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鑄魂:軟件定義制造

出版社：機械工業(yè)出版社出版時間：2020-04-01
開本： 23cm 頁數(shù)： 12,354頁
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鑄魂:軟件定義制造 版權(quán)信息

鑄魂:軟件定義制造 本書特色

本書較為詳細地定義了工業(yè)軟件，解讀了工業(yè)軟件所應具有的內(nèi)涵和組成部分。工業(yè)軟件是工業(yè)化的*產(chǎn)物。它封裝了工業(yè)知識，建立了數(shù)據(jù)自動流動規(guī)則體系，塑造了機器的大腦和靈魂，因此機器變得更加聰明，功能可以隨時定義和調(diào)整。
工業(yè)軟件描述、集成、模擬、加速、放大、優(yōu)化、創(chuàng)新了傳統(tǒng)制造過程，形成一種新的工業(yè)智能模式——軟件定義制造。未來的智能制造，是每一個原子都可以被工業(yè)軟件給出的比特數(shù)據(jù)精準控制的制造。
軟件、芯片、互聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字化軟/硬件設備，都是新型的工業(yè)要素，都是從屬于工業(yè)的服務角色。以工業(yè)為主，數(shù)字化/信息化手段為輔，是工業(yè)轉(zhuǎn)型升級、繁榮發(fā)展的基本次序。鑒于工業(yè)天量般的體量和必須以物質(zhì)產(chǎn)品支撐國民經(jīng)濟發(fā)展的基本屬性，軟件賦能作用再強大，也不能完全決定工業(yè)，更不能替代工業(yè)，而是通過軟件賦能，讓工業(yè)發(fā)展更迅速，工業(yè)產(chǎn)品更精良，工業(yè)過程更精準，工業(yè)經(jīng)濟更強大。

鑄魂:軟件定義制造 內(nèi)容簡介

本書率先較為詳細地定義了工業(yè)軟件, 給出了工業(yè)軟件所應具有的內(nèi)涵和組成部分。工業(yè)軟件是工業(yè)化的頂級產(chǎn)物, 它封裝了工業(yè)知識, 建立了數(shù)據(jù)自動流動規(guī)則體系, 打造了機器的大腦和神經(jīng), 因此機器變得更加聰明, 功能可以隨時調(diào)整。工業(yè)軟件描述、集成、模擬、加速、放大、優(yōu)化、創(chuàng)新了傳統(tǒng)制造過程, 形成一種新的工業(yè)智能模式 —— 軟件定義制造。

