数控系统故障诊断与排除 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国劳动社会保障出版社

作者:杨旭丽

出品人:

页数:153

译者:

出版时间:2005-6

价格:18.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787504547668

丛书系列:

图书标签:

• 数控系统
• 故障诊断
• 故障排除
• 数控机床
• 维修
• 工业自动化
• 编程
• 电气控制
• 机械制造
• 故障分析

智能制造前沿技术概览：面向工业4.0的数字化转型路径 图书简介 随着全球制造业向工业4.0迈进，智能制造已成为重塑产业格局的核心驱动力。本书旨在为工程技术人员、企业管理者以及相关专业院校师生提供一个全面、深入且极具实践指导意义的框架，探讨如何在新一代信息技术（如物联网、大数据、云计算、边缘计算）的支撑下，构建高效、柔性、自适应的智能制造体系。本书聚焦于前沿技术的集成应用、系统架构设计以及面向未来的工厂运营模式，而非特定设备的维修与故障排除。 第一章：工业4.0的理论基础与战略布局 本章首先界定工业4.0的核心概念，解析其与传统自动化、信息化的本质区别。重点阐述了信息物理系统（CPS）、工业互联网（IIN）和数字孪生（Digital Twin）这三大支柱技术在智能工厂中的角色定位。我们深入分析了全球主要经济体在智能制造领域的国家战略布局与政策导向，对比了不同发展阶段的制造业在数字化转型中所面临的共性挑战与机遇。内容包括对“智能工厂”的层次化解构，从现场层（感知与执行）到控制层（集成与优化），再到企业管理层（决策与协同）的整体架构设计原则。此外，本章还探讨了柔性制造系统（FMS）在个性化、小批量生产需求下所展现出的巨大潜力，以及实现柔性生产所需的关键技术支撑。 第二章：工业物联网（IIoT）的构建与数据采集 构建智能制造系统的基石在于可靠、海量、实时的工业数据。本章详细讲解了工业物联网（IIoT）的架构设计，包括边缘层、网络层和平台层。在边缘层，我们深入探讨了传感器、智能终端和网关设备的技术选型、部署策略以及异构设备协议的统一化技术，例如OPC UA、MQTT在工业环境中的应用实践与性能优化。对于网络层，本书对比分析了5G、TSN（时间敏感网络）等新技术在保证工业实时性、高可靠性通信方面的优势与局限。在平台层，重点论述了工业大数据平台的关键组成部分，包括数据湖、流式处理引擎（如Kafka, Flink）以及数据治理、安全存储和标准化API的构建方法，确保采集到的原始数据能够转化为可信赖的“数字资产”。 第三章：数字孪生：虚拟映射与实时交互 数字孪生（DT）是实现智能决策和优化控制的关键工具。本章不仅解释了数字孪生的概念模型（物理实体、虚拟模型、连接与数据流），更侧重于其实践路径。内容涵盖了高保真虚拟模型的构建技术，包括基于CAD/CAE/PLM数据的几何重建、基于实时传感器数据的状态同步机制，以及如何利用有限元分析（FEA）和计算流体力学（CFD）等仿真技术来丰富虚拟模型的物理属性。本章详细阐述了数字孪生在生产流程模拟、工艺参数验证和操作员培训中的应用案例，强调了闭环反馈机制——即如何利用虚拟模型中的预测结果指导物理系统的实时优化。 第四章：高级数据分析与制造决策支持 数据的价值在于洞察与决策。本章专注于讲解如何利用先进的数据分析方法，从海量工业数据中提取知识和指导行动。内容涵盖了描述性分析、诊断性分析到预测性分析的全过程。我们深入探讨了时间序列分析、异常模式识别在生产波动监测中的应用。重点部分在于机器学习和深度学习在制造领域的前沿应用，例如：基于卷积神经网络（CNN）的机器视觉质量检测、使用循环神经网络（RNN/LSTM）对生产趋势进行短期预测，以及强化学习在复杂调度优化问题中的潜力。本章提供了一套从数据预处理到模型部署的完整技术路线图。 第五章：人机协作与先进制造执行系统（MES）的进化 在智能工厂中，传统制造执行系统（MES）必须进化以适应快速变化的需求。本章探讨了新一代MES应具备的功能模块，包括灵活的生产订单管理、跨系统的资源协同调度以及对柔性生产线的实时监控与反馈能力。特别强调了人机协作（Cobots）在提升生产效率和人机安全方面的技术集成。内容涉及工业机器人与人类操作员之间的空间安全隔离技术、任务分配算法以及基于增强现实（AR）和虚拟现实（VR）技术的现场作业指导系统，旨在优化人力资源的配置和操作的准确性。 第六章：网络安全与数据治理在智能制造中的重要性 随着系统互联性的增强，工业控制系统的网络安全风险也急剧上升。本章从OT（运营技术）和IT（信息技术）融合的视角，系统阐述了工业网络安全框架。内容包括对DDoS攻击、勒索软件和供应链攻击在工业场景中的潜在威胁分析。我们详细介绍了纵深防御策略在工业控制系统（ICS）中的实施方法，例如网络分段（Purdue Model的现代应用）、零信任架构在工厂局域网中的部署、以及对PLC、SCADA系统的安全基线加固技术。此外，本章还讨论了关键工业数据的主权、隐私保护及合规性（如数据出境管理）的策略。 第七章：面向持续优化的制造系统集成与生命周期管理 智能制造并非一蹴而就的项目，而是一个持续迭代优化的过程。本章探讨了系统集成的最佳实践，强调了面向服务的架构（SOA）和微服务在解耦制造应用中的作用。内容涉及如何构建一个灵活的、可扩展的制造系统集成平台，以实现与企业资源规划（ERP）、产品全生命周期管理（PLM）系统的无缝对接。最后，本章展望了未来制造系统的发展趋势，如自主决策工厂（Lights-out Manufacturing）、循环经济下的再制造流程的数字化支撑，以及对可持续制造绩效指标（KPIs）的实时监测与优化。 本书基于前沿的技术研究和大量的工业实践案例，旨在提供一套系统化、前瞻性的方法论，指导读者成功驾驭工业4.0时代的数字化转型浪潮，构建面向未来的、具有高度竞争力的智能制造生态系统。

