基於數字孿生技術的柔性製造系統（簡體書）

本書以串聯、並聯數字孿生技術及柔性製造系統兩部分內容為基礎，從基礎理論、實踐案例著手，深入淺出地展開討論，著重介紹了數字孿生技術和柔性製造系統的基本原理及在工程實際中的應用。其中數字孿生技術主要介紹了數字孿生的仿真基礎$柔性製造系統主要介紹了柔性製造系統的核心技術、模塊、系統及自動化控制技術，並詳細地闡述了數字孿生技術在柔性製造系統的應用等。本書可作為工科院校製造專業高年級學生必修課或選修課用教材，也可作為相關專業工程技術人員參考材料。

李楊，博士，上海應用技術大學工程師。榮獲2017年上海市技術發明獎二等獎，2017年嘉興市科技進步二等獎；發表論文20餘篇，申請專利30余項。

王洪榮，長期從事於數字孿生技術研發和應用、機器人和人工智能的設計與開發，並有15年的線上、線下智能製造培訓經驗。上海人工智能技術協會發起人、上海市智能製造創新產業聯盟副理事長、上海康復輔具與老年福祉產業技術創新戰略聯盟副理事長、企業碩士生導師、中國機器人行業協會會員。獲教育部科技進步技術發明二等獎(服務機器人關鍵技術及應用)；授權專利30余項，其中發明專利3項。

鄒軍，博士。上海應用技術大學教授，博士生導師，國家“萬人計劃”領軍人才。已主持完成國家自然科學基金1項，國家創新基金3項，上海市科委等省部級課題12項，省級新產品13項。獲2016年浙江省技術發明一等獎，2017年上海市技術發明二等獎，2020年上海市技術發明二等獎。近五年發表SCI論文60多篇，產權分析等專著3部；授權專利100多項，其中國際專利8項，專利成果轉讓6項。

以數字孿生技術為基礎，解析柔性製造系統生產新模式

針對現有的柔性製造缺乏物理信息空間融合的問題，結合數字孿生技術，提出一種基於知識的數字孿生驅動的柔性製造新模式

第1章 緒論



1.1 柔性製造系統概述

1.1.1 發展歷程

1.1.2 系統特徵

1.1.3 系統構成單元

1.1.4 系統的分類

1.1.5 系統的組成及發展趨勢

1.2 數字孿生技術概述

1.2.1 產生和演化

1.2.2 定義及內涵

1.2.3 技術現狀

1.2.4 標準體系

1.2.5 發展前景

1.3 數字孿生技術與柔性製造之間的聯繫

1.3.1 柔性製造系統仿真的目的和意義

1.3.2 數字孿生與柔性製造系統的連接――數字紐帶

第2章 數字孿生技術應用及仿真



2.1 數字孿生技術的應用

2.2 數字孿生技術在柔性製造系統中的應用

2.3 柔性製造系統仿真基礎知識

2.4 Demo 3D仿真軟件簡介和使用說明

2.4.1 Demo 3D軟件基本概念

2.4.2 Demo 3D軟件使用步驟

第3章 柔性製造系統核心技術



3.1 控制技術

3.1.1 機器人控制器

3.1.2 可編程邏輯控制器

3.1.3 故障監控

3.2 傳感技術

3.2.1 視覺傳感器

3.2.2 光電傳感器

3.2.3 位移傳感器

3.2.4 接近傳感器

3.2.5 壓力傳感器

3.3 柔性製造系統實驗――在機器人平臺上實現碼垛流程

3.3.1 實驗目的

3.3.2 實驗儀器

3.3.3 實驗內容

第4章 柔性製造系統的構成



4.1 加工系統

4.1.1 加工設備的要求及其配置

4.1.2 自動化加工設備

4.1.3 自動化加工設備在FMS中的集成與控制

4.2 物流系統

4.2.1 物流系統的功能與組成

4.2.2 工件流支持系統

4.2.3 刀具流支持系統

4.3 信息流系統

4.3.1 FMS的信息流模型及特徵

4.3.2 FMS的信息流網絡通信

4.3.3 FMS實時調度與控制決策

4.3.4 FMS的計算機仿真

第5章 柔性製造系統的模塊



5.1 機械傳動模塊

5.1.1 帶傳動結構

5.1.2 滾珠絲杠機構

5.1.3 直線導軌機構

5.1.4 間歇傳動機構

5.1.5 齒輪傳動機構

5.2 氣動控制模塊

5.2.1 氣動控制系統認知

5.2.2 氣動執行元件

5.2.3 氣動控制元件

5.3 傳感器檢測模塊

5.3.1 開關量傳感器

5.3.2 數字量傳感器

5.3.3 模擬量傳感器

5.4 電機驅動模塊

5.4.1 步進電動機

5.4.2 反應式步進電動機的工作原理

5.4.3 步進電機的靜態指標術語

5.5 工業通信網絡模塊

5.5.1 工業通信網絡

5.5.2 PPI通信

5.5.3 MPI通信

5.5.4 Profibus現場總線

第6章 柔性製造自動化的控制技術



6.1 面向柔性製造系統的PLC技術

6.1.1 PLC技術的功能擴展

6.1.2 PLC編程語言

6.1.3 PLC的模塊化

6.2 面向柔性製造自動化的數控系統

6.2.1 面向FMS的數控系統特點

6.2.2 數控系統的功能擴展

6.3 DNC系統

6.3.1 DNC軟件

6.3.2 DNC物理結構

6.3.3 DNC的地位

6.3.4 應用實例

6.4 多級分布式控制系統

6.4.1 多級分布式控制系統的物理結構

6.4.2 單元控制器

6.4.3 多級分布式控制系統的計算機網絡

6.4.4 實例

第7章 工業機器人在柔性製造系統中的應用



7.1 工業機器人應用及性能簡介

7.2 工業機器人控制技術

7.2.1 運動控制技術

7.2.2 運動規劃技術

7.2.3 視覺分析技術

7.2.4 機器人與PLC連接

7.3 基於視覺檢測手眼裝配技術的應用