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德国工业4.0大全第3卷：智能物流技术（原书第2版）

作者: [德] 比吉特·沃格尔―霍伊泽尔（Birgit Vogel-Heuser）

出版社: 机械工业出版社

出版时间: 2019-06

版次: 1

ISBN: 9787111614814

定价: 99.00

装帧: 其他

开本: 32开

纸张: 胶版纸

页数: 412页

字数: 338千字

分类: 计算机与互联网

30人买过

本书主要介绍工业4.0中更新的和新兴的物流技术：面向工业4.0的物流技术、工业地面搬运车辆、仓库技术、系统的综合服务、物流系统中的传感器和执行器、物流4.0装置与设备、工业4.0系统的管理。 ·比吉特•沃格尔-霍伊泽尔（Birgit Vogel-Heuser），工程博士，教授，德国慕尼黑工业大学自动化和信息系统教席主任。

·托马斯•保尔汉森（Thomas Bauernhansl），工程博士，教授，德国斯图加特大学工业制造和工厂管理（IFF）研究所所长，德国弗劳恩霍夫制造技术与自动化研究所所长。

·迈克尔•腾•洪佩尔(Michael ten Hompel)，工程博士，教授，德国弗劳恩霍夫物流和供给技术研究所所长、弗劳恩霍夫软件和系统技术（ISST）研究所所长，德国多特蒙德大学材料搬运和仓储技术（FLW）教席主任。译者序