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这本书的配图和图表制作水平，堪称业界典范。很多技术书籍的图示往往是粗糙的、难以辨认的简化版，大大削弱了其解释力。但此书在这方面投入了巨大的心力，每一个电路原理图、每一个逻辑流程图，都清晰锐利，注释精准到位。特别是那些关于信号波形的对比分析图，高亮出了正常与异常状态的细微差别，配上文字说明，简直就是教科书级别的视觉辅助。我特别是对其中关于模糊逻辑在故障模式识别中的应用那一节印象深刻，作者用动态的图示模拟了传感器信号的波动如何被算法捕获和修正，使得原本抽象的算法概念瞬间具体化、可视化了。可以说，光是研究这些图表，就能节省我大量的摸索时间。这体现了作者对读者学习体验的极致考量，绝非应付之作。

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这本书的封面设计着实吸引人，那种深邃的蓝色调配上简洁的白色字体，立刻给人一种专业、严谨的感觉。我原本是抱着试试看的心态翻开的，毕竟市面上讲技术类的书籍汗牛充栋，真正能让人眼前一亮的实属罕有。然而，才翻阅了前几页，我就被作者深入浅出的叙述方式所折服。他似乎拥有一种魔力，能将那些原本晦涩难懂的专业术语，通过生动的比喻和详实的案例，变得清晰易懂。特别是对一些复杂机理的剖析，完全没有那种教科书式的干巴巴，而是充满了实践的智慧。我尤其欣赏它在系统性方面的构建，结构逻辑严密，层层递进，让人很容易就能构建起一个完整的知识框架。读完引言部分，我就感觉自己仿佛站在一个经验丰富的老工程师身旁，听他娓娓道来那些生产线上最真实的“疑难杂症”是如何被层层剥开、最终迎刃而解的。这种沉浸式的学习体验，远超我预期的效果。

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阅读这本书的过程，对我来说简直就是一次思维方式的重塑。我过去在处理一些突发状况时，往往习惯于凭直觉和经验进行“头痛医头，脚痛医脚”式的修补，效率自然不高。但这本书提供了一套完整的、体系化的故障分析哲学。它不是简单地罗列故障代码和对应的解决方案，而是深入探讨了产生故障的底层逻辑和系统间的相互作用关系。我记得其中有一章专门讲到了数据采集环节的漂移问题，作者竟然能从电磁兼容性的角度去剖析软件层面的异常表现，这种跨学科的融合视角，真的让人大开眼界。它教会我的，是如何用“系统工程”的眼光去看待每一个局部问题，将“故障”视为系统失衡的信号，而非孤立的事件。现在，每当我面对一个棘手的现场问题时，脑子里会自然而然地浮现出书中的流程图，按部就班地去排查，那种胸有成竹的感觉是以前从未有过的。

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与其他偏重理论推导或仅限于特定品牌机型的手册不同，这本书的实用主义精神贯穿始终，它更像是一本“实战红宝书”。书中大量的篇幅被用来描述如何在资源有限的现场环境下，利用基础工具进行快速、准确的判断。例如，关于如何利用示波器进行非侵入式诊断的技巧，作者分享了好几个“独家秘笈”，这些经验的价值，是你在任何标准操作规程（SOP）中都找不到的。这些“窍门”都是作者多年一线经验的沉淀，直接指向问题的核心。我甚至发现，书中的一些排障思路，可以灵活迁移到我日常接触的其他自动化设备上，这说明作者提炼出的方法论具有极高的普适性和迁移性。读完后，我不再惧怕那些标榜“非本厂工具无法检测”的“黑盒子”，因为我知道如何用最基本的原理去对抗复杂的表象。

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最让我感到惊喜的是，这本书并没有止步于描述“如何修”，而是深入探讨了“如何预防”。在最后几章，作者将话题提升到了整个设备生命周期管理的层面。他强调了预防性维护的重要性，并提供了一套建立在历史故障数据分析基础上的预警模型构建方法。这不仅仅是针对操作层面的指导，更是对管理层和决策层都有深刻启示的内容。书中对“健康度”指标的定义和量化方法，让我开始重新审视我们车间现有的维护计划的合理性。这本书的深度在于，它成功地架起了一座从“故障维修”到“可靠性工程”的桥梁。它让我意识到，最好的故障诊断，就是让故障根本不发生。对于任何希望将维护部门从成本中心转变为效率保障部门的专业人士来说，这本书提供的价值是无可替代的战略性指导。

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