在全球日益激烈的竞争环境下，新工业变革与制造业高质量发展已经成为国家制造业转型升级的重要议题与必要趋势。本书针对制造业转型升级的驱动因素、转型过程中所面临的主要问题进行了系统性的梳理分析，并围绕新工业变革中的智能工厂主题，从“卓越工厂”分析与启示、数智化转型战略与方法、智能工厂规划设计框架与体系方法等方面进行了系统性介绍。本教材重点围绕企业数智化转型战略与方法，提出了一种包含企业数智化转型评估、目标确定、预规划、概念规划、详细设计等阶段在内的LDGF4.0体系框架，并对每个阶段的规划设计方法进行了介绍。
基于上述内容，希望本书能够为企业数智化转型、智能工厂规划与建设提供更加系统性的实施架构与体系方法指导。本书可作为高等院校智能制造工程、工业工程、机械制造等装备大类专业的教学用书，亦可作为从事智能制造、智能工厂规划与建设等专业的工程技术人员、管理人员的参考用书。
背景主题篇
第1章 绪论 002
1.1 工业革命历程及驱动因素 003
1.1.1 第一次工业革命 004
1.1.2 第二次工业革命 005
1.1.3 第三次工业革命 007
1.2 新一轮产业革命概述 009
1.2.1 新一轮产业革命的背景与驱动因素 009
1.2.2 全球主要经济体产业转型升级战略 011
1.3 工厂的重要性及发展历程 018
1.3.1 工业革命前的工厂 018
1.3.2 工业革命时期的工厂 019
1.3.3 未来工厂的发展趋势 025
1.4 工厂规划设计的重要性与发展历程 026
1.4.1 工厂规划设计的重要性 026
1.4.2 工厂规划设计的发展历程 028
1.4.3 工厂规划设计的发展趋势 031
课后习题 032
参考文献 032
战略方法篇
第2章 智能制造“卓越工厂”分析与启示 036
2.1 “卓越工厂”整体概述 037
2.1.1 “卓越工厂”内涵 037
2.1.2 “卓越工厂”建设现状 037
2.2 “卓越工厂”典型实施目标与模式分析 038
2.2.1 实施目标分析 038
2.2.2 典型实施模式 041
2.3 “卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析 044
2.3.1 生产制造环节场景分析 044
2.3.2 端到端价值链环节场景分析 046
2.3.3 工业和信息化部《智能制造典型场景参考指引》 046
2.4 “卓越工厂”实施启示 050
课后习题 050
参考文献 051
第3章 企业数智化转型战略与方法 052
3.1 企业数智化转型理念与方法 053
3.1.1 智能制造参考模型 053
3.1.2 企业数智化转型双擎驱动理念 057
3.1.3 企业数智化转型双擎驱动架构蓝图 057
3.1.4 企业数智化转型双擎驱动核心举措 060
3.1.5 数智化转型关键实施路径 063
3.2 企业数智化转型技术引擎 069
3.2.1 先进制造技术模块 070
3.2.2 新一代信息技术模块 083
3.3 数智化转型管理引擎 096
3.3.1 生产模式演变历程 096
3.3.2 工业4.0环境下的典型生产系统模式 096
课后习题 100
参考文献 100
规划设计篇
第4章 智能工厂规划设计方法概述 104
4.1 主要规划设计方法介绍 105
4.1.1 相关规划设计方法 105
4.1.2 VDI 5200规划设计框架 107
4.2 LDGF4.0规划设计方法 109
4.2.1 LDGF4.0规划设计理念 109
4.2.2 LDGF4.0规划设计框架 110
课后习题 113
参考文献 113
第5章 LDGF4.0企业数智化转型评估阶段 114
5.1 智能制造能力成熟度评估的意义 115
5.2 智能制造能力成熟度评估方法对比分析 115
5.3 智能制造能力成熟度模型 118
5.4 智能制造能力成熟度等级 118
5.5 智能制造能力要素 119
5.6 智能制造能力成熟度评估方法 120
课后习题 122
参考文献 123
第6章 LDGF4.0智能工厂转型目标确定阶段 124
6.1 智能工厂转型主要目标及制约因素 125
6.1.1 智能工厂转型主要目标 125