鑄魂:軟件定義制造 目錄

序
前言
**章　軟件的本質(zhì)是工業(yè)之魂┆1
軟件是運行在芯片中的數(shù)字化指令和數(shù)據(jù)的集合。該定義是20世紀計算機軟件蓬勃發(fā)展初期人們的認識，無法代表今天工業(yè)軟件所具有的真實內(nèi)涵。工業(yè)軟件封裝了工業(yè)技術(shù)/知識，建立了數(shù)據(jù)自動流動的規(guī)則體系。它源自工業(yè)，賦能工業(yè)，創(chuàng)新工業(yè)，定義制造。工業(yè)轉(zhuǎn)型時代賦予了工業(yè)軟件嶄新使命：工業(yè)靈魂，知識容器，智能引擎。
軟件定義的內(nèi)涵與意義┆2
關(guān)于“定義”的定義與邊界┆13
軟件作用：無軟不硬┆25
軟件本質(zhì)：聚智鑄魂┆42
第二章　軟件定義與工業(yè)軟件┆51
商用工業(yè)軟件數(shù)控編程系統(tǒng)PRONTO始于1957年，歷史已逾60載。60多年來，工業(yè)軟件層出不窮，形態(tài)各異。工業(yè)軟件的分類成為必須研究的重要內(nèi)容。重新分類工業(yè)軟件，相當于改換賽道：彎道超車基本無望，換道超車或許可行。工業(yè)軟件本質(zhì)姓“工”，工業(yè)不強則軟件羸弱。我國尚未完成工業(yè)化進程，自主可控之路仍然漫長。
工業(yè)軟件的歷史與現(xiàn)狀┆52
工業(yè)軟件的細分與重構(gòu)┆79
工業(yè)軟件與工業(yè)化進程┆89
工業(yè)軟件是特殊工業(yè)產(chǎn)品┆96
第三章　軟件定義與工業(yè)技術(shù)軟件化┆105
錯過工業(yè)軟件研發(fā)首班車，誤了第二班車，所幸，中國人提出了“工業(yè)技術(shù)軟件化”這個適合國情的命題。工業(yè)技術(shù)軟件化的要點在于，既要將某些事物或要素（如工業(yè)技術(shù)/知識）從非軟件形態(tài)變成軟件形態(tài)，又要用軟件去定義、改變這些事物或要素的形態(tài)或性質(zhì)。工業(yè)技術(shù)/知識、人、機器三者之間的關(guān)系，頗為微妙，相互作用，相互賦能。
工業(yè)技術(shù)的轉(zhuǎn)化與傳承┆105
工業(yè)技術(shù)軟件化的內(nèi)涵┆112
世界以軟件的節(jié)奏發(fā)展┆121
工業(yè)技術(shù)軟件化的結(jié)果┆133
第四章　軟件定義與企業(yè)資產(chǎn)管理┆143
新工業(yè)革命除了要用智能技術(shù)激發(fā)出更大的生產(chǎn)力之外，在企業(yè)物理資產(chǎn)、數(shù)字資產(chǎn)的管理水平上也要有質(zhì)的飛躍。應以工業(yè)軟件為基礎(chǔ)，精準組合多專業(yè)的模型與算法，借助仿真手段和大數(shù)據(jù)來驅(qū)動產(chǎn)品研發(fā)，讓車間生產(chǎn)過程清晰透明，讓每一個材料晶格都被精準預測與打印，對所有設備運維狀態(tài)了然于心，*終實現(xiàn)制造資源的優(yōu)化配置。
企業(yè)資產(chǎn)管理殼提升管理水平┆143
產(chǎn)品研發(fā)基于模型并由仿真驅(qū)動┆151
數(shù)字化制造協(xié)同場景栩栩如生┆168
材料微觀組分可由人機共定┆178
數(shù)字化運維管理及質(zhì)量追蹤┆189
第五章　軟件定義與數(shù)字孿生┆201
數(shù)字孿生是客觀世界中的物化事物及其發(fā)展規(guī)律被軟件定義后的一種結(jié)果。豐富的工業(yè)軟件內(nèi)涵以及強大的軟件定義效果，讓數(shù)字孿生體既可以早于物理孿生體先行面世，又可以逼真展現(xiàn)物理孿生體的形、態(tài)和行為，更可以超越物理孿生體的生命周期，實現(xiàn)產(chǎn)品永生。數(shù)字孿生實現(xiàn)了數(shù)物虛實映射，數(shù)字主線實現(xiàn)了所有數(shù)字孿生體的數(shù)據(jù)貫通。
數(shù)字孿生的前世今生┆201
數(shù)字孿生超越產(chǎn)品全壽期┆209
數(shù)字孿生的深度研究成果┆218
數(shù)字孿生的廣泛應用成果┆230
第六章　軟件定義與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺┆241
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，發(fā)端于工業(yè)云，歷經(jīng)研發(fā)工具上云、業(yè)務系統(tǒng)上云、高價值設備上云等不同發(fā)展階段，廣泛聯(lián)接多種工業(yè)要素，形成了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，由此而構(gòu)建了智能制造落地的基礎(chǔ)設施。聯(lián)接工業(yè)設備比聯(lián)接電腦/手機要復雜得多。廣泛聯(lián)接工業(yè)設備可以帶來大范圍優(yōu)化配置制造資源的巨大好處，形成軟件定義工業(yè)網(wǎng)絡生態(tài)，但是也給工業(yè)安全帶來了隱患。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)緣起與定義┆241
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展史┆251
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與社消互聯(lián)網(wǎng)異同┆260
智能制造參考架構(gòu)模型及工業(yè)安全┆270
第七章　軟件定義與工業(yè)APP┆282
工業(yè)APP數(shù)量是評價工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的關(guān)鍵指標；谖⒎⻊、面向角色和場景的工業(yè)APP是發(fā)展方向。傳統(tǒng)架構(gòu)的大型工業(yè)軟件未來會不斷解構(gòu)、細分其功能，并將這些功能重構(gòu)為新型架構(gòu)的工業(yè)APP。在10年之內(nèi)，大型工業(yè)軟件仍然會占據(jù)主導地位，但是工業(yè)APP也會不斷豐富和發(fā)展，逐漸在功能上追趕傳統(tǒng)架構(gòu)的工業(yè)軟件。
工業(yè)APP的發(fā)展歷史┆282
工業(yè)APP的體系框架┆291
工業(yè)APP的種類┆297
工業(yè)APP的生態(tài)體系┆303
第八章　軟件定義制造的若干實例┆314
技術(shù)引導，實踐驗證，知行合一。本章選取了軟件定義機器人、定義汽車、定義建筑、定義核設施遠程診斷四個案例來充分展示工業(yè)軟件：在生產(chǎn)過程中以數(shù)字孿生方式控制、優(yōu)化機器人產(chǎn)線；以近億行軟件代碼精確控制汽車的運行與安全狀態(tài)；以工業(yè)思維創(chuàng)造建筑場館的高質(zhì)量研發(fā)與交付；基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺遠程監(jiān)控運維核設施。
軟件定義消費電子產(chǎn)品機器人數(shù)字孿生┆314
軟件定義汽車┆321
軟件定義建筑┆329
軟件定義核設施DCS遠程診斷和支持┆334
后記與致謝┆341
縮略語┆345
參考文獻┆349
其他參考資料┆352
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鑄魂:軟件定義制造 相關(guān)資料

