导读

第一篇 工业4.0的诞生背景、理论和方法

第1章 工业4.0诞生的内外因分析

1.1 工业4.0的诞生是内因与外因共同作用的结果

1.2 内因之一：以客户个性化需求升级为代表的来自市场的挑战

1.2.1 工业4.0时代，通过客户定制化需求的拉动来进行价值重构

1.2.2 产品多样化给企业的经营带来了巨大的挑战

1.2.3 大规模生产和大规模定制的变迁

1.3 内因之二：传统制造业向数字化商业模式的转变

1.4 外因之一：CPS、物联网等新技术对传统技术的推动

1.4.1 网络物理系统

1.4.2 物联网

1.5 外因之二：提高制造业竞争力的国家竞争战略的需要

1.5.1 德国和欧盟对工业4.0的推动

1.5.2 美国政府提出的先进制造业计划

1.6 案例分析：德国奥迪的智能工厂愿景

第2章 基于CPS的工业4.0

2.1 CPS的产生背景

2.1.1 从工业3.0时代的控制论到工业4.0时代的分布式人工智能

2.1.2 人工智能与机器人的研究进展

2.1.3 CPS研究的前身——智能主体

2.2 CPS的基本理论

2.2.1 CPS的定义

2.2.2 CPS的五层次结构

2.2.3 基于服务和支持实时运行的CPS

2.3 基于CPS的网络物理生产系统

2.3.1 从大规模定制1.0到大规模定制2.0

2.3.2 CPPS下的新系统架构

2.3.3 CPPS的实现道路

2.4 应用分析：CPS在智能电网、智能交通和智能医疗中的应用

2.4.1 智能电网

2.4.2 智能交通

2.4.3 智能医疗

第3章 工业4.0理论的提出和要点

3.1 工业4.0的概念和目标

3.1.1 物联网和服务联网是实现工业4.0的两大基础和前提

3.1.2 CPS是实现工业4.0的核心技术

3.1.3 工业4.0不会孤立存在，而是作为智能、网络化世界的一部分

3.1.4 作为物联网的一个子集，M2M在工业4.0中扮演着重要的角色

3.1.5 工业4.0的五大核心特征

3.1.6 工业4.0可以带来新的商业机会和模式

3.2 工业4.0的双重战略

3.2.1 水平集成

3.2.2 垂直集成

3.2.3 端到端的开发

3.2.4 员工2.0

3.3 工业4.0下的智能工厂

3.3.1 自动化和互联的设备

3.3.2 产品智能化且可配置

3.3.3 智能的机器和流程

3.3.4 配备的人做好准备，并有相关技术来支撑

3.3.5 高级的分析和建模能力

3.4 工业4.0的最新进展——智能服务

3.5 案例分析：IFM实现从传感器到SAP的透明连接

3.5.1 企业概述

3.5.2 从传感器到ERP

第4章 工业4.0时代下制造业价值网络的数字化转型

4.1 数字化转型的基本概念

4.2 数字化转型带来的三种重塑机会

4.2.1 重塑商业模型

4.2.2 重塑业务流程

4.2.3 重塑工作

4.2.4 重塑背后的技术创造价值方式的改变

4.3 以重塑业务流程为代表的制造业数字化转型

4.3.1 工业4.0为制造业的数字化转型提供了数字化创新机遇

4.3.2 目前的制造业对于数字化技术的应用存在不足

4.3.3 工业4.0对制造企业价值链的重构

4.4 以重塑商业模式为代表的制造业数字化转型

4.4.1 智能服务的前身——产品服务系统

4.4.2 以IPSS为代表的面向使用或结果的制造业商业模式

4.5 案例分析：全球物流供应商DHL的数字化转型

4.5.1 DHL简介

4.5.2 案例背景

4.5.3 公路货代的业务特点和面临的挑战

4.5.4 DHL的数字化业务变革准备

4.5.5 工业4.0时代下DHL的物联网探索

第二篇 SAP的物联网和工业4.0战略概览

第5章 以S/4 HANA为数字化核心的SAP工业4.0系统架构

5.1 以SAP S/4 HANA为数字核心的工业4.0系统架构

5.2 SAP迈向工业4.0的产品升级改造历程

5.3 技术发展主线一：HANA技术

5.3.1 支持内存计算的HANA

