《数字孪生与智能工厂：技术与应用》系统阐述了数字孪生技术从理论到多层级工业场景的落地实践，构建了覆盖工厂、车间、产线、设备四级架构的完整知识体系。全书以数字孪生核心技术为基石，深入解析了感知-网络-建模-仿真的技术闭环，并融入AI赋能的精益仿真体系，形成“理论-架构-路径”三位一体的方法论。在应用层面，本书既包含智能工厂总体设计、虚实集成、VSM优化等宏观方案，又细化到工具磨床结构、电子装备管控、生产线调试等具体场景，同时延伸至航空发动机、精密刀具、纺织等垂直领域的标杆案例。本书特色在于打破技术孤岛，通过物流规划、设备PHM、就绪度评估等延伸模块，形成全生命周期管理闭环，兼具技术深度与产业广度。 本书适合制造企业技术研究人员、工业软件开发者、智能制造领域管理者阅读，也可以作为智能制造相关专业的教材使用。

第1章 数字孪生基本概述
1.1 数字孪生概念特征与关键技术
1.1.1 数字孪生的概念特征
1.1.2 数字孪生的感知技术
1.1.3 数字孪生的网络技术
1.1.4 数字孪生的建模技术
1.1.5 数字孪生的仿真技术
1.2 数字孪生赋能产业数智化转型
1.2.1 数字孪生与智慧城市
1.2.2 数字孪生与智慧交通
1.2.3 数字孪生与智慧能源
1.2.4 数字孪生与智慧医院
1.2.5 数字孪生与智能制造
1.3 AI赋能精益数字孪生仿真体系
1.3.1 精益数字孪生仿真系统基本特征
1.3.2 精益数字孪生仿真系统架构设计
1.3.3 精益数字孪生仿真系统的实现路径
第2章 工厂级数字孪生
2.1 基于数字孪生的智能工厂建设
2.1.1 数字孪生工厂的总体运行体系
2.1.2 基于数字孪生的智能工厂架构
2.1.3 基于数字孪生的虚实系统集成
2.1.4 数字孪生工厂技术与案例解析
2.2 基于VSM的数字孪生工厂设计
2.2.1 基于价值流程图的工厂设计方法
2.2.2 基于数字孪生的工厂设计方法
2.2.3 基于VSM+数字孪生的设计方法
2.3 工具磨床数字孪生总体架构设计
2.3.1 国内外数控工具磨床的发展
2.3.2 工具磨床数字孪生结构设计
2.3.3 工具磨床数字孪生系统框架
2.3.4 工具磨床数字孪生等级模型
2.3.5 工具磨床数字孪生四个层次
第3章 车间级数字孪生
3.1 数字孪生车间总体架构与关键技术
3.1.1 智能车间系统架构设计
3.1.2 数据建模与仿真技术
3.1.3 制造实时数据监控技术
3.1.4 大数据驱动状态预警技术
3.2 数字孪生车间的制造运营管理平台
3.2.1 制造运营管理平台的组成部分
3.2.2 制造运营管理平台的支撑技术
3.2.3 制造运营管理平台的应用场景
3.2.4 跨组织制造协同运营管理策略
3.3 电子装备车间的智能管控平台建设
3.3.1 电子装备车间的架构设计
3.3.2 数字孪生车间高保真建模
3.3.3 车间多源数据采集与融合
3.3.4 数字孪生车间的综合管控
第4章 产线级数字孪生
4.1 基于数字孪生的智能生产系统
4.1.1 生产系统规划与设计
4.1.2 三维可视化实时监控
4.1.3 智能生产调度与装配
4.1.4 设备管理与安全防护
4.2 自动化生产线可视化模型构建
4.2.1 产线可视化模型构成
4.2.2 行为逻辑模型的构建
4.2.3 数据模型构建与测试
4.3 基于数字孪生的生产线监控系统
4.3.1 生产线监控系统总体架构
4.3.2 感知层与数据模型层设计
4.3.3 生产线监控系统软件设计
4.4 智能虚拟生产线调试系统设计
4.4.1 智能虚拟生产线的整体框架
4.4.2 智能虚拟生产线的关键技术
4.4.3 智能生产线调试与仿真实例
第5章 设备级数字孪生
5.1 数字孪生重塑设备全生命周期管理
5.1.1 传统设备全生命周期管理的痛点
5.1.2 数字孪生在设备管理领域的应用
5.1.3 设备数字孪生面临的挑战与展望
5.1.4 中设智控：数字孪生设备管理系统
5.2 基于数字孪生的设备PHM系统
5.2.1 传统工业设备PHM的主要方法
5.2.2 数字孪生在PHM系统中的应用
5.2.3 基于数字孪生的PHM实现路径
5.3 设备数字孪生就绪度和成熟度评估
5.3.1 设备数字孪生要素与实施路径
5.3.2 用户数字孪生就绪度评估指标
5.3.3 设备生产商服务能力评估指标
5.3.4 系统开发商服务能力评估指标
第6章 数字孪生与工厂物流
6.1 智能工厂物流的规划与构建
6.1.1 智能工厂物流的战略价值
6.1.2 智能工厂物流的体系框架
6.1.3 智能工厂物流的规划步骤
6.1.4 智能工厂物流的组织管理
6.2 数字孪生在物流领域的应用
6.2.1 数字孪生物流系统的总体架构
6.2.2 数字孪生在物流领域的应用场景
6.2.3 数字孪生在物流领域的应用步骤
6.3 基于数字孪生的仓库控制系统
6.3.1 数字孪生在WCS中的应用
6.3.2 WCS应用的支撑技术体系
6.3.3 WCS架构体系与主要功能
第7章 行业应用与实践
7.1 基于数字孪生的航空发动机制造工艺
7.1.1 制造工艺数字孪生模型框架
7.1.2 复杂构件的智能加工应用
7.1.3 整体叶盘制造过程的应用
7.2 数字孪生在精密刀具工厂中的应用
7.2.1 数字孪生的映射关系
7.2.2 刀具智能工厂的参考模型
7.2.3 智能生产互联互通信息模型
7.2.4 智能刀具单元架构与生产流程
7.3 数字孪生在纺织智能工厂中的应用
7.3.1 数字孪生赋能纺纱智能工厂
7.3.2 纺纱智能工厂的参考模型
7.3.3 数字孪生在纺织领域的应用展望
参考文献