调整 …… 446

23.1 引言 …… 446

23.2 工业4.0中的物联网 …… 447

23.3 大数据 …… 452

23.4 工业4.0下的业务流程 …… 453

23.5 参考文献 …… 458

第24章 智能工厂中的数据分析 …… 459

24.1 动机 …… 459

24.2 挑战 …… 463

24.3 解决方法 …… 465

24.4 案例分析 …… 467

24.5 总结 …… 474

24.6 参考文献 …… 476

第25章 工业4.0中数据分析方面的法律问题 …… 479

25.1 制造工业中涉及智能数据的合作关系 …… 479

25.2 工业数据的法律分类 …… 481

25.3 智能数据交换的合同设计 …… 487

25.4 智能数据交换的其他合作关系 …… 499

25.5 合同建议 …… 504

25.6 总结 …… 508

25.7 参考文献 …… 510

第六篇 工业4.0中的人机交互

第26章 信息物理生产系统中的人力支持 …… 514

26.1 动机 …… 514

26.2 支持人机界面的技术 …… 516

26.3 总结与展望 …… 522

26.4 参考文献 …… 522

第27章 技术装备的现代触摸屏交互设计 …… 524

27.1 工业4.0中触摸屏交互的重要性 …… 524

27.2 起始状态 …… 526

27.3 现代触摸交互的优点和可能性 …… 527

27.4 触摸屏交互应用的挑战和局限性 …… 529

27.5 工业背景下的触摸屏设计 …… 533

27.6 参考文献 …… 542

第28章 “工业4.0情景”与人的融合 …… 544

28.1 引言 …… 544

28.2 生产系统的生命周期 …… 547

28.3 人与生产系统的交互 …… 549

28.4 总结 …… 554

28.5 参考文献 …… 555

第29章 在工业4.0的框架下应用移动计算机系统来应对人口结构的变化 …… 559

29.1 引言 …… 559

29.2 动机：工作场所的人口变化 …… 561

29.3 移动系统和可穿戴计算系统在环境辅助工作方式下的分类 …… 565

29.4 移动系统和可穿戴微机系统在环境辅助工作设计中的应用领域 …… 571

29.5 对移动系统的接受和用户的要求 …… 577

29.6 移动系统的成功标准 …… 580

29.7 总结与展望 …… 582

29.8 致谢 …… 583

29.9 参考文献 …… 583

德国工业4.0大全第3卷:智能物流技术(原书第2版)