6.1.2 智能工厂转型制约因素 125
6.2 智能工厂转型评价指标体系设计 126
6.2.1 评价指标体系概述 126
6.2.2 质量指标体系 128
6.2.3 成本指标体系 129
6.2.4 交期指标体系 130
6.2.5 安全指标体系 131
6.2.6 绿色指标体系 132
6.2.7 效率指标体系 133
课后习题 136
参考文献 136
第7章 LDGF4.0智能工厂转型预规划阶段 137
7.1 现状调研与数据收集 138
7.1.1 现状调研流程与方法 138
7.1.2 数据收集的类型 139
7.2 关键数据校核 143
7.2.1 产品生产工时校验 143
7.2.2 工厂生产能力核定 144
7.3 产品与价值流分析 146
7.3.1 产品产量分析 146
7.3.2 产品工艺路线分析 147
7.3.3 产品成组过程分析 147
7.3.4 价值流与能量流分析 147
课后习题 156
参考文献 158
第8章 LDGF4.0智能工厂转型概念规划阶段 159
8.1 生产系统模式选择与分析 160
8.1.1 典型生产系统模式介绍 160
8.1.2 生产系统制造策略选择 163
8.1.3 影响生产系统模式选择的主要因素分析 165
8.2 工时测定与产能规划 167
8.2.1 典型产品选择与工时测定 167
8.2.2 整体生产能力规划 170
8.3 智能工厂布局与仓储物流规划 174
8.3.1 工厂布局规划 174
8.3.2 工厂仓储物流规划 181
8.3.3 工厂布局与建筑协同模式规划 191
8.4 智能工厂生产质量管理规划 193
8.4.1 质量管理体系对比分析 193
8.4.2 生产质量管控方法规划 194
8.5 柔性智能化产线规划 200
8.5.1 产线规划流程介绍 200
8.5.2 产线规划需求分析 201
8.5.3 产线整体架构规划 202
8.5.4 影响产线规划主要因素分析 203
8.5.5 产线规划输出 204
8.6 规划方案仿真分析 205
8.6.1 生产仿真软件对比分析 205
8.6.2 仿真流程设计 209
8.7 数字化系统规划 211
8.7.1 业务流程规划 211
8.7.2 数字化架构规划 218
8.8 规划方案评比分析 227
课后习题 231
参考文献 233
第9章 LDGF4.0智能工厂转型详细设计阶段 234
9.1 智能工厂生产工艺详细规划 236
9.1.1 生产工艺规划流程 236
9.1.2 生产工艺规划方法 237
9.1.3 生产工艺规划原则 240
9.2 智能工厂布局与仓储物流详细设计 240
9.2.1 工厂布局详细设计 240
9.2.2 工厂仓储物流详细设计 253
9.2.3 工厂参观路线设计 267
9.2.4 工厂建筑设计需求输出 269
9.3 柔性智能生产线详细设计 269
9.3.1 生产能力与节拍计算 269
9.3.2 工作研究与人机工程 271
9.3.3 工位需求分析与产线平衡 277
9.3.4 产线布局选型与详细设计 282
9.3.5 关键工序自动化详细设计 290
9.3.6 线边物流详细设计 297
9.3.7 产线质量管控详细设计 303
9.3.8 产线控制系统详细设计 303
9.4 智能工厂数字化系统详细设计 313
9.4.1 数字化业务架构详细设计 313
9.4.2 数字化功能详细设计 315
9.4.3 智能工厂纵向集成详细设计 319
9.4.4 智能工厂网络安全详细设计 326
9.5 智能工厂布局与建筑详细协同设计 327
9.5.1 协同规划详细设计标准 327
9.5.2 工厂布局与建筑协同数据匹配 327
9.5.3 布局与建筑初步协同设计 328
9.5.4 布局与建筑详细协同设计 328
9.6 智能工厂数字化模型集成与数字化交付 330
9.6.1 智能工厂建模方法 330
9.6.2 数字化交付 333
课后习题 334
参考文献 336
缩略语表 338
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