前言

第一篇　工业4.0中的物流技术

第1章　工业4.0中的即插即用输送技术 …… 2

1.1　引言 …… 2

1.2　即插即用输送系统的需求特性 …… 3

1.3　设计原则 …… 5

1.4　连续输送系统举例 …… 9

1.5　非连续输送系统举例 …… 14

1.6　总结和展望 …… 18

参考文献 …… 19

第2章　小规模信息物理输送技术 …… 21

2.1　引言 …… 21

2.2　工业4.0背景下小规模信息物理输送技术的柔性提升 …… 22

2.3　小规模信息物理输送技术的框架结构 …… 25

2.4　小规模信息物理输送技术的控制 …… 27

2.5　小规模信息物理输送技术的数据通信 …… 36

参考文献 …… 45

第3章　人在工业4.0中的角色 …… 47

3.1　引言 …… 47

3.2　工业4.0中的人和自主系统的交互 …… 51

3.3　自主系统交互的新方法 …… 54

3.4　总结与展望 …… 61

参考文献 …… 62

第二篇　具备工业4.0要求的地面运输车

第4章　社会技术系统中多功能可变形的输送设备 …… 66

4.1　蚁群结构—未来厂内物流扁平化组织结构 …… 66

4.2　金字塔架构的终结和可变化物流的未来 …… 70

4.3　消费需求变化带来的物流变化 …… 71

4.4　可变能力的未来因素 …… 72

4.5　物联网中的认知物流 …… 75

4.6　成功要素之一：分散式控制系统 …… 76

4.7　静态存储到可转换的枢纽 …… 80

4.8　Hub2Move中的可变形叉车 …… 81

4.9　工业4.0背景下的新型工作组织架构 …… 86

参考文献 …… 89

第5章　使用认知系统实现的智能化运输工具 …… 91

5.1　引言 …… 91

5.2　工业卡车光学定位系统 …… 92

5.3　摄像机支持下的储存和检索功能 …… 98

5.4　地面运输车轮胎中的传感器集成 …… 105

5.5　厂内物流中无人驾驶车辆调试的语音控制系统 …… 110

5.6　手势控制的无人小车 …… 116

参考文献 …… 123

第6章　智能运输平台以及自动化平台的核心技术 …… 126

6.1　动机 …… 126

6.2　关键技术说明 …… 129

6.3　现有智能化、移动系统示例 …… 138

6.4　总结与展望 …… 141

参考文献 …… 142

第三篇　工业4.0仓储技术

第7章　工业4.0背景下的智能化、网络化仓储系统 …… 146

7.1　穿梭车系统的特性 …… 146

7.2　小件穿梭车的优势 …… 150

7.3　优势集成：SmartCarrier …… 152

第8章　基于信息物理系统的可移动仓库 …… 158

8.1　引言 …… 158

8.2　可移动仓库中的工业4.0 …… 163

8.3　技术现状 …… 164

8.4　展望 …… 184

参考文献 …… 187

第四篇　工业4.0系统的混合服务

第9章　设备云 …… 190

9.1　引言 …… 190

9.2　物联网技术和云计算的方案 …… 191

9.3　云物联网系统和应用的增值 …… 197

9.4　设备云：物联网与云计算和大数据的结合 …… 200

9.5　设备云的应用 …… 205

9.6　设备云：挑战与展望 …… 208

参考文献 …… 210

第10章　基于云计算的工业4.0软件服务 …… 211

10.1　云计算和工业4.0 …… 211

10.2　工业4.0提供的软件服务 …… 212

10.3　BPaaS平台的转换 …… 217

10.4　物流云计算的市场分析 …… 225

10.5　总结 …… 227

参考文献 …… 228

第11章　工业4.0对仓库管理系统、运输管理系统以及供应链管理系统的影响 …… 229

11.1　工业4.0的开端 …… 230

11.2　IT开发者的挑战 …… 231

11.3　自适应的事件管理 …… 233

11.4　SOA（以服务为导向的架构）—工业4.0中IT架构的基础 …… 234

11.5　实时的信息交流 …… 236

11.6　以交易为基础的新的许可模式 …… 237

11.7　在互联流程中作为服务代理的IT系统 …… 239

11.8　多结构数据的统一、分析和使用 …… 240

参考文献 …… 242

第12章　面向工业4.0的仓库管理系统 …… 243

12.1　发展中的智能工厂 …… 243

12.2　货物管理的传统与创新 …… 246

12.3　人、机器及其机动性 …… 251

12.4　仓库管理何去何从 …… 253

12.5　总结 …… 255

参考文献 …… 257

第五篇　工业4.0物流系统的传感技术和执行技术

第13章　工业4.0的执行技术 …… 260

13.1　引言 …… 260

13.2　应用于厂内物流的驱动技术 …… 262

13.3　水平驱动技术的新思路 …… 263

13.4　输送机应用中效率最优运动控制 …… 273

13.5　智能模块的能量再利用概念 …… 277

参考文献 …… 282

第14章　物流领域信息物理系统的基础 …… 283

14.1　引言和动机 …… 283

14.2　物流中的传感技术 …… 284

14.3　智能传感技术 …… 291

14.4　基于智能传感器的信息物理系统 …… 298

14.5　物流4.0的应用 …… 303

14.6　总结与展望 …… 310

参考文献 …… 311

第六篇　物流4.0设备

第15章　在工业4.0的背景下室内外的检测任务 …… 314

15.1　仓库盘点工艺的技术状况 …… 314

15.2　面向工业4.0的自主化无人机InventAIRy …… 315

15.3　中央控制台部分 …… 317

15.4　测试系统的经验 …… 318

15.5　室外和室内的自主化飞行 …… 319

15.6　2D激光扫描仪被用于空间定位和自主避障 …… 321

15.7　项目中应用以及通信，构想的方案为室内的自主化飞行奠定基础 …… 322

15.8　总结和展望 …… 323

第16章　在工业4.0背景下的增材制造方法 …… 325

16.1　动机和分类 …… 325

16.2　增材制造方法的原理 …… 328

16.3　增材制造方法的机遇 …… 336

16.4　总结 …… 346

参考文献 …… 347

第七篇　工业4.0系统的管理

第17章　物流4.0的商业模式 …… 350

17.1　工业4.0 …… 350

17.2　转型的基本原则 …… 351

17.3　技术需要组织架构 …… 352

17.4　对中型企业的限制 …… 353

17.5　新商业模式 …… 354

17.6　短期和专属的客户需求 …… 358

17.7　复杂的价值创造模式 …… 358

17.8　从互联网到商业网站 …… 359

17.9　遵循卡特尔法 …… 361

17.10　展望：衡量和管理物流4.0新的商业模式 …… 361

参考文献 …… 362

第18章　机器通信 …… 364

18.1　M2M和工业4.0的基本定义 …… 365

18.2　工业4.0和M2M的相互作用 …… 367

18.3　M2M市场概况 …… 368

18.4　M2M市场的客户需求 …… 370

18.5　M2M产品案例：从数据到智能 …… 371

18.6　展望 …… 374

参考文献 …… 374

第19章　工业数字化 …… 375

19.1　技术推进数字化 …… 375

19.2　工业4.0：社会技术系统 …… 379

19.3　工作岗位的发展前景 …… 381

19.4　系统和工作形式的决定因素 …… 388

19.5　总结：在有限的范围内扩展 …… 391

参考文献 …… 394

第20章　大数据、模式识别是物流4.0的成功因素 …… 397

20.1　物流复杂性的增加 …… 397

20.2　商品流复杂性的确定与集成 …… 400

20.3　从信息理论观点看待复杂性、信息和协调的关系 …… 402

20.4　模式识别和预测作为未来的一种方法 …… 405

20.5　大数据和预测数据分析在实践中的作用 …… 407

20.6　行为模式的可视化举例 …… 409

20.7　主数据管理 …… 410

参考文献 …… 411
内容简介:
本书主要介绍工业4.0中更新的和新兴的物流技术：面向工业4.0的物流技术、工业地面搬运车辆、仓库技术、系统的综合服务、物流系统中的传感器和执行器、物流4.0装置与设备、工业4.0系统的管理。
作者简介:
·比吉特•沃格尔-霍伊泽尔（Birgit Vogel-Heuser），工程博士，教授，德国慕尼黑工业大学自动化和信息系统教席主任。

