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出版社： Apress

ISBN：9781484220467

商品编码：11681464213

页数：215

  详情信息：

  Product Details 基本信息

ISBN-13 书号:9781484220467

Author 作者:Gilchrist, Alasdair

出版社:Apress

Publication Date 出版日期:20160715

Product Dimensions 商品尺寸:23.5x23.5x1.4cm

Shipping Weight 商品重量:0.42kg

Shipping Weight Language 语种:英语

pages 页数:215

  Book Contents 内容简介

    Explore the current state of the production processing and manufacturing industries and discover what it will take to achieve re industrialization of the former industrial powerhouses that can counterbalance the benefits of cheap labor providers dominating the industrial sector This book explores the potential for the Internet of Things (IoT) Big Data Cyber Physical Systems (CPS) and Smart Factory technologies to replace the still largely mechanical people based systems of offshore locations Industry 4 0 The Industrial Internet of Things covers Industry 4 0 a term that encapsulates trends and technologies that could rewrite the rules of manufacturing and production What You ll Learn What are the Industrial Internet and Industrial Internet of ThingsWhich technologies must advance to enable Industry 4 0What is happening today to make that happenWhat are examples of the implementation of Industry 4 0How to apply some of these case studiesWhat is the potential to take back the lead in manufacturing and the potential fallout that could resultWho This Book is For Business futurists business strategists CEOs and CTOs and anyone with an interest and an IT or business background or anyone who may have a keen interest in how the future of IT industry and production will develop over the next two decades

