《智能工廠實戰：架構·技術·應用》系統闡述了智能工廠的核心架構與實踐路徑。核心內容涵蓋智能工廠的頂層規劃、業務系統集成（MES/WMS/ERP/PLM）、數字化車間開發、智能物流構建、數字孿生應用及工業互聯網平臺建設。通過價值流分析、CPS產線建模等技術方法論，結合三一重工、美的等國內“燈塔工廠”典型案例，詳細解析了從產品數字化設計、生產全流程監控到設備智能運維的落地策略。本書特色在于強調技術融合與實戰導向，不僅剖析了工業互聯網分層架構（邊緣層/IaaS/PaaS/SaaS）、數字孿生車間關鍵技術等前沿領域，更針對智能工廠建設的3種模式、6大物流運營要點及規劃誤區提供具體對策，凸顯“技術-業務-管理”三維協同的實踐價值。
本書可供工廠規劃工程師、智能制造技術研發人員、工業互聯網平臺開發者閱讀，也可以作為高校智能制造相關專業的教材使用。

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第1章 智能工廠賦能智能制造 001
1.1 智能工廠概述 002
1.1.1 智能工廠的基本概念 002
1.1.2 智能工廠的六大特征 004
1.1.3 智能工廠的信息化架構 006
1.1.4 智能工廠的未來發展趨勢 008
1.2 智能工廠建設的現狀與對策 011
1.2.1 國內外智能工廠發展現狀 011
1.2.2 智能工廠建設的3種模式 012
1.2.3 智能工廠建設存在的誤區 014
1.2.4 智能工廠建設的實踐對策 015
1.3 基于價值流分析的智能工廠規劃 017
1.3.1 生產全過程的數據采集 018
1.3.2 繪制當前狀態價值流圖 019
1.3.3 精準匹配智能制造技術 020
1.3.4 繪制未來狀態價值流圖 021
1.3.5 論證優化規劃設計方案 022

第2章 智能工廠的探索與實踐 023
2.1 產品數字化 024
2.1.1 機電軟一體化開發平臺 024
2.1.2 仿真建模及數字化交付 026
2.1.3 工藝設計一體化平臺 027
2.2 生產數字化 029
2.2.1 智能裝備與生產系統 029
2.2.2 數字化運營管控系統 030
2.2.3 基于數據的智能匹配 031
2.2.4 智能物流系統的應用 032
2.2.5 生產全流程實時監控 034
2.3 運維數字化 035
2.3.1 智能質量檢測系統 035
2.3.2 設備狀態監測系統 036
2.3.3 VR培訓和AR遠程設備運維系統 036
2.4 國內“燈塔工廠”的典型案例 037
2.4.1 三一重工18號工廠 037
2.4.2 美的“燈塔工廠” 039
2.4.3 寶鋼集團 041
2.4.4 發展建議 043

第3章 業務系統架構 046
3.1 MES：制造執行系統 047
3.1.1 基于MES的智能工廠 047
3.1.2 MES功能與應用場景 049
3.1.3 MES實施流程與要點 051
3.2 WMS：倉庫管理系統 053
3.2.1 WMS的功能模塊 053
3.2.2 WMS的應用價值 054
3.2.3 WMS的關鍵技術 056
3.2.4 國內WMS的應用 058
3.3 ERP：企業資源計劃 060
3.3.1 ERP系統的基本概念與特點 060
3.3.2 ERP驅動的生產管理智能化 061
3.3.3 ERP系統在制造企業的應用 063
3.3.4 ERP系統實施的流程與步驟 065
3.4 PLM：產品生命周期管理 067
3.4.1 傳統研發項目管理存在的問題 067
3.4.2 基于PLM系統的研發項目管理平臺 069
3.4.3 PLM系統體系結構模型的構建 070
3.4.4 PLM研發項目管理平臺的實現 072

第4章 數字化車間與產線開發 074
4.1 數字化車間：智能制造的未來 075
4.1.1 數字化車間的建設路徑 075
4.1.2 數字化車間的作用和構建策略 076
4.1.3 數字化車間的體系結構 078
4.1.4 數字化車間的規劃實施 080
4.2 基于仿真技術的智能產線建設 082
4.2.1 智能產線規劃的要點與難點 082
4.2.2 智能產線的調研與分析流程 085
4.2.3 產線仿真對產線規劃的作用 086
4.2.4 仿真技術的應用價值與應用場景 088
4.3 基于CPS的智能產線構建 090
4.3.1 基于CPS的生產線模型 090
4.3.2 單元級CPS的構建方法 094
4.3.3 系統級CPS的構建方法 096
4.3.4 基于CPS的智能產線構建案例 098

第5章 智能物流構建與運營 102
5.1 物流信息平臺的構建方法 103
5.1.1 物流信息平臺構建的3個維度 103
5.1.2 物流信息平臺構建的8個原則 104
5.1.3 物流業務框架搭建與需求梳理 106
5.1.4 物流信息平臺構建的核心邏輯 109
5.2 物流信息平臺的管理與運營 112
5.2.1 物流信息平臺建設與規劃 112
5.2.2 物流信息平臺的關鍵要素 113
5.2.3 物流信息平臺的應用拓展 116
5.3 智能物流運營管理的6大要點 117
5.3.1 要點1：打通物流計劃 117
5.3.2 要點2：消除物流斷點 118
5.3.3 要點3：優化庫存控制與管理 119
5.3.4 要點4：入廠物流智能化運營 120
5.3.5 要點5：廠內物流智能化運營 120
5.3.6 要點6：建立物流應急響應機制 122

第6章 數字孿生與智能工廠 123
6.1 基于數字孿生的智能車間建設方案 124
6.1.1 數字孿生車間的功能需求 124
6.1.2 數字孿生車間的架構設計 125
6.1.3 數字孿生車間的關鍵技術 128
6.1.4 數字孿生車間運營管理平臺 130
6.2 基于數字孿生的智能生產系統 133
6.2.1 生產系統規劃與設計 133
6.2.2 實時監控與能耗管控 135
6.2.3 生產調度與裝配指導 136
6.2.4 設備管理與安全防護 137
6.3 數字孿生在煉鐵生產線的應用 138
6.3.1 煉鐵生產線數字孿生體的構建 138
6.3.2 應用1：煉鐵生產過程的協同優化 140
6.3.3 應用2：故障診斷與設備維護 141
6.3.4 應用3：自組織運行與優化 142
6.3.5 應用4：數字化學習工廠 142

第7章 工業互聯網 144
7.1 工業互聯網的關鍵技術與應用 145
7.1.1 5G通信技術與應用 145
7.1.2 邊緣計算技術與應用 146
7.1.3 工業智能技術與應用 148
7.1.4 數字孿生技術與應用 149
7.1.5 工業區塊鏈技術與應用 151
7.2 工業互聯網平臺架構與核心技術 153
7.2.1 工業互聯網平臺定位、作用與組成 153
7.2.2 工業邊緣層的核心技術 156
7.2.3 工業IaaS層的核心技術 157
7.2.4 工業PaaS層的核心技術 159
7.2.5 工業SaaS層的核心技術 161
7.3 面向數字孿生的工業互聯網平臺 162
7.3.1 基于工業互聯網的數字孿生應用 162
7.3.2 工業互聯網與數字孿生的融合 164
7.3.3 工業互聯網平臺的部署架構 164
7.3.4 面向數字孿生的工業互聯網平臺關鍵技術 167

參考文獻 170