·托马斯•保尔汉森（Thomas Bauernhansl），工程博士，教授，德国斯图加特大学工业制造和工厂管理（IFF）研究所所长，德国弗劳恩霍夫制造技术与自动化研究所所长。

·迈克尔•腾•洪佩尔(Michael ten Hompel)，工程博士，教授，德国弗劳恩霍夫物流和供给技术研究所所长、弗劳恩霍夫软件和系统技术（ISST）研究所所长，德国多特蒙德大学材料搬运和仓储技术（FLW）教席主任。
目录:
译者序

前言

第一篇　工业4.0中的物流技术

第1章　工业4.0中的即插即用输送技术 …… 2

1.1　引言 …… 2

1.2　即插即用输送系统的需求特性 …… 3

1.3　设计原则 …… 5

1.4　连续输送系统举例 …… 9

1.5　非连续输送系统举例 …… 14

1.6　总结和展望 …… 18

参考文献 …… 19

第2章　小规模信息物理输送技术 …… 21

2.1　引言 …… 21

2.2　工业4.0背景下小规模信息物理输送技术的柔性提升 …… 22

2.3　小规模信息物理输送技术的框架结构 …… 25

2.4　小规模信息物理输送技术的控制 …… 27

2.5　小规模信息物理输送技术的数据通信 …… 36

参考文献 …… 45

第3章　人在工业4.0中的角色 …… 47

3.1　引言 …… 47

3.2　工业4.0中的人和自主系统的交互 …… 51

3.3　自主系统交互的新方法 …… 54

3.4　总结与展望 …… 61

参考文献 …… 62

第二篇　具备工业4.0要求的地面运输车

第4章　社会技术系统中多功能可变形的输送设备 …… 66

4.1　蚁群结构—未来厂内物流扁平化组织结构 …… 66

4.2　金字塔架构的终结和可变化物流的未来 …… 70

4.3　消费需求变化带来的物流变化 …… 71

4.4　可变能力的未来因素 …… 72

4.5　物联网中的认知物流 …… 75

4.6　成功要素之一：分散式控制系统 …… 76

4.7　静态存储到可转换的枢纽 …… 80

4.8　Hub2Move中的可变形叉车 …… 81

4.9　工业4.0背景下的新型工作组织架构 …… 86

参考文献 …… 89

第5章　使用认知系统实现的智能化运输工具 …… 91

5.1　引言 …… 91

5.2　工业卡车光学定位系统 …… 92

5.3　摄像机支持下的储存和检索功能 …… 98

5.4　地面运输车轮胎中的传感器集成 …… 105

5.5　厂内物流中无人驾驶车辆调试的语音控制系统 …… 110

5.6　手势控制的无人小车 …… 116

参考文献 …… 123

第6章　智能运输平台以及自动化平台的核心技术 …… 126

6.1　动机 …… 126

6.2　关键技术说明 …… 129

6.3　现有智能化、移动系统示例 …… 138

6.4　总结与展望 …… 141

参考文献 …… 142

第三篇　工业4.0仓储技术

第7章　工业4.0背景下的智能化、网络化仓储系统 …… 146

7.1　穿梭车系统的特性 …… 146

7.2　小件穿梭车的优势 …… 150

7.3　优势集成：SmartCarrier …… 152

第8章　基于信息物理系统的可移动仓库 …… 158

8.1　引言 …… 158

8.2　可移动仓库中的工业4.0 …… 163

8.3　技术现状 …… 164

8.4　展望 …… 184

参考文献 …… 187

第四篇　工业4.0系统的混合服务

第9章　设备云 …… 190

9.1　引言 …… 190

9.2　物联网技术和云计算的方案 …… 191

9.3　云物联网系统和应用的增值 …… 197

9.4　设备云：物联网与云计算和大数据的结合 …… 200

9.5　设备云的应用 …… 205

9.6　设备云：挑战与展望 …… 208

参考文献 …… 210

第10章　基于云计算的工业4.0软件服务 …… 211

10.1　云计算和工业4.0 …… 211

10.2　工业4.0提供的软件服务 …… 212

10.3　BPaaS平台的转换 …… 217

10.4　物流云计算的市场分析 …… 225

10.5　总结 …… 227

参考文献 …… 228

第11章　工业4.0对仓库管理系统、运输管理系统以及供应链管理系统的影响 …… 229

11.1　工业4.0的开端 …… 230

11.2　IT开发者的挑战 …… 231

11.3　自适应的事件管理 …… 233

