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陈松，顾凯鸣 著

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• 电路设计

店铺： 广影图书专营店

出版社： 东南大学出版社

ISBN：9787564115302

商品编码：29692370638

包装：平装

出版时间：2009-01-01

基本信息

书名:电子设计自动化技术

定价：29.00元

售价：19.7元,便宜9.3元,折扣67

作者:陈松,顾凯鸣

出版社：东南大学出版社

出版日期：2009-01-01

ISBN：9787564115302

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

《电子设计自动化技术(第二版)》以Multisim 10和Llltiboard 10软件为主线，介绍电子线路从电路原理图设计、电路仿真到PCB的设计的全过程。
《电子设计自动化技术(第二版)》在2003年版基础上做了修订，为普通高等教育“十一五”*规划教材。
《电子设计自动化技术(第二版)》作为高等院校及高职院校电子技术、电子与信息技术、通信专业、自动控制、精密电子电路技术和机电类等专业的专业基础课教材，也可供从事电子技术领域的专业人士参考。

目录

作者介绍

文摘

序言

《智慧制造的蓝图：工业4.0与数字孪生深度解析》 前言 在信息技术爆炸式发展的今天，全球制造业正经历一场前所未有的深刻变革。以智能化、网络化、柔性化为核心特征的工业4.0浪潮席卷而来，重塑着生产模式、管理理念乃至整个产业生态。在这场变革的洪流中，数字孪生技术作为一种颠覆性的创新，正成为实现工业4.0愿景的关键驱动力，它为我们勾勒出一幅清晰可见的智慧制造蓝图，引领我们走向一个更高效、更精准、更可持续的未来。 本书并非探讨某一特定领域的技术细节，而是旨在为读者呈现一场宏大的工业愿景的演进，以及支撑这一愿景的核心技术理念。我们将深入剖析工业4.0的内涵、关键要素以及其所带来的变革性影响，更重要的是，我们将聚焦于数字孪生这一核心技术，层层剥开其神秘面纱，揭示其工作原理、应用场景以及未来发展趋势。本书的目标是让读者能够清晰地理解工业4.0如何从概念走向实践，以及数字孪生如何在其中扮演至关重要的角色，为理解和参与这场全球性的产业升级提供坚实的理论基础和清晰的战略视野。 第一章 工业4.0：驱动未来的智能革命 在这一章中，我们将首先对工业4.0这一宏大概念进行界定和阐述。它不仅仅是一次简单的技术升级，而是一场涉及生产方式、商业模式、组织架构乃至社会分工的全方位革新。我们将从历史的维度回顾制造业的发展历程，从蒸汽机的时代到电气化，再到信息化，每一次工业革命都带来了生产力的跃升和社会的进步。而工业4.0，被誉为第四次工业革命，其核心在于将物理世界与数字世界深度融合，实现前所未有的智能化和互联互通。 我们会详细探讨工业4.0的几个关键支柱： 智能工厂（Smart Factory）： 这是一个高度自动化、网络化、信息化的生产车间。在这里，机器之间可以自主协作，生产流程能够根据市场需求进行实时调整，产品可以实现高度的个性化定制。我们将深入分析智能工厂的构成要素，例如先进的机器人技术、传感器网络、物联网（IoT）、云计算以及边缘计算等，它们如何协同工作，实现生产过程的智能化控制和优化。 物联网（IoT）与工业互联网（IIoT）： 物联网是连接万物的神经系统，而工业互联网则是将工业领域的设备、系统和信息连接起来的强大网络。我们将探讨IoT和IIoT如何为工业4.0提供数据采集、传输和共享的基础，使得设备能够“说话”，信息能够“流动”，从而实现对生产过程的全面感知和实时监控。 