工業互聯網：技術與實踐 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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産品特色

編輯推薦

適讀人群 ：政府有關部門，工業企業、互聯網企業管理者及從業者，對工業互聯網感興趣的讀者。

深入探討工業互聯網技術與實踐；中國工程院院士李伯虎作序。“互聯網+”時代的産業轉型攻略。德國工業4.0、美國産業互聯網的中國化實踐。工業互聯網技術與實踐是全球範圍內正在進行的人與機器、機器與機器連接的新一輪技術革命？

內容簡介

發展工業互聯網是一種全球性的産業競爭，是新一輪産業革命的戰略。工業互聯網時代纔剛剛開啓，無論是技術還是産業應用，都有巨大的發展空間，研究和應用工業互聯網的企業或機構可以在現有的網絡、計算、通信、製造信息化等方麵發揮創造力，豐富其中的技術內涵和應用模式，為新的互聯網時代的工業進步探索更有效率的發展途徑。本書對工業互聯網的發展方嚮、係統架構、關鍵技術、典型案例等進行深入研究，旨在能夠與緻力於工業互聯網發展的各界人士分享在研究和應用中的體會，提供技術交流和發展模式探討的渠道。

作者簡介

　　魏毅寅，博士，研究員，國際宇航科學院院士，第十二屆全國政協委員。現任中國航天科工集團公司黨組成員、副總經理。中國“工業互聯網産業聯盟”副理事長，“中德智能製造聯盟”副理事長。長期從事控製科學與工程技術研發和復雜大係統工程研製工作，擁有深厚的理論基礎和豐富的工程實踐，曾榮獲多項國傢及省部級科技奬勵。

　　柴旭東，博士，研究員，博士生導師。現任中國航天科工集團航天雲網公司副總經理，中國軟件學會副理事長，中國自動化學會製造技術委員會副主任委員，中國“工業互聯網産業聯盟”技術標準組組長。長期從事復雜係統建模仿真、多學科虛擬樣機工程、智能製造、智慧雲製造等領域技術與産品研發及産業化工作。曾榮獲多項省部級科技奬勵。

精彩書評

　　工業互聯網時代纔剛剛開啓，無論是技術還是産業應用，都有巨大的發展空間，研究和應用工業互聯網的企業或機構可以在現有的網絡、計算、通信、製造信息化等方麵發揮創造力，豐富其中的技術內涵和應用模式，為新的互聯網時代的工業進步探索更有效率的發展途徑。
　　——李伯虎（中國工程院院士）

目錄

第一章 ? 概述
1．1 工業互聯網的發展與影響 //002
1．2 工業互聯網的內涵與特徵 //008
1．3 工業互聯網發展現狀 //012

第二章 ? 工業互聯網總體技術
2．1 工業互聯網技術體係 //021
2．2 工業互聯網體係架構 //022
2．3 工業互聯網標準體係 //024
2．4 工業互聯網産業模式 //031

第三章 ? 工業互聯網基礎技術
3．1 物聯網技術 //041
3．2 網絡通信技術 //044
3．3 雲計算技術 //054
3．4 工業大數據技術 //063
3．5 信息安全技術 //071

第四章 ? 工業互聯網應用技術
4．1 網絡化協同製造技術 //081
4．2 智能製造技術 //089
4．3 雲製造技術 //098

第五章 ? 工業互聯網與CPS、智能製造的關係
5．1 信息物理係統CPS //115
5．2 CPS是工業互聯網的重要使能 //121
5．3 智能製造是工業互聯網的關鍵應用 //125

第六章 ? 工業互聯網應用解決方案
6．1 基於雲平颱的智能雲工廠解決方案 //133
6．2 麵嚮行業應用的行業雲解決方案 //143
6．3 麵嚮區域應用的工業雲解決方案 //149

第七章 ? 國內外主流工業互聯網平颱分析
7．1 國外主流工業互聯網平颱 //160
7．2 國內主流工業互聯網平颱 //165

第八章 ? 航天雲網
8．1 INDICS總體架構 //173
8．2 核心關鍵技術 //175
8．3 核心産品 //177
8．4 産品服務體係 //190
8．5 應用情況 //193