5.3.2 支持大数据的HANA

5.3.3 支持云计算的HANA云平台

5.4 技术发展主线二：移动技术

5.5 技术发展主线三：云计算技术

5.5.1 云计算平台

5.5.2 SAP在SaaS软件上的进展

5.6 技术发展主线四：S/4 HANA

5.7 快速搭建面向工业4.0的企业的新一代数字化平台

5.8 案例分析：美国CenterPoint公司的SAP HANA之旅

5.8.1 公司简介

5.8.2 美国得克萨斯州电力市场概况

5.8.3 SAP HANA帮助CenterPoint提高客户管理水平

5.8.4 智能电网负载分析

5.8.5 智能电网IT/OT融合

第6章 SAP的物联网和工业4.0战略与解决方案概览

6.1 SAP对物联网的理解

6.1.1 网络经济

6.1.2 商业用途的物联网

6.1.3 物联网的技术构成

6.2 SAP眼中的物联网技术基础

6.2.1 交付物联网解决方案概述

6.2.2 物联网的三个领域

6.2.3 将不同的领域整合起来

6.2.4 SAP HANA平台为物联网转型做好了准备

6.3 SAP的物联网平台架构

6.3.1 物联网接入方案之一：基于SAP HCP的loT版本

6.3.2 物联网接入方案之二：基于SAP的移动技术

6.4 SAP的工业4.0数字化解决方案的组成

6.5 案例分析：美国哈雷·戴维森摩托车公司的大规模定制生产重生之路

6.5.1 公司简介

6.5.2 战略转型之旅

6.5.3 哈雷从互联营销、智能制造到售后服务的全价值链创新

第三篇 SAP的六大工业4.0解决方案详述

第7章 工业4.0下的互联产品

7.1 SAP互联产品解决方案概述

7.2 支持端到端创新的集成的产品开发

7.3 支持大规模定制背景下的产品配置管理

7.3.1 产品变量配置的基本概念

7.3.2 面向大规模定制的产品数据结构

7.3.3 将设计与制造进行同步

7.4 提供支持物联网的工程控制中心

7.4.1 对多种开发工具的支持

7.4.2 对物联网多数据源的支持

7.5 加快创新速度的创新平台

7.5.1 产品组合计划

7.5.2 项目管理

7.5.3 打造面向员工参与的创新平台

7.5.4 打造基于大数据分析的创新平台

7.6 连接客户与厂家的资产智能网络

7.7 案例分析：德国宝马汽车公司在产品模块化和客户定制化上的数字化转型

7.7.1 公司简介

7.7.2 案例背景

7.7.3 基于产品生命周期管理项目，推动产品的模块化

7.7.4 基于面向客户的销售与生产，实现大规模定制业务

第8章 工业4.0下的互联营销

8.1 SAP互联营销解决方案概述

8.2 基于SAP CEC的全渠道商务

8.2.1 传统的实体零售市场在向全渠道迅速转变

8.2.2 搭建全渠道解决方案的思路

8.2.3 SAP的全渠道B2C商务解决方案

8.3 基于SAP HANA的大数据驱动的需求管理

8.3.1 从需求计划到需求感知

8.3.2 大数据下的需求分析

8.3.3 需求分析的技术和工具

8.3.4 大数据需求供应分析解决方案

8.3.5 基于大数据的精准营销

8.4 案例分析：德国HSE24公司利用SAP HANA实现大数据分析与精准营销

8.4.1 公司简介

8.4.2 电视购物客户与购买特点

8.4.3 面临的挑战

8.4.4 解决方案

第9章 工业4.0下的互联制造

9.1 SAP的互联制造解决方案概述

9.1.1 SAP的互联制造及其技术路线

9.1.2 基于SAP的互联制造解决方案建立开放式集成工厂

9.2 基于SAP IBP的供应与响应计划

9.2.1 响应与需求管理

9.2.2 产品计划与排程

9.3 基于SAP HANA的MRP

9.4 SAP的制造执行（ME）

9.4.1 MES和ERP的区别与互补

9.4.2 SAP ME在智能工厂中的应用

9.5 SAP的制造集成与智能（MII）

9.5.1 挑战：制造业孤岛