大数据与人工智能（AI）： 海量的数据是工业4.0的燃料，而人工智能则是挖掘这些数据价值的引擎。我们将阐述大数据分析如何帮助企业理解生产规律、预测故障、优化资源配置，以及AI如何在机器学习、深度学习等技术的驱动下，实现更高级别的自动化决策和智能化管理。 网络安全： 随着互联互通的深入，网络安全的重要性日益凸显。我们将强调在工业4.0环境下，保障生产系统、数据信息安全的关键性，以及应对潜在的网络攻击和数据泄露的挑战。 柔性制造与个性化定制： 工业4.0打破了传统大规模生产的模式，使得企业能够以高效、经济的方式满足消费者日益增长的个性化需求。我们将探讨柔性制造系统如何通过模块化设计、可重构生产线以及先进的软件控制，实现小批量、多品种甚至单件定制的生产模式。 除了技术层面的解析，我们还将审视工业4.0对企业管理、组织结构、人才需求以及社会经济带来的深远影响。它要求企业从传统的“生产中心”向“服务中心”转变，从“产品导向”向“客户导向”演进，从而构建一个更加敏捷、更具竞争力的现代企业。 第二章 数字孪生：重塑现实的虚拟镜像 在第二章，我们将聚焦于数字孪生这一引领工业4.0走向深水区的核心技术。数字孪生，顾名思义，是在物理实体（如产品、设备、工厂甚至整个系统）之外，构建一个高度保真的、动态更新的虚拟模型。这个虚拟模型不仅仅是静态的几何模型，而是能够实时反映物理实体状态、行为和环境的数字镜像。 我们将从以下几个维度深入解析数字孪生： 数字孪生的概念与层次： 我们将区分不同层级的数字孪生，例如： 组件级数字孪生： 针对单个零部件或模块的虚拟模型，用于分析其性能、寿命等。 设备级数字孪生： 针对一台完整的设备，能够模拟其运行状态、诊断故障。 系统级数字孪生： 针对一个生产线、一个工厂甚至一个供应链，能够模拟整体运行情况。 流程级数字孪生： 针对整个生产流程，能够优化效率、识别瓶颈。 数字孪生的构建过程： 构建一个有效的数字孪生需要多方面技术的支撑： 数据采集与集成： 如何通过传感器、PLC、SCADA系统等，实时采集物理实体的运行数据，并将其与虚拟模型进行有效集成。 建模与仿真： 如何利用CAD/CAE/CFD等先进的建模工具，构建高精度的三维模型，并通过物理仿真、逻辑仿真等手段，模拟物理实体的行为。 可视化与交互： 如何将复杂的数字孪生模型以直观、易懂的方式呈现给用户，并支持用户对模型进行交互式操作和分析。 实时更新与反馈： 如何确保数字孪生模型能够实时地从物理实体获取数据，并根据最新的信息进行动态更新，形成一个闭环的反馈机制。 数字孪生的核心功能： 数字孪生并非仅仅是一个“虚拟模型”，它具有强大的功能： 监控与诊断： 实时监控物理实体的运行状态，提前预警潜在的故障，并提供精准的诊断信息。 预测与优化： 基于历史数据和仿真模型，预测设备的性能衰退、生产瓶颈，并优化生产计划、维护策略。 模拟与验证： 在虚拟环境中对新的设计、生产流程或操作方案进行模拟和验证，降低试错成本，提高成功率。 远程协作与决策： 为远程专家提供对物理实体状态的全面了解，支持远程诊断、故障排除和决策制定。 培训与教育： 提供逼真的虚拟操作环境，用于员工的技能培训和安全教育。 数字孪生与工业4.0的关系： 数字孪生是实现工业4.0愿景的“利器”。它将物理世界的“现实”与数字世界的“虚拟”紧密连接，使得工业4.0所倡导的智能化、自动化、柔性化得以在虚拟空间中进行设计、测试和优化，然后高效地映射到物理世界，实现“虚实联动”。 第三章 数字孪生在智能制造中的应用场景 在第三章，我们将深入探讨数字孪生在智能制造各个环节的具体应用。通过丰富的案例分析，读者将能够直观地理解数字孪生如何落地，并为企业带来切实的价值。 产品全生命周期管理： 设计与研发： 利用数字孪生进行产品性能仿真、可靠性分析、人机工程学评估，加速产品迭代。 