11.4　SOA（以服务为导向的架构）—工业4.0中IT架构的基础 …… 234

11.5　实时的信息交流 …… 236

11.6　以交易为基础的新的许可模式 …… 237

11.7　在互联流程中作为服务代理的IT系统 …… 239

11.8　多结构数据的统一、分析和使用 …… 240

参考文献 …… 242

第12章　面向工业4.0的仓库管理系统 …… 243

12.1　发展中的智能工厂 …… 243

12.2　货物管理的传统与创新 …… 246

12.3　人、机器及其机动性 …… 251

12.4　仓库管理何去何从 …… 253

12.5　总结 …… 255

参考文献 …… 257

第五篇　工业4.0物流系统的传感技术和执行技术

第13章　工业4.0的执行技术 …… 260

13.1　引言 …… 260

13.2　应用于厂内物流的驱动技术 …… 262

13.3　水平驱动技术的新思路 …… 263

13.4　输送机应用中效率最优运动控制 …… 273

13.5　智能模块的能量再利用概念 …… 277

参考文献 …… 282

第14章　物流领域信息物理系统的基础 …… 283

14.1　引言和动机 …… 283

14.2　物流中的传感技术 …… 284

14.3　智能传感技术 …… 291

14.4　基于智能传感器的信息物理系统 …… 298

14.5　物流4.0的应用 …… 303

14.6　总结与展望 …… 310

参考文献 …… 311

第六篇　物流4.0设备

第15章　在工业4.0的背景下室内外的检测任务 …… 314

15.1　仓库盘点工艺的技术状况 …… 314

15.2　面向工业4.0的自主化无人机InventAIRy …… 315

15.3　中央控制台部分 …… 317

15.4　测试系统的经验 …… 318

15.5　室外和室内的自主化飞行 …… 319

15.6　2D激光扫描仪被用于空间定位和自主避障 …… 321

15.7　项目中应用以及通信，构想的方案为室内的自主化飞行奠定基础 …… 322

15.8　总结和展望 …… 323

第16章　在工业4.0背景下的增材制造方法 …… 325

16.1　动机和分类 …… 325

16.2　增材制造方法的原理 …… 328

16.3　增材制造方法的机遇 …… 336

16.4　总结 …… 346

参考文献 …… 347

第七篇　工业4.0系统的管理

第17章　物流4.0的商业模式 …… 350

17.1　工业4.0 …… 350

17.2　转型的基本原则 …… 351

17.3　技术需要组织架构 …… 352

17.4　对中型企业的限制 …… 353

17.5　新商业模式 …… 354

17.6　短期和专属的客户需求 …… 358

17.7　复杂的价值创造模式 …… 358

17.8　从互联网到商业网站 …… 359

17.9　遵循卡特尔法 …… 361

17.10　展望：衡量和管理物流4.0新的商业模式 …… 361

参考文献 …… 362

第18章　机器通信 …… 364

18.1　M2M和工业4.0的基本定义 …… 365

18.2　工业4.0和M2M的相互作用 …… 367

18.3　M2M市场概况 …… 368

18.4　M2M市场的客户需求 …… 370

18.5　M2M产品案例：从数据到智能 …… 371

18.6　展望 …… 374

参考文献 …… 374

第19章　工业数字化 …… 375

19.1　技术推进数字化 …… 375

19.2　工业4.0：社会技术系统 …… 379

19.3　工作岗位的发展前景 …… 381

19.4　系统和工作形式的决定因素 …… 388

19.5　总结：在有限的范围内扩展 …… 391

参考文献 …… 394

第20章　大数据、模式识别是物流4.0的成功因素 …… 397

20.1　物流复杂性的增加 …… 397

20.2　商品流复杂性的确定与集成 …… 400

20.3　从信息理论观点看待复杂性、信息和协调的关系 …… 402

20.4　模式识别和预测作为未来的一种方法 …… 405

20.5　大数据和预测数据分析在实践中的作用 …… 407

20.6　行为模式的可视化举例 …… 409

20.7　主数据管理 …… 410

参考文献 …… 411

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