9.5.2 MII是制造企业的“粘结剂”

9.5.3 MII是制造企业的“巡视员”

9.5.4 MII是制造企业的“分析师”

9.6 SAP工厂连接解决方案

9.7 案例分析：德国Elster公司通过OPC UA实现SAP ME与车间自动化设备的连接

9.7.1 公司简介

9.7.2 项目背景

9.7.3 MES项目

第10章 工业4.0下的互联供应

10.1 SAP的互联供应解决方案概述

10.2 通过SAP Ariba搭建互联商务平台

10.3 通过SAP IBP搭建需求驱动的业务计划

10.3.1 使用集成的业务计划来取代传统的供应链计划系统

10.3.2 制订销售和运营计划

10.3.3 通过内部和外部的需求数据来提高决策水平

10.4 通过SAP IBP搭建供应链控制塔

10.4.1 预见问题的能力

10.4.2 获取对外包供应链的控制

10.4.3 获得敏捷能力

10.5 基于SAP SNC的供应网络协同

10.6 案例分析：美国高露洁棕榄公司的SAP全球供应链管理

10.6.1 公司简介

10.6.2 背景

10.6.3 高露洁基于SAP的供应链管理

第11章 工业4.0下的互联物流

11.1 工业4.0环境下物流的新特点

11.2 SAP的互联物流解决方案概述

11.3 基于SAP WMS/EWM的仓库管理

11.3.1 与互联设备的连接

11.3.2 与仓储自动化设备的连接

11.3.3 增强现实在仓库操作中的应用

11.4 基于SAP TM的运输管理

11.5 基于SAP EM的跟踪与追溯

11.6 SAP的物流网络中心解决方案

11.7 案例分析：德国汉堡港的智能港口物流平台

11.7.1 公司简介

11.7.2 智能港口物流项目背景

11.7.3 基于SAP物流网络中心解决方案打造的云平台

第12章 工业4.0下的互联服务

12.1 工业4.0对产品服务的要求

12.2 SAP的远程维修与服务解决方案

12.2.1 远程维修与服务的方案架构

12.2.2 远程维修与服务的业务效益

12.3 SAP的预测性维修与服务

12.3.1 方案概述

12.3.2 PDMS的应用

12.3.3 使用SAP PDMS解决方案的价值

12.4 SAP增强现实方案在服务中的应用

12.5 案例分析：德国凯撒压缩机公司通过大数据和实时业务，将以客户为中心的服务业务提升到更高的水平

12.5.1 公司简介

12.5.2 大数据支持下的预防性维护

12.5.3 将产品开发与客户需求联系起来

12.5.4 通过洞察来加快获取价值的速度

第四篇 工业4.0应用效益分析和趋势展望

第13章 制造企业实施工业4.0和物联网的效益与挑战

13.1 工业4.0定性的效益分析

13.2 工业4.0定量的效益分析

13.3 物联网的行业应用效益

13.4 汽车零部件企业实现工业4.0的价值分析

13.4.1 集成的生产与物流流程

13.4.2 加强机器和人之间的协作

13.4.3 提高车间层的生产效率

13.5 技术、经济、组织、法律等方面对工业4.0的挑战

13.6 应用分析：工业4.0为汽车工业带来的变化

13.6.1 对复杂性的管理是汽车企业取得成功的关键

13.6.2 基于无传送带的分布式汽车生产系统

第14章 下一阶段工业4.0的发展及其相关动向

14.1 工业4.0的发展路径

14.2 智能服务的成熟度

14.3 工业4.0参考架构模型

14.3.1 RAMI 4.0的结构

14.3.2 使用RAMI 4.0的好处

14.4 美国先进制造的发展方向

14.4.1 先进传感器、控制和制造平台技术

14.4.2 可视化、信息化和数字化的制造技术

14.5 美国的工业互联网、中国的“中国制造2025”和“互联网＋”

14.5.1 美国的工业互联网与德国工业4.0

14.5.2 “互联网＋”的解读

14.5.3 “中国制造2025”与电子商务的成功之路

缩略语

参考文献