制造过程： 构建工厂的数字孪生，模拟生产流程，优化布局，预测设备故障，提高生产效率和质量。 运维与服务： 创建产品的数字孪生，用于远程监控、故障诊断、预测性维护，提升客户满意度和延长产品寿命。 智能工厂的运营与管理： 生产调度与优化： 基于工厂的数字孪生，实时模拟生产计划，动态调整资源分配，应对突发事件，实现最优化的生产调度。 能源管理与优化： 建立工厂的能源消耗数字孪生，监测各设备的能耗情况，识别节能点，优化能源使用策略。 质量控制与追溯： 将产品和生产过程的数字孪生关联起来，实现从原材料到成品的全面质量追溯，快速定位和解决质量问题。 供应链的协同与优化： 物流仿真与优化： 构建供应链的数字孪生，模拟物料流动，优化仓储布局和运输路线，降低物流成本。 风险管理与应急响应： 利用数字孪生预测潜在的供应链中断风险，并模拟各种应急预案，提升供应链的韧性。 人机协作与虚拟培训： 沉浸式培训： 利用数字孪生构建逼真的操作环境，为工人提供安全、高效的虚拟培训，降低培训成本，提高培训效果。 人机交互优化： 在数字孪生中模拟人与机器的交互过程，优化人机界面的设计，提升操作的便捷性和安全性。 第四章 数字孪生技术的挑战与未来展望 在本书的最后，我们将审视数字孪生技术在发展过程中所面临的挑战，并展望其未来的发展趋势。 面临的挑战： 高昂的投入成本： 构建和维护复杂的数字孪生模型需要大量的硬件、软件和人力投入。 数据标准化与互操作性： 不同系统、不同设备之间的数据格式和标准不统一，给数据集成和共享带来困难。 模型精度与实时性： 如何在高精度和实时性之间取得平衡，是数字孪生技术面临的关键挑战。 人才短缺： 掌握数字孪生技术所需的跨学科人才（如建模、仿真、数据分析、IT等）严重不足。 安全与隐私： 核心工业数据的安全和隐私保护是数字孪生技术大规模应用的前提。 未来发展趋势： AI驱动的数字孪生： AI将更深度地融入数字孪生，实现更高级别的自动化分析、决策和自我优化。 云边协同的数字孪生： 利用云计算强大的计算和存储能力，结合边缘计算的低延迟和实时性，构建更高效、更灵活的数字孪生系统。 跨领域、跨行业的数字孪生： 数字孪生将不再局限于单一的工厂或产品，而是会向更广阔的区域、更复杂的系统，甚至是城市、生态系统等领域延伸。 与XR（扩展现实）技术的融合： 增强现实（AR）、虚拟现实（VR）等XR技术将使数字孪生更加直观、生动，提供更具沉浸感的交互体验。 更加精细化的模型与更丰富的仿真能力： 随着技术的进步，数字孪生模型将更加精细，仿真能力也将更加强大，能够模拟更复杂的物理现象和行为。 结语 工业4.0的时代已经来临，数字孪生作为驱动这一时代变革的核心技术，正以前所未有的速度发展和应用。本书旨在为读者提供一个清晰、深入的视角，理解工业4.0的宏伟蓝图，以及数字孪生在其中扮演的关键角色。通过本书的学习，我们希望读者能够把握这场智能制造的浪潮，为自身在未来的产业变革中找到属于自己的位置，并为推动制造业的持续创新和发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，初读这本书的感受是相当“颠覆性”的。它没有提供任何即开即用的代码片段或软件教程，相反，它花费了巨大的篇幅去探讨“数字孪生”与“虚拟原型”在哲学层面的合理性与局限性。作者似乎更关注于如何建立一种“可信赖的虚拟环境”，而不是如何优化虚拟环境中的某个具体参数。这种对基础假设的质疑，使得这本书的阅读体验与市面上绝大多数面向实践的工具书截然不同。它要求读者具备极强的抽象思维能力，能够将书中的论述，映射到自己正在处理的具体问题上。对我而言，它更像是一份邀请函，邀请我进入一个关于未来设计范式的深度研讨会，而不是一本标准化的学习资料。它对“设计意图的精确传递”的探讨尤为精彩，指出了人与机器沟通中的根本性障碍。

