智能製造之虛擬完美模型：驅動創新與精益産品 pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

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[美] 邁剋爾·格裏夫斯（Michael Grieves）著，方誌剛，張振宇等譯

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齣版社：機械工業齣版社

ISBN：9787111561019

版次：1

商品編碼：12047169

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名：工業控製與智能製造叢書

開本：16開

齣版時間：2017-02-01

用紙：膠版紙

頁數：255

具體描述

內容簡介

　　《智能製造之虛擬完美模型：驅動創新與精益産品》闡述瞭建立“完美”虛擬模型的思路，並介紹瞭大量作者在擔任NASA、GM、福特、波音等公司顧問時的實踐案例，所介紹的“虛擬完美”模型涉及機電軟一體化産品設計、製造、試驗、使用、成本、交貨期等各個方麵，形成所謂數字孿生模型，對製造業企業開發工業4．0核心——賽博物理係統，具有實操性很強的指導意義。

譯者序
推薦序
前言
第1章　虛擬完美 1
1.1　定義産品生命周期管理 3
1.2　産品的概念 3
1.3　虛擬産品的前提 4
1.3.1　物理對象具有信息的等效性 4
1.3.2　信息是被浪費的物理資源的替代品 6
1.3.3　直到最後一刻和隻要有可能，用字節替代所用的實物 9
1.3.4　産品在本質上具有雙重性——它們既是物理的，也是虛擬的 11
1.3.5　不斷完善用於仿真的物理世界模型 11
1.3.6　信息可以用來減輕風險和減少不確定性 12
1.4　精益和創新 15
參考文獻 16
第2章　虛擬描述 17
2.1　定義PLM 18
2.2　什麼是産品生命周期 18
2.2.1　感知價值 20
2.2.2　需求分析和規劃 20
2.2.3　概念和原型 21
2.2.4　産品工程 21
2.2.5　製造工程 22
2.2.6　製造生産 22
2.2.7　銷售和分銷 23
2.2.8　服務 23
2.2.9　報廢和迴收 23
2.2.10　小結 24
2.3　産品生命周期和産品生命周期麯綫 24
2.4　PLM定義：要素和影響（啓示） 24
2.4.1　範圍 25
2.4.2　方法 26
2.4.3　PLM的組成部分 27
2.4.4　精益及其延伸 27
2.5　PLM的特徵 27
2.6　PLM驅動因素 29
2.6.1　外部驅動因素 30
2.6.2　內部驅動因素 31
2.7　迴歸未來 32
參考文獻 32
第3章　虛擬有用 33
3.1　創造 34
3.1.1　需求分析和驗證 34
3.1.2　模型發布 35
3.1.3　設計評審 35
3.1.4　數字樣機 35
3.1.5　工程變更流程 36
3.1.6　組件更新 37
3.1.7　預發布協同 37
3.1.8　産品集成 38
3.1.9　産品配置控製和驗證 38
3.1.10　行為與性能分析 39
3.1.11　采購 40
3.1.12　營銷材料 40
3.1.13　下一代産品 41
3.1.14　用於何處 41
3.1.15　包裝 42
3.2　構造 43
3.2.1　快速原型製造 43
3.2.2　打印製造 43
3.2.3　製造工藝清單創建 44
3.2.4　工廠仿真 44
3.2.5　工作指導書 45
3.2.6　差錯預防 46
3.2.7　完工文件創建 46
3.3　支持 47
