機械設備數(shù)字化解決方案：實現(xiàn)智能工廠的基礎

序
前言
第 1 章　概述 001
1.1　市場需求推動工業(yè)向數(shù)字化轉型 001
1.1.1　前三次工業(yè)革命的產生背景和主要標志 . 001
1.1.2　市場需求和相關技術的發(fā)展觸發(fā)第四次工業(yè)革命 . 002
1.2　數(shù)字化工廠的概念和基本架構 006
1.2.1　離散型和流程型工業(yè)生產 . 006
1.2.2　數(shù)字孿生及其優(yōu)勢 . 007
1.2.3　數(shù)字化工廠中 IT 和 OT 的融合 . 013
1.2.4　數(shù)字化工廠的構成和各部分的功能 . 015
第 2 章　機械設備制造環(huán)節(jié)的數(shù)字化 018
2.1　機械設備制造環(huán)節(jié)的數(shù)字化概覽 018
2.2　機械概念設計的數(shù)字化應用 022
2.3　西門子機電一體化咨詢服務 025
2.3.1　西門子機電一體化咨詢服務的工作內容 . 025
2.3.2　西門子機電一體化咨詢服務的工作方法 . 028
2.3.3　西門子機電一體化咨詢服務的典型行業(yè)應用 . 035
2.4　電氣設計中的數(shù)字化應用 037
2.4.1　提升效率：使用 AML 文件打通電氣設計的三個環(huán)節(jié) 038
2.4.2　選型軟件的應用 . 041
2.4.3　安全評估的集成 . 054
2.4.4　控制柜的溫升設計 . 067
2.5　自動化工程 069
2.5.1　自動化工程概覽 . 069
2.5.2　自動化工程的基礎組件—— TIA Portal Openness . 073
2.5.3　自動執(zhí)行工程任務 . 077
2.5.4　生成 PLC 程序 083
2.5.5　生成人機界面 . 092
2.6　機械設備虛擬調試方案 . 099
2.6.1　機械設備虛擬調試方案結構概覽 . 100
2.6.2　物理和運動學模型 . 103
2.6.3　電氣和行為模型 . 108
2.6.4　自動化模型 . 112
2.6.5　機械設備虛擬調試解決方案實例 . 113
2.7　工藝性能虛擬調試方案 121
2.7.1　工藝性能虛擬調試方案結構概覽 . 121
2.7.2　工藝性能虛擬調試方案與機械設備虛擬調試方案的區(qū)別和聯(lián)系 . 127
2.7.3　工藝性能虛擬調試方案實例 . 128
第 3 章　機械設備使用環(huán)節(jié)的數(shù)字化 136
3.1　機械設備使用環(huán)節(jié)的數(shù)字化概覽 136
3.2　生產線的數(shù)字孿生及其應用 140
3.2.1　生產線數(shù)字孿生及其優(yōu)越性 . 140
3.2.2　生產線數(shù)字孿生應用實例 . 142
3.3　生產線集成和生產線數(shù)據(jù)透明化 143
3.3.1　生產線通信標準化 . 143
3.3.2　生產線設備程序標準化 . 152
3.3.3　生產線數(shù)字化生產管理系統(tǒng)—— 生產管家 159
3.4　生產過程中的優(yōu)化 168
3.4.1　工業(yè)人工智能技術 . 168
3.4.2　工業(yè)人工智能在生產過程中的應用 . 171
3.5　預測性維護 175
3.5.1　針對預測性維護的工業(yè)邊緣計算 . 176
3.5.2 SIMICAS? 智維寶 186
3.6　生產過程中的虛擬革新 189
3.6.1　擴展現(xiàn)實技術 . 189
3.6.2　典型應用場景 . 190
第 4 章　數(shù)據(jù)共享、操作協(xié)同及工業(yè)云的應用 196
4.1　產品全生命周期的數(shù)據(jù)共享和操作協(xié)同及 Teamcenter 軟件的應用 . 197
4.1.1　為什么機器制造企業(yè)的數(shù)字化需要 PLM 197
4.1.2　西門子 PLM 軟件 Teamcenter 功能簡介 . 199
4.1.3 Teamcenter 在數(shù)字化工廠中的應用案例 202
4.2　工業(yè)云在數(shù)字化工廠的應用 203
4.2.1　工業(yè)云的基本概念、架構及功能 . 203
4.2.2　工業(yè)云與數(shù)字孿生使機器的設計、制造和運行不斷優(yōu)化 . 206
第 5 章　如何精準和有效地實施數(shù)字化轉型 209
5.1　從企業(yè)的實際需要出發(fā)，逐步完成數(shù)字化轉型 209
5.2　西門子數(shù)字化工廠方案的兼容性和可擴充性 212
5.3　西門子生產機械工藝與應用技術中心助力企業(yè)數(shù)字化轉型 215