【预订】Industry 4.0 导论：智能制造的基石与未来图景 书籍定位： 本书旨在为工程技术人员、企业管理者、政策制定者以及对未来制造业感兴趣的研究人员和学生，提供一个全面、深入且实用的《工业 4.0》核心概念、技术栈、实施路径与潜在影响的系统性阐述。 内容概要： 工业 4.0，即第四次工业革命，代表着信息物理系统（Cyber-Physical Systems, CPS）在制造业中的深度融合，标志着生产模式从自动化（Automation）向智能化（Intelligentization）的根本性飞跃。本书摒弃空泛的口号，聚焦于构成工业 4.0 核心的十二大关键技术支柱，并详细解析了它们如何协同工作，重塑价值链的每一个环节。 全书结构清晰，分为七个主要部分，层层递进，确保读者能够建立起从宏观认知到微观操作的完整知识体系。 --- 第一部分：工业革命的回响与工业 4.0 的诞生 本部分首先回顾了前三次工业革命的标志性技术与社会影响，为理解工业 4.0 的革命性奠定历史基础。随后，深入剖析了德国“工业 4.0”战略的提出背景、核心目标以及其在全球范围内引发的连锁反应。 历史脉络梳理： 从蒸汽机到电气化，再到信息技术（IT）与运营技术（OT）的初步融合。 核心驱动力分析： 探讨了全球化竞争加剧、资源约束收紧以及消费者需求个性化爆发等因素如何共同催生了对智能、柔性生产系统的迫切需求。 定义与愿景： 明确界定“智能工厂”（Smart Factory）的内涵，即工厂在没有或极少人工干预下，能够实现自我优化、自我诊断和自我决策的能力。 第二部分：工业 4.0 的技术基石——十大使能技术深度解析 这是全书的核心章节，详细解构了支撑工业 4.0 实现的十大关键技术领域，每一项技术都配有详尽的技术原理、现有成熟度评估（TRL）和潜在应用案例。 1. 物联网（IoT）与工业互联网（IIoT）： 重点讨论了边缘计算（Edge Computing）在海量工业数据采集与预处理中的关键作用，以及如何构建高可靠、低延迟的 M2M（Machine-to-Machine）通信网络。 2. 大数据与分析（Big Data & Analytics）： 阐述了如何从海量、多源、异构的生产数据中提取洞察力，包括过程建模、预测性维护（PdM）的算法实现路径。 3. 人工智能与机器学习（AI/ML）： 聚焦于深度学习在质量检测、工艺参数优化以及复杂系统控制方面的实际应用，而非仅仅停留在理论层面。 4. 云计算与分布式计算： 分析了公有云、私有云以及混合云在支持企业级数据管理和跨工厂协作中的角色差异。 5. 增材制造（Additive Manufacturing/3D打印）： 不仅关注其在原型制作中的应用，更深入探讨其在定制化小批量生产、供应链本地化以及复杂零部件轻量化设计上的战略价值。 6. 自动导引车（AGV）与自主移动机器人（AMR）： 比较了不同自动化搬运系统的优劣，重点解析了 AMR 如何通过实时路径规划实现柔性物流。 7. 信息物理系统（CPS）： 解释了 CPS 如何通过数字孪生（Digital Twin）技术，实现物理世界与虚拟世界的实时映射、仿真与反馈控制，这是实现闭环优化的基础。 8. 增强现实（AR）与虚拟现实（VR）： 探讨了 AR 在现场操作指导、远程专家协助（Remote Guidance）以及复杂设备装配中的应用案例，显著提升了人员培训效率和维护准确性。 9. 网络安全（Cybersecurity）： 鉴于 OT/IT 融合带来的风险敞口增加，本节提供了针对工业控制系统（ICS）和关键基础设施的安全防护框架和威胁模型分析。 10. 工业机器人技术与协作机器人（Cobots）： 分析了新一代机器人更强的感知能力、更高的安全性以及它们如何与人类员工在同一工作空间内高效协作。 第三部分：构建智能工厂的系统集成 本部分聚焦于如何将前述技术组件有机整合，形成一个统一、高效的智能制造生态。 互操作性与标准： 深入探讨 OPC UA、MTConnect 等关键通信协议，以及 ISA-95 等信息模型标准在打通不同层级系统（从传感器到 ERP）中的重要性。 数字化孪生（Digital Twin）的实践深度： 不仅是三维模型，更强调数据驱动的动态仿真、预测能力和生命周期管理。 柔性化生产线的重构： 如何通过快速换模、模块化设计和软件定义制造来实现“大规模定制”（Mass Customization）。 第四部分：数据驱动的价值链重塑 工业 4.0 的核心价值在于数据流的优化。本部分将考察数据流如何渗透到研发、生产、供应链和客户服务等全价值链环节。 研发的加速： 利用仿真和数据驱动设计（Data-Driven Design）缩短产品上市时间。 供应链的透明化与韧性： 探讨区块链技术在溯源和确保交易安全中的潜力，以及智能预测如何应对突发中断。 从产品到服务的转型（Servitization）： 阐述制造商如何通过远程监控和基于使用量的收费模式（Pay-per-Use）实现新的商业增长点。 第五部分：组织变革与人才重塑 技术转型必然带来组织结构和人力资源的深刻变革。 组织架构的扁平化： 智能工厂需要更少的层级和更强的跨职能协作。 未来技能画像： 明确指出对“数据科学家”、“机器人系统集成师”和“人机协作协调员”等新兴岗位的需求，以及现有员工的技能再培训策略。 伦理与社会影响： 审视自动化对就业结构的影响，并探讨数据隐私和算法公平性在工业环境中的伦理考量。 第六部分：工业 4.0 的实施路线图与挑战 本部分提供给企业高管和项目经理的实操指南。 评估成熟度模型： 引入成熟度模型（如 CMMI for Manufacturing 或特定行业模型），帮助企业自我诊断当前所处的工业阶段。 分阶段部署策略： 强调“从小处着手，快速迭代”的原则，避免“大爆炸”式的全面替换，推荐从特定瓶颈环节入手试点。 关键挑战剖析： 详细分析技术集成难度、高昂的初始投资、缺乏标准化的风险以及遗留系统（Legacy Systems）的整合难题。 第七部分：展望：迈向工业 5.0 的过渡 在总结工业 4.0 的成就与不足后，本书前瞻性地探讨了下一阶段的趋势——工业 5.0。 “以人为本”的回归： 工业 5.0 如何在强调效率的同时，重新聚焦于人类的创造力、灵活性和福祉，强调人与智能系统的和谐共生。 可持续性和循环经济： 智能技术如何驱动能源效率最大化和材料的闭环回收。 本书特色： 案例驱动： 包含全球领先企业在汽车、航空航天、电子设备和流程工业等领域的真实部署案例分析。 实用性强： 提供了技术选型、风险评估和投资回报率（ROI）测算的框架工具。 前瞻视野： 在稳固工业 4.0 基础的同时，为读者指明了未来技术演进的方向。 适用读者群： 制造企业高层管理者、IT与OT部门负责人、系统集成工程师、工业自动化解决方案架构师、工业工程及管理专业研究生和科研人员。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的思考是多维度的，它不仅仅是一本关于“如何做”的书，更是一本关于“我们应该如何思考”的书。作者在收尾部分对“可持续发展”与“工业4.0”的融合提出了一个非常具有启发性的观点：真正的第四次工业革命，一定是“绿色革命”。他强调，如果不解决能源效率、材料消耗和碳排放问题，任何技术上的飞跃都将是不可持续的空中楼阁。这种将宏大叙事落脚于现实责任感的叙事手法，非常打动我。我尤其欣赏作者对“生态系统思维”的倡导，认为企业不再是孤岛，而是相互依赖的节点，信息的透明流动是实现整体最优解的关键。这需要一种全新的信任机制和法律框架来支撑。行文的最后，作者的语气是审慎乐观的，他没有回避挑战的艰巨性，但坚信人类的智慧终将能够驾驭这些强大的技术力量。这种既警醒又充满希望的基调，为整本书画上了一个有力的句号，让人合上书本后，依然久久不能平静，开始重新审视自己所处的行业和未来走向。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，初次接触这个主题时，我有些抗拒，担心内容会过于偏向工程技术，充满了晦涩难懂的专业术语。然而，这本书出乎意料地采用了非常注重可读性的写作手法。作者似乎深谙“大道至简”的道理，他总是能找到一个极富画面感的比喻，来解释一个复杂的算法或一个陌生的概念。比如，他将数据流比作河流的生态系统，清晰地勾勒出了数据采集、处理、分析和反馈的完整闭环。这种生动有力的表达，极大地降低了阅读门槛，让一个非技术背景的读者也能跟上思路。更令人称道的是，本书并未止步于描述现状，它对监管政策和标准制定的前瞻性分析，展现了作者深厚的战略眼光。在全球化竞争日益激烈的今天，谁掌握了数据标准和技术规范，谁就掌握了未来的主动权。这本书敏锐地捕捉到了这一点，并提出了多方合作、建立互信机制的必要性。总而言之，这是一本既能满足技术深度需求，又兼顾大众理解广度的优秀著作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构设计堪称精妙，它像是一部层层递进的交响乐，从基础理论的铺陈，到具体行业的案例剖析，再到对未来伦理和治理框架的展望，过渡自然流畅，毫无割裂感。特别要赞扬的是它在案例选择上的独到眼光，没有选取那些已经被媒体过度报道的“明星企业”，而是深入挖掘了一些在供应链优化、资源循环利用等“幕后”领域取得突破性进展的中小型企业。正是这些细节，使得整本书的论证充满了说服力，它证明了第四次工业革命的浪潮并非只属于那些巨头，而是对所有参与者开放的。阅读时，我惊喜地发现，作者对传统制造业的理解非常深刻，他清楚地知道，数字化转型绝不是简单地在旧设备上加装传感器，而是一场涉及组织架构、文化思维的彻底变革。这种对“落地难度”的深刻理解，使得全书的论调显得非常务实，没有空谈浮夸的愿景。对于希望在实际工作中推动数字化转型的管理者而言，这本书提供的实战指导价值远超其理论探讨的价值。