工業(yè)軟件是智能制造乃至整個工業(yè)的重要基礎(chǔ)，是工業(yè)技術(shù)/知識不斷積淀、應用、迭代、創(chuàng)新的結(jié)果。本書清晰地描述了基于工業(yè)軟件定義制造全要素的過程和規(guī)律，讓讀者了解其概貌，掌握其規(guī)律，并知曉如何在企業(yè)中實施，實屬難得之作。
——中國工程院院士 李培根

中國工業(yè)現(xiàn)狀是“缺芯少魂”：缺芯片之心，少軟件之魂。本書以“鑄魂”為名，意在反映自主工業(yè)軟件對中國工業(yè)的支撐、提升、改造和賦能作用，以*終實現(xiàn)工業(yè)基礎(chǔ)高級化的目標，重鑄中國工業(yè)之魂？傊，工業(yè)軟件是國家實施“制造強國”和工業(yè)轉(zhuǎn)型升級戰(zhàn)略的不可或缺的保障。本書抓住了工業(yè)發(fā)展的重大方向之一，寫得很及時。推薦閱讀。
——中國工程院院士 倪光南

“軟件定義制造”是當前制造領(lǐng)域正在熱議的一個話題。作者基于自身在制造領(lǐng)域的長期研究與實踐，圍繞工業(yè)軟件的內(nèi)涵、類型、作用、發(fā)展等提出了很有新意的見解。本書內(nèi)容對推動我國工業(yè)軟件的發(fā)展具有積極的意義和參考價值。
——中國工程院院士 李伯虎

作者高屋建瓴，在書中反復申明，工業(yè)軟件既是現(xiàn)代工業(yè)中極其重要的生產(chǎn)要素，又是制造業(yè)強筋壯骨的護身法寶。沒有經(jīng)歷完整的工業(yè)化進程，就不可能有豐富的工業(yè)技術(shù)積累，也就不可能培育出國際領(lǐng)先的工業(yè)軟件。同時，缺失先進的工業(yè)軟件，就不可能定義、管控復雜工業(yè)產(chǎn)品的研制，也就不可能具備強大的工業(yè)創(chuàng)新與生產(chǎn)能力。這些睿智見解和理性聲音，振聾發(fā)聵，值得傾聽。
——中國船舶集團有限公司總經(jīng)理 楊金成