3.3.1　配置管理 47
3.3.2　維護、服務和維修 48
3.3.3　假冒零件的預防 48
3.3.4　産品延伸 48
3.3.5　性能反饋 49
3.3.6　産品即服務 49
3.3.7　服務即産品 50
3.4　報廢 50
3.4.1　法規符閤性 50
3.4.2　項目歸檔 50
3.5　未來的用例 51
參考文獻 51
第4章　虛擬無價 52
4.1　感知價值 54
4.2　産品購買者 55
4.2.1　産品成本 56
4.2.2　産品效益 59
4.3　産品生産者 65
4.4.1　産品利潤麯綫 66
4.4.2　價值、價格與成本 69
參考文獻 70
第5章　虛擬不可分 71
5.1　“虛擬産品”是什麼 72
5.2　信息鏡像模型 74
5.3　虛擬産品的價值 76
5.4　評估虛擬産品 77
5.5　虛擬測試的發展 78
5.6　虛擬産品錶達的演變 81
5.7　産品模型 81
5.8　演變的階段 82
參考文獻 87
第6章　虛擬現實 88
6.1　被動産品對象 90
6.2　機器人對象 92
6.2.1　自主機器人 95
6.3　對象——人 96
6.4　虛擬産品、物理産品和人交互 98
參考文獻 100
第7章　虛擬在進行 101
7.1　定義仿真和仿真的類彆 103
7.2　仿真實際載荷 104
7.2.1　人機交互仿真 106
7.2.2　仿真與測試 107
7.3　全産品生命周期仿真 109
7.3.1　創造 109
7.3.2　構造 114
7.3.3　維持 116
參考文獻 117
第8章　虛擬實現 118
8.1　流程與實踐示例 120
8.2　實踐/流程圖譜 121
8.3　無差異的區彆 122
8.4　流程與實踐有不同的特徵 123
8.4.1　精益與創新 123
8.4.2　可預測與不可預測 124
8.4.3　輸入、程序驅動與目標追求 125
8.4.4　精確與模糊 125
8.4.5　可編碼/可計算與可論證/可協商 125
8.4.6　效率與效果 126
8.4.7　無摩擦與摩擦 127
8.4.8　優化與滿意策略 128
8.4.9　自動導航與意會 129
8.4.10　基於訓練的與基於教育的 129
8.5　流程源於實踐 130
8.6　在産品生命周期中的流程和實踐 130
8.7　不匹配的狀況和活動 131
8.7.1　機械的實踐 131
8.7.2　官僚的流程 132
8.8　流程和實踐有不同的信息需求 132
8.9　小數據與大信息 132
8.10　組織中的藝術 133
參考文獻 133
第9章　虛擬員工 135
9.1　虛擬産品工程實踐 137
9.2　硬件規則 139
9.2.1　維持現狀是最省力的 140
9.2.2　改變是痛苦的 141
9.2.3　行為主義不起作用 142
9.2.4　自我改變 143
9.2.5　專注是關鍵 144
9.3　虛擬空間和知識保留 145
9.4　組織變革 147
參考文獻 150
第10章　虛擬信息 151
10.1　創建階段 153
10.1.1　需求 153
10.1.2　産品結構 154
10.1.3　機電一體化 158
10.1.4　工程分析與測試 160
10.1.5　産品創建工作流 161
10.2　構建階段 162
10.2.1　工藝流程清單 162
10.2.2　實物階段 164
10.3　支持階段 165
10.3.1　維護 165
10.3.2　服務清單 166
10.3.3　操作狀態更改 167
10.3.4　産品操作指導書 169
10.4　報廢處置階段 170
10.4.1　報廢清單 170
第11章　虛擬無瑕 172
11.1　産品質量生命周期 173
11.1.1　感知價值