第九章 ? 工業互聯網應用案例
9．1 企業應用案例 //199
9．2 行業應用案例 //210
9．3 工業雲應用案例 //223

第十章 ? 工業互聯網展望
10．1 工業互聯網技術體係不斷完善 //240
10．2 工業互聯網不斷推動産業變革 //242

參考文獻 //245
緻謝 //251

精彩書摘

　　《工業互聯網：技術與實踐》：
　　普適人機交互標準主要包括工業控製領域人機交互的圖形圖標、功能屬性和注冊管理等圖形圖標標準，體感描述語言、手勢命令和功能屬性等觸摸體感標準，語音命令、語義理解和語義庫等語音語義標準，生物特徵識彆技術接口、生物特徵數據變換格式等生物特徵識彆。
　　應用標準。雲設計標準定義和規範設計相關的標準、工具軟件、知識和經驗等資源的整閤和管理，支撐用戶按需使用雲設計資源，為用戶實現雲協同設計提供環境和流程一緻性保障，包含産品數字化定義、産品數字化樣機、設計任務管理、産品數據管理雲端協同設計等標準。
　　雲仿真標準主要包括雲仿真資源統一描述標準和雲仿真環境動態構建標準，雲仿真資源統一描述標準用於規範復雜産品協同仿真過程中所涉及的計算資源、軟件資源、模型資源的統一描述及管理等內容；雲仿真環境動態構建標準用於規範雲仿真環境構建模型及構建過程等內容。
　　雲生産標準定義和規範生産活動的設備／裝備、計量和測試工具等資源的整閤和管理，並規範資源調度和使用環境和過程，包括生産任務管理、雲排産調度、雲信息係統租用和雲設備管理等標準。
　　雲營銷標準定義和規範包括閤同管理、成本分析、定價分析、廣告促銷和競品分析等雲營銷服務全流程，包括多維度雲營銷管控標準、零售全過程跟蹤標準以及多級雲營銷管理標準。
　　雲管理標準包括雲製造平颱部署管理規範（含平颱協同業務管理實施規範、平颱眾創業務管理實施規範、平颱配套業務管理實施規範）、雲製造平颱租戶管理要求、雲製造資源應用管理規範、雲製造平颱增值服務收費標準等。
　　……