译者序

前言

第一篇 工业4.0中的物流技术

第1章 工业4.0中的即插即用输送技术 …… 2

1.1 引言 …… 2

1.2 即插即用输送系统的需求特性 …… 3

1.3 设计原则 …… 5

1.4 连续输送系统举例 …… 9

1.5 非连续输送系统举例 …… 14

1.6 总结和展望 …… 18

参考文献 …… 19

第2章 小规模信息物理输送技术 …… 21

2.1 引言 …… 21

2.2 工业4.0背景下小规模信息物理输送技术的柔性提升 …… 22

2.3 小规模信息物理输送技术的框架结构 …… 25

2.4 小规模信息物理输送技术的控制 …… 27

2.5 小规模信息物理输送技术的数据通信 …… 36

参考文献 …… 45

第3章 人在工业4.0中的角色 …… 47

3.1 引言 …… 47

3.2 工业4.0中的人和自主系统的交互 …… 51

3.3 自主系统交互的新方法 …… 54

3.4 总结与展望 …… 61

参考文献 …… 62

第二篇 具备工业4.0要求的地面运输车

第4章 社会技术系统中多功能可变形的输送设备 …… 66

4.1 蚁群结构—未来厂内物流扁平化组织结构 …… 66

4.2 金字塔架构的终结和可变化物流的未来 …… 70

4.3 消费需求变化带来的物流变化 …… 71

4.4 可变能力的未来因素 …… 72

4.5 物联网中的认知物流 …… 75

4.6 成功要素之一：分散式控制系统 …… 76

4.7 静态存储到可转换的枢纽 …… 80

4.8 Hub2Move中的可变形叉车 …… 81

4.9 工业4.0背景下的新型工作组织架构 …… 86

参考文献 …… 89

第5章 使用认知系统实现的智能化运输工具 …… 91

5.1 引言 …… 91

5.2 工业卡车光学定位系统 …… 92

5.3 摄像机支持下的储存和检索功能 …… 98

5.4 地面运输车轮胎中的传感器集成 …… 105

5.5 厂内物流中无人驾驶车辆调试的语音控制系统 …… 110

5.6 手势控制的无人小车 …… 116

参考文献 …… 123

第6章 智能运输平台以及自动化平台的核心技术 …… 126

6.1 动机 …… 126

6.2 关键技术说明 …… 129

6.3 现有智能化、移动系统示例 …… 138

6.4 总结与展望 …… 141

参考文献 …… 142

第三篇 工业4.0仓储技术

第7章 工业4.0背景下的智能化、网络化仓储系统 …… 146

7.1 穿梭车系统的特性 …… 146

7.2 小件穿梭车的优势 …… 150

7.3 优势集成：SmartCarrier …… 152

第8章 基于信息物理系统的可移动仓库 …… 158

8.1 引言 …… 158

8.2 可移动仓库中的工业4.0 …… 163

8.3 技术现状 …… 164

8.4 展望 …… 184

参考文献 …… 187

第四篇 工业4.0系统的混合服务

第9章 设备云 …… 190

9.1 引言 …… 190

9.2 物联网技术和云计算的方案 …… 191

9.3 云物联网系统和应用的增值 …… 197

9.4 设备云：物联网与云计算和大数据的结合 …… 200

9.5 设备云的应用 …… 205

9.6 设备云：挑战与展望 …… 208

参考文献 …… 210

第10章 基于云计算的工业4.0软件服务 …… 211

10.1 云计算和工业4.0 …… 211

10.2 工业4.0提供的软件服务 …… 212

10.3 BPaaS平台的转换 …… 217

10.4 物流云计算的市场分析 …… 225

10.5 总结 …… 227

参考文献 …… 228

第11章 工业4.0对仓库管理系统、运输管理系统以及供应链管理系统的影响 …… 229

11.1 工业4.0的开端 …… 230

11.2 IT开发者的挑战 …… 231

11.3 自适应的事件管理 …… 233

11.4 SOA（以服务为导向的架构）—工业4.0中IT架构的基础 …… 234

11.5 实时的信息交流 …… 236

11.6 以交易为基础的新的许可模式 …… 237

11.7 在互联流程中作为服务代理的IT系统 …… 239

11.8 多结构数据的统一、分析和使用 …… 240

参考文献  …… 242

第12章 面向工业4.0的仓库管理系统 …… 243

12.1 发展中的智能工厂 …… 243

12.2 货物管理的传统与创新 …… 246

12.3 人、机器及其机动性 …… 251

12.4 仓库管理何去何从 …… 253

12.5 总结 …… 255

参考文献 …… 257

第五篇 工业4.0物流系统的传感技术和执行技术

第13章 工业4.0的执行技术 …… 260

13.1 引言 …… 260

13.2 应用于厂内物流的驱动技术 …… 262

13.3 水平驱动技术的新思路 …… 263

13.4 输送机应用中效率最优运动控制 …… 273

13.5 智能模块的能量再利用概念 …… 277

参考文献 …… 282

第14章 物流领域信息物理系统的基础 …… 283

14.1 引言和动机 …… 283

14.2 物流中的传感技术 …… 284

14.3 智能传感技术 …… 291

14.4 基于智能传感器的信息物理系统 …… 298

14.5 物流4.0的应用 …… 303

14.6 总结与展望 …… 310

参考文献 …… 311

第六篇 物流4.0设备

第15章 在工业4.0的背景下室内外的检测任务 …… 314

15.1 仓库盘点工艺的技术状况 …… 314

15.2 面向工业4.0的自主化无人机InventAIRy …… 315

15.3 中央控制台部分 …… 317

15.4 测试系统的经验 …… 318

15.5 室外和室内的自主化飞行 …… 319

15.6 2D激光扫描仪被用于空间定位和自主避障 …… 321

15.7 项目中应用以及通信，构想的方案为室内的自主化飞行奠定基础 …… 322

15.8 总结和展望 …… 323

第16章 在工业4.0背景下的增材制造方法 …… 325

16.1 动机和分类 …… 325

16.2 增材制造方法的原理 …… 328

16.3 增材制造方法的机遇 …… 336

16.4 总结 …… 346

参考文献 …… 347

第七篇 工业4.0系统的管理

第17章 物流4.0的商业模式 …… 350

17.1 工业4.0 …… 350

17.2 转型的基本原则 …… 351

17.3 技术需要组织架构 …… 352

17.4 对中型企业的限制 …… 353

17.5 新商业模式 …… 354

17.6 短期和专属的客户需求 …… 358

17.7 复杂的价值创造模式 …… 358

17.8 从互联网到商业网站 …… 359

17.9 遵循卡特尔法 …… 361

17.10 展望：衡量和管理物流4.0新的商业模式 …… 361

参考文献 …… 362

第18章 机器通信 …… 364

18.1 M2M和工业4.0的基本定义 …… 365

18.2 工业4.0和M2M的相互作用 …… 367

18.3 M2M市场概况 …… 368

18.4 M2M市场的客户需求 …… 370

18.5 M2M产品案例：从数据到智能 …… 371

18.6 展望 …… 374

参考文献 …… 374

第19章 工业数字化 …… 375

19.1 技术推进数字化 …… 375

19.2 工业4.0：社会技术系统 …… 379

19.3 工作岗位的发展前景 …… 381

19.4 系统和工作形式的决定因素 …… 388

19.5 总结：在有限的范围内扩展 …… 391

参考文献 …… 394

第20章 大数据、模式识别是物流4.0的成功因素 …… 397

20.1 物流复杂性的增加 …… 397

20.2 商品流复杂性的确定与集成 …… 400

20.3 从信息理论观点看待复杂性、信息和协调的关系 …… 402

20.4 模式识别和预测作为未来的一种方法 …… 405

20.5 大数据和预测数据分析在实践中的作用 …… 407

20.6 行为模式的可视化举例 …… 409

20.7 主数据管理 …… 410

参考文献 …… 411

德国工业4.0大全第4卷:技术应用(原书第2版)