前言/序言

　　前言　　第二本書比第一本難寫，特彆是如果都關注於同一主題。第二本書需要有獨立的見解且不能與之前的重復。然而，第二本書也需要能夠延續並擴展第一本書的觀點。在寫這第二本關於産品生命周期管理（PLM）的書的過程中，我希望涵蓋一些新的而且有趣的材料，同時提醒讀者這些素材引用自第一本書。　　我的第一本書——《産品生命周期管理：下一代精益管理》深受歡迎，雖然無法達到《哈利·波特》的成功，但這本書成功地抓住瞭那些對PLM主題感興趣的人的注意力。我很滿足地發現我的書使得很多在世界級公司從事産品創造、構建、支持及處理的人的書架增色不少，也很高興有些讀者提齣問題，這說明他們中有相當一部分確實讀瞭此書。　　對於哈利波特的主題，不久之前我曾在NASA組織瞭一個會議，讓一個PLM應用提供商做一個關於他們最新軟件的展示和示範。該軟件受到所有參與者的歡迎，除瞭一個。這個人能在場的唯一資格是她有一個博士學位，她所掌握的那一點點理論知識顯然不足以讓她明白産品生命周期管理的形勢。　　我對於NASA在構建物理火箭的同時又構建瞭一個數字火箭是基於“魔法”的這件事持擁護態度，這名博士對此有怨言。我那時忽略瞭這件事，但進一步考慮，可能從她自身的角度看會有不同的觀點。正如Arthur Clarke（著名科幻小說作傢）所說：“任何足夠先進的技術都與魔法無異。”對於很多人來說，産品生命周期管理的快速發展在他們看來可能確實像魔法。然而，計算通信和軟件的快速發展使得幾年前不可能的事變為瞭可能。　　創造和組織那些能反映齣物理性質的産品信息最近纔成為可能。雖然我們對産品信息的抽象簡化已進行瞭很長時間，但産品幾何及其功能所展現的豐富的錶現形式直到最近纔齣現。這對一些人看來可能像魔法，但這實際上是一個重大的技術發展的産物，而且這僅僅隻是個開始。　　因為這本書，我有機會參觀一些世界範圍內不同産品類彆中最好的公司，見到瞭一些最令人吃驚的産品，它們確實改變瞭我們的世界。我與這些製造商討論瞭他們過去是如何創造並構建一個産品以及PLM正在以何種方式改變和將要改變他們構建後繼産品的方式。　　我的第一本書已被翻譯成多種語言，而我也因此有機會在美國、亞洲和歐洲進行有關PLM的演講。在我所教授的大學和企業的課堂中，有來自於各大洲（南極洲除外）的專業人纔。　　我對我的書在工業領域産生的影響感到很高興，同時我對它能夠被應用在大學層麵也同樣感到高興。諸如普渡大學、弗吉尼亞理工大學和上海交通大學都在使用我的書教學，以啓發學生用這種新方式來思考産品及其關聯信息。我相信學習過這種新做事方式並把這些思想帶入他們工作中的學生將比那些受過去陳舊方式教育的同事更有競爭優勢。　　在我看來，一個更好的消息是書中觀點的方嚮是正確的。PLM的發展軌跡已經證實瞭書中所提齣的想法，這些想法（例如虛擬協作工作室）也得到瞭很多大公司的支持並予以執行，我所創造的一些術語和定義在工業中得到瞭應用（如果PLM的定義中包含“在最後處理階段到達高潮”的字眼，那便是我的定義——“到達高潮”這個詞很少被使用）。　　一些新術語會伴隨著一個新學科到來，PLM也不例外。老詞匯的含義也較落後，而新學科需要新詞匯。我不喜歡用“奇點”這個詞錶達關聯一個控製或信息主版本。我依舊喜歡定義此詞為“事實的單一版本”。我依然不確定“事實”對於全體都同意的信息有什麼影響。　　對於基本術語的定義依舊有一些混亂。一些組織依舊把這個領域看作産品數據管理（PDM）。術語很重要　　。我們談論事物的方式就是我們思考事物的方式。我發現那些依舊引用PDM的組織還有一隻腳踩在舊的觀念中。相對於模型來說他們更喜歡工程圖紙。他們對技術的使用大多數依舊停留在工程方嚮。我提齣PLM由三要素組成：人員、流程/實踐、技術。受眾依然還是第一本書麵嚮的那些人。然而，也齣現瞭一些關於人們的思考方式和改變（尤其是在神經科學領域）的新的有趣工作，我願意更深入地探索它們。我所寫的第一本書用幾頁內容講解瞭流程與實踐的區彆，從那之後我對它們有瞭更多思考並拓展瞭這些想法。在如今的討論中，流程已得到最大程度的關注。流程很重要，但它並未真正描述齣人們所做的真正有趣的事，而實踐纔是創造、構建、支持及處理産品的真正驅動。　　計算和通信技術仍然在發展，這真的令人贊嘆。第一本書的一些讀者本希望我花更多的時間討論實施PLM過程中用到的實際技術，然而我並不情願那樣做，因為按照技術變化的速度，任何書都會過時。我嘗試實現的是關注驅動PLM的根本的技術概念和信息化構想。　　隨著時間的推移，我更加堅信信息是生産精益和創新産品的關鍵驅動力。這裏的信息指的是被浪費的物理資源（即時間、能源和材料）的替代品，這很明顯，但很少被清晰地錶達。關於信息的理念是關鍵點，但相關探索和闡釋會令人睏惑。　　PLM及其概念已經對産品的創建、構造、支持及處置有瞭改進。我希望通過延伸第一本書中的想法並提供一些新的有趣的概念來公平地進行這個話題，以思考精益和創新的虛擬完美的産品。