如果不是兩位作者列舉出了如此多的工業(yè)軟件名錄作為一個“較大樣本”，恐怕每一個業(yè)內(nèi)人士都很難說清楚工業(yè)界到底有多少種工業(yè)軟件和軟件提供商。本書給出的各行各業(yè)的工業(yè)軟件樣本，既說明了工業(yè)技術(shù)/知識的復雜性，也展現(xiàn)了工業(yè)軟件定義制造的內(nèi)涵。可以說本書在業(yè)內(nèi)是具有實用價值的，想了解工業(yè)軟件和軟件定義的概貌，讀此書即可。
——中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會常務副理事長 高新民

從發(fā)展規(guī)律上說，所有的工業(yè)軟件都是工業(yè)技術(shù)軟件化的結(jié)果。認清工業(yè)技術(shù)軟件化發(fā)展規(guī)律，對于厘清工業(yè)軟件在中國的發(fā)展路徑大有裨益，對于軟件定義制造亦是有力助推。本書是率先把工業(yè)技術(shù)軟件化的內(nèi)涵、邏輯和過程解讀得清晰而有條理的著作。本著作的正式出版將對工業(yè)軟件的追本溯源、公眾認知、選型應用起到指導作用，并將以工業(yè)技術(shù)軟件化的獨特視角推動我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
——中國機電一體化技術(shù)應用協(xié)會會長 李亞平

作者在“定義”這個術(shù)語的含義上，深究、發(fā)掘出來一些與眾不同的新意，道出了軟件定義的實質(zhì)和內(nèi)涵：軟件定義制造是指廣泛而深入地應用工業(yè)軟件，在制造過程上控制、優(yōu)化產(chǎn)品的生產(chǎn)流程，在制造資源上改進、創(chuàng)新產(chǎn)品的原材料，在制造結(jié)果上精確控制產(chǎn)品的形和態(tài)，確保產(chǎn)品的整體交付質(zhì)量，并且能夠大范圍管控、配置各種生產(chǎn)要素。一言以蔽之，以工業(yè)軟件的“定義”形成智能制造新范式。沒有軟件，再多的數(shù)據(jù)也體現(xiàn)不出其價值。
——中國航空研究院常務副院長 孫俠生

鑄魂:軟件定義制造 作者簡介

趙敏
走向智能研究院執(zhí)行院長，中國發(fā)明協(xié)會常務理事，發(fā)明方法研究分會會長，正高工。工信部CPS發(fā)展論壇副秘書長，中國制造企業(yè)雙創(chuàng)發(fā)展聯(lián)盟專家委員會委員，中國工業(yè)技術(shù)軟件化產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（中國工業(yè)APP聯(lián)盟）專家委員會委員，國家工業(yè)信息安全專家咨詢委員會委員，U-TRIZ創(chuàng)始人。參與工信部CPS白皮書、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺白皮書、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP白皮書的研究與審定工作，參與工程院中國智能制造發(fā)展戰(zhàn)略研究報告部分研究工作。國內(nèi)知名智能制造、兩化融合及創(chuàng)新方法論專家。
寧振波
教授，中國航空工業(yè)集團信息技術(shù)中心原首席顧問，中國船舶獨立董事。參加多型飛機研制。國家科技進步二等獎獲得者。參與編制數(shù)字化、智能化制造系列叢書。發(fā)表相關(guān)制造業(yè)學術(shù)論文數(shù)百篇。也是多個行業(yè)、企事業(yè)單位的外聘專家。西北工業(yè)大學、廣東工業(yè)大學客座教授，工信部首批兩化融合專家！度w智能革命》作者、《智能制造術(shù)語解讀》編寫者之一，2019年12月，在人民大會堂榮獲“2019第十五屆光華龍騰獎·中國設計貢獻獎金質(zhì)獎章——新中國成立七十周年·中國設計70人”。

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