前言/序言

　　推薦序
　　（李伯虎 中國工程院 院士）
　　美國GE公司在2012年最早提齣瞭工業互聯網的理念。目前，它已成為許多國傢製造業嚮智能製造轉型升級的一種重要的製造模式、手段與業態。針對由製造大國嚮製造強國發展戰略需求，我國也提齣瞭類似的理念，如製造雲和工業雲等。宏觀上講，這些理念均是基於互聯網，將人、産品、製造裝備、數據、智能分析係統等智能地連接在一起，構成一個賽博空間與物理空間融閤的智能製造係統，從而大大提高製造業的創新能力、製造能力和服務能力，實現工業的再次革命。當進一步深入分析各種工業互聯網的模式、手段和業態時，將發現各自提齣並實現的係統又具有各自不同的背景與特色。在本書中重點論述的由中國航天科工集團公司研製開發的製造雲就是一種基於我國學者提齣的智慧雲製造的模式、手段和業態構成的智能製造係統。智慧雲製造的內涵是基於泛在網絡，藉助新興的製造科學技術、信息通信科學技術、智能科學技術及製造應用領域技術等四類技術深度融閤的數字化、網絡化、智能化技術手段，構成以用戶為中心的統一經營的智慧製造資源與能力的服務雲（網），使用戶通過智慧終端及智慧雲製造服務平颱便能隨時隨地按需獲取智慧製造資源與能力，對製造全係統、全生命周期活動（産業鏈）中的人、機、物、環境、信息進行自主智慧地感知、互聯、協同、學習、分析、認知、決策、控製與執行，促使製造全係統及全生命周期活動中的人/組織、經營管理、技術/設備（三要素）及信息流、物流、資金流、知識流、服務流（五流）的集成優化，最終形成互聯化、服務化、協同化、個性化（定製化）、柔性化、社會化的智慧製造新模式和“泛在互聯、數據驅動、共享服務、跨界融閤、自主智慧、萬眾創新”的新業態，進而高效、優質、節省、綠色、柔性地製造産品和服務用戶，提高企業（或集團）的市場競爭能力。
　　中國航天科工集團公司開發的製造雲——“航天雲網”，是一種具有中國特色的工業互聯網。它圍繞提高製造企業市場競爭力的目標，以工業化與信息化融閤為主綫，基於中國製造業信息化工作，突齣瞭以大國嚮強國邁進轉型升級的需求牽引製造係統的建設，突齣瞭以建立智慧雲製造新模式、新手段、新生態為核心，突齣瞭工業2.0/3.0/4.0同步發展為途徑，突齣瞭發揮“政、産、學、研、金、用”的團隊力量，構建瞭“眾智、眾包、眾扶、眾籌”的“萬眾創新、大眾創業”新局麵，進而實現瞭高效、優質、節省、綠色、柔性地製造産品和服務用戶，達到瞭提高企業市場競爭能力的目標。實踐錶明，“航天雲網”是實施我國“中國製造2025”戰略規劃和“互聯網+”行動計劃的一個典型範例。
　　“航天雲網”中的INDICS平颱是我國自主研發打造的中國首個、世界首批工業互聯網平颱。它集産業互聯網、開放創業和生産性服務業於一體，以雲製造為核心業務模式，通過國內外産業要素與優質資源的高效橫嚮整閤和共享，支持構建“綫上與綫下相結閤、製造與服務相結閤、創新與創業相結閤”，適應互聯網經濟新業態的雲端生態；它通過打造麵嚮企業的創新平颱，支持構建數字化工廠和智能製造係統。
　　本書作者基於他們及其團隊的探索與實踐，較完整地論述瞭工業互聯網的總體技術、基礎技術及應用技術，研究瞭工業互聯網、信息物理係統以及智能製造的概念以及三者間的關係，介紹瞭相關産業、應用生態、行業的成功案例，闡明瞭工業互聯網在推動企業轉型、行業變革與生態提升的重要意義。不容置疑，本書對深入揭示工業互聯網的技術本質具有重要的意義和參考價值，它將有力地推動“中國製造2025”戰略規劃的落地實施，為全球製造業轉型升級發展和産業變革的實現做齣積極的貢獻。
　　我與本書的作者及他們的團隊相熟多年，並一直保持密切閤作。魏毅寅教授多年從事復雜大係統工程研製工作，他作為國際宇航科學院院士，擁有深厚的理論基礎和獨到的觀點。柴旭東教授長期從事復雜産品多學科虛擬樣機工程、智慧雲製造等領域技術研究，有著豐富的行業工作經驗。我見證和親曆瞭中國航天科工集團公司在工業互聯網領域的開創性實踐，並深為他們的嚴謹治學和隻爭朝夕的拼搏精神所感動。
　　我很高興，也很激動地看到作者就工業互聯網最新理論和實踐以成書形式與大傢分享，我期待並相信本書能夠為讀者更全麵地瞭解工業互聯網以及為促進工業互聯網更深入的研究、應用與發展提供重要的參考和全新的體驗。
　　2017年3月
　　序 ?
　　互聯網的發展深刻地改變瞭人類的生活方式，提高瞭人們溝通交流的效率。我們通過各種連接在互聯網上的終端，迅速便捷地溝通著生活、工作、商務、科技的紛繁信息，發送和接收各種與我們日常活動相關聯的數據，並從中取得所期望的極大便利。在人類不斷追求技術進步和經濟增長的進程中，互聯網正在全麵地覆蓋經濟金融、社會管理的方方麵麵。特彆是，互聯網的應用正在不斷地滲透到更為復雜的工業領域，進入到産業運行過程中，成為提高生産效率、産品質量、服務品質，降低成本和改變商業模式的引擎，逐步上升為産業競爭力的重要手段和發展方嚮。因此，工業互聯網（或者産業互聯網）應時應運而生，並正在以其強大的生命力迅速發展。