评分☆☆☆☆☆

这本关于第四次工业革命的书，从宏观的视角切入了这场技术浪潮的本质。作者显然下了很大功夫去梳理那些错综复杂的概念，什么物联网、大数据、人工智能，听起来总是那么高深莫测，但在这里，它们被一层层剥开，用一种出乎意料的清晰度呈现在读者面前。我尤其欣赏书中对于“范式转移”的论述，它不仅仅是把各种前沿技术堆砌起来，而是深入探讨了这些技术如何从根本上重塑了生产关系和商业模式。比如，书中对“柔性制造”的分析，简直像是在描绘一个未来的工厂蓝图，那种生产效率的飞跃和个性化定制的完美结合，读来让人既兴奋又感到一丝紧迫。阅读过程中，我常常需要停下来，翻阅一下前面的章节，因为信息密度实在太大了，稍不留神就会错过一些关键的逻辑链条。这本书的叙事节奏是比较稳健的，不像有些技术书籍那样急于展示炫酷的应用，而是更侧重于奠定理论基础，确保读者在理解“是什么”的同时，也能把握“为什么会是这样”。对于那些希望建立扎实知识框架的专业人士来说，这无疑是一份极好的参考资料，它提供了一个坚固的基石，让你能够在这个快速变动的领域站稳脚跟。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受是，它成功地将原本冰冷、抽象的工业概念，注入了一种人文关怀的温度。它没有沉溺于机器的冰冷逻辑，反而花了大量的篇幅去探讨这场变革对社会结构、就业市场乃至个体价值实现的影响。这让我深思，技术进步的终极意义究竟是什么？书中关于“人机协作”的探讨尤为引人入胜，它没有渲染“机器人抢走工作”的恐慌论调，而是描绘了一种更具创造性和附加值的工作未来，人类将从重复劳动中解放出来，专注于更需要直觉、情感和复杂决策的领域。这种论述方式非常老练且富有建设性，它既承认了转型的痛苦与挑战，又指明了积极应对的方向。行文风格上，作者的笔触非常细腻，常常能从一个看似微不足道的案例中，提炼出影响深远的行业洞察。那种娓娓道来的讲述方式，让人感觉就像是与一位经验丰富的行业前辈在进行深度对话，而不是在啃一本枯燥的教科书。对于那些对未来职业规划感到迷茫的年轻人，这本书绝对能提供一种更为开阔和积极的视野，帮助他们更好地定位自己在新时代中的位置。