评分☆☆☆☆☆

这本书的开篇就展现出一种深邃的哲学思辨，它探讨的并非具体的工具或流程，而是关于“设计”这一行为本身的本质。作者似乎在试图解构我们对“自动化”的传统认知，将其置于一个更广阔的、涉及人类创造力与机器执行力交织的框架下进行审视。阅读过程中，我仿佛置身于一个巨大的思想迷宫，每一步都充满了对既有观念的挑战。它没有直接教授如何操作某个软件，反而引导我思考，在硅基生命与碳基智能的交互边界上，我们如何定义和实现“有效”的设计。这种抽象的探讨，虽然初读时略感晦涩，但一旦抓住其核心脉络，便会发现它为理解更深层次的工程美学提供了坚实的基础。特别是关于“复杂性管理”的章节，它并没有堆砌技术术语，而是用类比和历史回顾的方式，描绘了人类处理信息洪流的演进历程，引人深思，让人迫不及待地想去探索更前沿的理论模型。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我最大的震撼，在于它对“设计效率”与“资源分配”之间关系的深刻洞察。作者似乎在暗示，当代工程领域最大的浪费并非计算资源的不足，而是思维模式的僵化。书中对于设计流程的优化提议，更多地集中在如何利用并行计算和分布式验证来缩短“从想法到可制造原型”的时间，而不是简单地追求更快的时钟频率或更小的制程节点。它更像是一本关于“项目管理哲学”的书，只不过它的载体是电子设计领域。我特别欣赏它对“设计收敛”的定义，作者将其视为一个动态平衡而非静态终点，需要持续的评估和权衡。这种宏观视角，帮助我跳出了日常繁琐的布局布线细节，开始以一种更具战略性的眼光来审视整个项目周期。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格极其平实，像一位经验老到的工程师在与新入门的学徒进行一对一的经验传授，完全没有教科书那种刻板和说教感。它着重于“实践中的陷阱”与“快速迭代的智慧”。比如，书中花了大量篇幅去讨论版图布局中对寄生效应的直觉判断，这种判断是难以通过简单公式量化的，更多依赖于多年的项目积累。作者巧妙地穿插了数个“失败案例重构”，详尽地剖析了当初决策失误的细微原因，这些细节远比任何标准化的流程手册来得珍贵。它没有教我怎么去用EDA工具的菜单，而是告诉我，当工具给出的结果与你的工程直觉产生冲突时，应该如何一步步地去验证和推翻它。这种基于“经验教训”的写作方式，极大地提升了阅读的代入感，让人感觉这不是在学习技术，而是在继承一份沉甸甸的行业遗产。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书的结构设计是相当大胆且非线性的。它似乎有意避开了传统的“理论-应用-案例”的线性叙事，转而采用了一种高度模块化、相互引用的方式来构建知识体系。如果你期待从头读到尾就能掌握全部内容，可能会感到有些迷失。然而，一旦你根据自己当前最迫切需要解决的问题，直接跳入相应的章节进行“点对点”的知识提取，这本书的价值立刻显现出来。它更像是一本“高级参考手册”与“跨学科思维导引”的结合体。尤其是在关于高频信号完整性与电磁兼容性（EMC）的章节中，作者采用了大量的数学推导，但这些推导并非为了炫技，而是为了支撑其论点——即任何设计优化都必须回归到物理定律的约束下。对于已经有一定基础的读者来说，这种深入物理层面的挖掘，无疑是一剂强心针。