译者序

前言

第1章 第四次工业革命 …… 1

1.1 工业竞争加剧及生产日趋复杂的原因 …… 1

1.2 从分形的复杂性介绍产生智能工厂 …… 10

1.3 信息物理系统改变工厂规划和运转方式 …… 15

1.4 实时服务和一切皆服务是新生产关键的原因 …… 22

1.5 第四次工业革命中市场推动迁移的成功 …… 28

1.6 总结 …… 31

1.7 参考文献 …… 31

第2章 信息技术和自动化技术所面临的挑战和需求 …… 34

2.1 引言 …… 34

2.2 CPS为“工业4.0”带来了哪些可能 …… 35

2.3 信息物理系统必须为“工业4.0”做些什么 …… 37

2.4 参考文献 …… 45

第3章 工业4.0生产案例 …… 47

3.1 安贝格电子工厂（EWA） …… 47

3.2 生产自动化 …… 53

3.3 人机交互 …… 59

3.4 生产中工作站的自动信息流 …… 62

3.5 数据挖掘 …… 64

3.6 吸取教训继续前进 …… 66

第4章 实现工业4.0 …… 69

4.1 摘要 …… 69

4.2 制造业中工业4.0的基础 …… 69

4.3 应用场景“工艺流程中的数据综合” …… 72

4.4 设备制造商的观点 …… 73

4.5 技术和解决方案 …… 76

4.6 参考文献 …… 82

第5章 从无人驾驶运输系统到智能移动自动化平台 …… 83

5.1 摘要 …… 83

5.2 当今的无人驾驶运输系统 …… 84

5.3 工业4.0背景下无人驾驶运输系统面临的挑战 …… 87

5.4 移动自动化平台的最新进展 …… 90

5.5 移动性—自动化系统的新潜力 …… 94

5.6 参考文献 …… 96

第6章 自适应物流系统作为工业4.0的先行者 …… 98

6.1 自适应物流之路 …… 98

6.2 未来物流的创新技术 …… 99

6.3 人作为信息物理物流系统的参与者 …… 112

6.4 工业4.0下的物流—人与机器的智能合作 …… 124

6.5 参考文献 …… 125

第7章 价值链在半导体行业中的横向整合 …… 128

7.1 半导体行业价值网络的特性 …… 128

7.2 一体化价值创造网络的实现 …… 131

7.3 横向整合的机遇与挑战 …… 134

7.4 总结与展望 …… 136

7.5 参考文献 …… 136

第8章 信息技术的安全和云计算 …… 137

8.1 引言 …… 137

8.2 对云系统的要求 …… 144

8.3 解决方案和研究需求 …… 156

8.4 总结与展望 …… 166

8.5 参考文献 …… 168

第9章 智能生产、智能工厂中的人机通信 …… 171

9.1 人在未来生产中的角色 …… 171

9.2 来自一个智能工厂的示例场景 …… 181

9.3 在生产中为功能性载体提供信息 …… 186

9.4 不同机械装置中的生产信息集成 …… 191

9.5 参考文献 …… 204

第10章 人机交互 …… 205

10.1 引言 …… 205

10.2 人机交互技术的现状 …… 206

10.3 技术需求和尚未解决的研究问题 …… 209

10.4 当前的研究方法 …… 215

10.5 新应用场合 …… 218

10.6 参考文献 …… 220

第11章 “工业4.0”时代的人机交互 …… 222

11.1 引言 …… 222

11.2 信息物理世界的表现形式 …… 225

11.3 信息物理世界的互动形式 …… 227

11.4 移动的、对环境敏感的用户界面 …… 229

11.5 适应性的、学习型的辅助系统 …… 233

11.6 “工业4.0”用户界面的研发范例 …… 236

11.7 跨生产商和平台的用户界面的开发 …… 237

11.8 总结 …… 240

11.9 参考文献 …… 240

第12章 把握工业4.0的机遇 …… 242

12.1 引言 …… 242

12.2 第四次工业革命 …… 243

12.3 德国经济地位的机遇 …… 246

12.4 智慧数据及智能服务 …… 248

12.5 挑战：可接受性 …… 250

12.6 结论 …… 252

12.7 参考文献 …… 253

第13章 物流4.0 …… 255

13.1 引言 …… 255

13.2 物联网在物流领域的愿景 …… 255

13.3 规划4.0及领导决策层和执行决策层的分离 …… 257

13.4 供应链管理4.0或标准化未来的困境 …… 259

13.5 工业管理4.0—从自我控制到自我设计（即自我组织） …… 262

13.6 人与物流4.0—工业4.0后的“社交网络化工厂”的愿景 …… 265

13.7 参考文献 …… 266

第14章 工业4.0的原动力、前景、方法 …… 267

参考文献 …… 278