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出版者:Academic Pr

作者:Boucher, Thomas O./ Yalcin, Ali

出品人:

页数:496

译者:

出版时间:2006-11

价格:$ 112.94

装帧:HRD

isbn号码:9780123704924

丛书系列:

图书标签:

工业信息系统
信息系统设计
工业自动化
数字化转型
系统工程
数据管理
工业互联网
智能制造
信息技术
流程优化

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具体描述

"Design of Industrial Information Systems" presents a body of knowledge applicable to many aspects of industrial and manufacturing systems. New software systems, such as Enterprise Resource Planning, and new hardware technologies, such as RFID, have made it possible to integrate what were separate IT databases and operations into one system to realize the greatest possible operational efficiencies. This text provides a background in, and an introduction to, the relevant information technologies and shows how they are used to model and implement integrated IT systems. With the growth of courses in information technology offered in industrial engineering and engineering management programs, the authors have written this book to show how such computer-based knowledge systems are designed and used in modern manufacturing and industrial companies. It introduces Data Modeling and Functional Architecture Design, with a focus on integration for overall system design. It encompasses hands-on approach, employing many in-chapter exercises and end-of-chapter problem sets with case studies in manufacturing and service industries. It shows the reader how Information Systems can be integrated into a wider E-business/Web-Enabled Database business model. It offers applications in Enterprise Resource Planning (ERP) and Manufacturing Execution Systems (MES), with an accompanying website containing usable sample databases.

好的，这是一份关于一本名为《Design of Industrial Information Systems》的书籍的详细图书简介，其中不包含该书本身的任何内容。 --- 《Advanced Manufacturing Automation and Control Systems》图书简介《Advanced Manufacturing Automation and Control Systems》深入探讨了现代工业生产环境中自动化技术与控制系统的集成、设计、实施与优化。本书旨在为工业工程师、系统架构师、技术研究人员以及高级技术管理人员提供一个全面而深入的视角，理解如何构建高效、智能、柔性的制造流程。核心内容概述：本书摒弃了对传统控制理论的泛泛而谈，而是聚焦于当前工业 4.0 和智能制造浪潮下的前沿技术应用。全书结构严谨，从宏观的制造系统架构规划，到微观的传感器与执行器层面的数据采集与信号处理，再到顶层的企业资源集成，层层递进，构建起一个完整的知识体系。第一部分：智能制造系统架构与建模本部分首先确立了构建未来工厂的技术蓝图。重点介绍了ISA-95/Purdue 模型在现代分布式控制系统（DCS）和制造执行系统（MES）集成中的最新实践与局限性。我们探讨了如何利用数字孪生（Digital Twin）技术对复杂的物理制造单元进行高保真建模和仿真，从而在虚拟环境中完成流程验证和性能调优。内容深入剖析了模块化生产单元（Modular Production Units）的设计原则，强调其在应对快速市场变化时所需具备的快速重构能力和互操作性。特别关注了如何将这些架构映射到实际的硬件和软件基础设施中，确保系统在物理层面的可扩展性和鲁棒性。第二部分：先进传感器技术与工业物联网（IIoT）本卷聚焦于数据获取的基础——传感器技术和网络连接。内容详述了非侵入式（Non-Intrusive）传感器技术在状态监测中的应用，例如基于超声波、热成像和激光雷达的缺陷检测方法。对于数据传输层，本书详细分析了工业以太网（如 Profinet, EtherCAT）的实时性保证机制，并引入了新兴的TSN（Time-Sensitive Networking）技术，用以解决传统网络在严格时间同步要求下的瓶颈。更重要的是，本部分深入阐述了工业物联网（IIoT）的架构模型，包括边缘计算（Edge Computing）在现场数据预处理和实时决策中的关键作用，以及如何安全、高效地将海量操作数据流传输至云端或数据中心进行高级分析。第三部分：控制算法的演进与优化控制层面的讨论超越了传统的 PID 控制。本部分重点介绍了模型预测控制（MPC）在处理多变量、强耦合系统中的优势和参数整定方法。针对非线性、时变系统的挑战，我们详细探讨了自适应控制（Adaptive Control）和鲁棒控制（Robust Control）的设计范式。一个重要的章节专门献给了基于深度学习的控制策略，展示了如何利用强化学习（Reinforcement Learning）训练智能体，以优化那些传统数学模型难以描述的复杂工艺流程，例如复杂的化学反应釜温度控制或高精度机器人轨迹规划。第四部分：制造执行系统（MES）与企业集成本部分探讨了自动化系统如何与上层业务流程无缝对接。内容详述了现代 MES 的功能模块，包括生产调度、质量管理（QM）、设备综合效率（OEE）分析以及物料流追踪。本书强调了数据模型标准化的重要性，特别是如何利用语义互操作性技术（如使用 OPC UA 规范）打破不同供应商设备间的“数据孤岛”。我们提供了关于如何设计一个灵活的 MES 框架，使其能够快速适应产品混线生产和个性化定制需求的案例分析和设计指南。第五部分：网络安全与系统可靠性工程随着系统连接性的增强，安全与可靠性成为重中之重。本卷提供了工业控制系统（ICS）网络安全的深度防御策略。内容覆盖了从物理安全到应用层面的加密与认证机制，特别是针对 OT（操作技术）网络的入侵检测系统（IDS）的部署与特征分析。在可靠性工程方面，本书详细介绍了故障诊断与容错技术。通过分析关键设备的潜在故障模式（FMEA），设计冗余架构（如热备、N+1 冗余），并介绍了基于历史运行数据的预测性维护（Predictive Maintenance）算法，以最大化设备正常运行时间。本书的特色：面向实践的设计指南：每一章节都包含实用的设计流程图、硬件选型标准和关键算法的伪代码实现，便于读者直接应用于实际项目。前沿案例剖析：结合航空航天、精密机械和流程工业的真实案例，展示先进控制策略的实际效果和挑战。跨学科整合：成功地将控制理论、计算机科学、数据科学和运营管理的前沿思想融合，体现了现代工业系统工程的复杂性。目标读者：本书是为那些需要在复杂的工业环境中设计、实施或管理自动化和控制系统的专业人士量身定制的权威参考书。无论您是致力于提升现有生产线的效率，还是规划下一代智能工厂的基础架构，本书都将是您不可或缺的技术指南。 ---