　　工業互聯網還處於發展的早期階段，主要的技術基礎來源於互聯網和正在蓬勃發展的工業物聯網。隨著通信技術的快速發展和日趨成熟，新型高速網絡也在移動通信技術的帶動下快速更新，更好地適應著新興的復雜需求，大量的基礎設施將隨著通信技術、雲計算、大數據的發展而逐步形成；基於物聯網的技術基礎正在建立過程中，工業物聯網是物聯網技術發展的主要推動力之一。圍繞工業技術進步而産生的專用數據中心、無綫通信網絡、嵌入式智能裝置等製造過程的在綫設施將支撐工業過程的實時性需求，構成發展工業物聯網的基本條件，為工業互聯網的發展構築基礎層麵的技術架構，形成圍繞製造過程的核心技術體係。
　　發展工業互聯網的必要性是顯而易見的。
　　由於工業互聯網的技術必須適應並符閤工業産業的發展規律，因此工業企業的技術特點、管理偏好和工業産品（包括服務産品）的應用特性將直接影響到工業互聯網的技術特點，甚至工業企業的活動方式（如商業模式）對工業互聯網技術亦將産生重大影響。這種影響反映在工業互聯網的每個環節，尤其在係統架構上更加突齣。工業互聯網的架構從各種不同類型的應用視角反映瞭具體的技術類型和差異，從實踐的角度看有必要根據行業和企業的應用特點加以區彆選擇，從商業模式的角度看這種區彆尤為重要。
　　發展工業互聯網是一種全球性的産業競爭，是新一輪産業革命的戰略。前不久，美國GE公司在中國正式發布瞭Predix工業互聯網平颱，同時對工業互聯網的戰略目的做齣瞭全麵的闡述。
　　德國西門子公司正在推齣Mindsphere工業互聯網雲平颱，以其在工業自動化領域的基礎和優勢，為製造業企業提供基於製造過程和全生命周期管理的雲服務，把數字化工廠和智能製造的理念融入工業互聯網，充分體現瞭德國工業4.0的戰略內涵。
　　2015年6月，中國航天科工集團宣布INDICS航天雲網上綫運行，高紅衛董事長提齣把“信息互通，資源共享，能力協同，開放閤作，互利共贏”作為中國工業互聯網的發展理念，並緻力於創造一個“創新與創業相結閤、綫上與綫下相結閤、製造與服務相結閤”的新業態形式。航天雲網以服務於企業的經營管理活動為主綫，緻力於對企業的自動化、信息化、智能化改造升級，創造跨企業的互聯互通、資源共享條件，為各類企業提供在工業雲協議中構建柔性的製造排産、物流分配、設計研發、委托驗證的智慧製造能力，形成在技術、裝備、網絡基礎、雲計算服務等方麵的共享環境。航天雲網植根於企業內部的製造係統，在現場網絡構建、工藝流程優化、數據采集分析、設備狀態監控、終端執行控製、人機交互管理、企業資源管理等環節和層次，提供基於智能製造理念的解決方案和硬件軟件支持；在係統架構上，發展瞭企業專有雲內部控製和互聯網公共雲外部互聯的網絡結構，通過航天雲網的雲服務提供IaaS、PaaS、SaaS的工業網絡雲服務；在采取充分可靠的網絡安全措施的前提下，構建完整、穩定、可定製服務的工業互聯網環境。
　　2016年2月1日，工業互聯網産業聯盟在北京舉行成立大會。在國傢工業與信息化部的指導下，工業互聯網産業聯盟立足於推動《中國製造2025》和“互聯網+”行動計劃等國傢振興製造業的重大戰略的實施，由145傢單位聯閤發起，將在工業互聯網架構、應用場景下的技術標準、推廣行業/企業應用等方麵共同協商，發揮引導和組織、協調作用。中國的工業互聯網發展已經進入到形成業界共識、促進産業進步、研究應用結閤、構建技術體係的重要階段。中國航天科工集團作為我國工業互聯網的先期探索實踐者，已經在INDICS的研發中積纍瞭技術和應用的寶貴經驗，在産業聯盟中作為副理事長單位發揮瞭十分重要的作用，參與瞭工業互聯網體係架構的製定，並承擔瞭係統技術標準的製定工作。先期的研究和實踐正在轉化成具有係統意義的共性成果。
　　在此之前，一些學者和業界人士對發展工業互聯網的重要性、主要技術特徵和趨勢、産業應用的主要形式開展過大量研究工作，著有多種著作。這些著作多數以宏觀分析和概要介紹為主，對産業作用分析、企業應用場景、商業模式構想、産業生態關係等進行宏觀分析，較少對如何構建工業互聯網的技術架構、係統實施方案、關鍵技術解析等進行深入的技術探討，提供的企業實踐案例多數引自國外專傢學者的介紹，對於國內企業和科研機構成功案例的評述數量較少，係統性的研究更是難得見到。
　　然而，工業互聯網時代纔剛剛開啓，無論是在技術還是産業應用方麵，都有巨大的發展空間，研究和應用工業互聯網的企業或機構可以在現有的網絡、計算、通信、製造信息化等方麵發揮創造力，豐富其中的技術內涵和應用模式，為新的互聯網時代的工業進步探索更有效率的發展途徑。當然，工業互聯網不僅僅是簡單的對互聯網的應用，工業技術與産業在互聯網的環境中還可以建立更加具有革命性的體係，藉助為發展互聯網、移動通信、雲計算而建立的全社會的基礎設施資源，把工業體係與相關聯的渠道和係統聯係起來，構建一個可以相互融閤、互為作用、相互服務的高效網絡。
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