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体系完整：从基础概念到前沿技术，从标准架构到行业实践，构建智能生产管控软件的完整知识体系。
紧扣趋势：深度剖析工业AI、数据驱动架构、工业智能优化等前沿方向，满足智能制造发展需求。
实战导向：结合炼化生产、火电厂、城市基础设施、电子生产四大典型行业案例，提供可落地的实施指导。
权威团队：和利时研究院核心专家团队倾力撰写，凝聚多年工业自动化与智能管控领域的一线研发与工程经验。
本书系统阐述了智能生产管控软件的理论、技术与应用，旨在为工业数字化转型提供系统性知识与实践指引。
本书共13章，系统阐述了智能生产管控软件的理论、技术与应用。第1～4章阐述了智能生产管控软件的基本概念，解析其与智能制造的关系，介绍了APC、SCADA、MES、APS 等典型软件，分析生产管控软件发展现状与趋势，并梳理相关标准；第5～8章结合典型应用场景与技术需求，讲解生产管控软件建设规划与部署，深入剖析工业标识、工业信息模型、工业通信协议、软件架构、工业信息安全、工业智能与优化等关键技术，同时阐述智能生产管控软件的功能架构、数据集成以及应用工具链等内容；第9～13章围绕智能生产管控软件应用开发管理与设计，结合实际案例，详细介绍了智能生产管控软件在炼化生产、火电厂、城市基础设施、电子生产等领域的应用，为读者提供系统性的知识体系与实践指导。
方垒，和利时科技集团联席总裁兼中央研究院院长，正高级工程师。长期深耕工业自动化与信息化领域，主持多项国家及省部级重点研发项目，荣获湖北省科学技术奖一等奖、中国石油和化工自动化行业科技进步奖特等奖等重要奖项，获评中国自动化及数字化年度产业领军人物。<br />李天辉，和利时科技集团中央研究院智能软件平台研究所所长，正高级工程师。长期从事核电、轨道交通、智能制造等领域的自动化与系统集成产品开发，拥有深厚的理论功底与丰富的工程实践成果。<br />李新春，和利时科技集团中央研究院资深研究员，高级工程师。长期从事工业复杂系统建模与控制、能源优化、工业智能等方面的研究开发工作，具备深厚的学术积累与产业化实践经验。
丛书前言<br />前言<br />第1章 生产管控软件与智能制造<br />1.1 生产管控软件概述 / 1<br />1.1.1 工业软件简介 / 1<br />1.1.2 生产管控软件的组成 / 2<br />1.1.3 生产管控软件的结构 / 3<br />1.1.4 生产管控软件的特征 / 6<br />1.2 智能制造与生产管控软件的关系 / 8<br />1.2.1 工业革命时期的生产管理技术变革 / 8<br />1.2.2 生产管控软件对智能制造的价值 / 10<br />第2章 典型的生产管控软件<br />2.1 先进过程控制与实时优化 / 18<br />2.1.1 功能概述 / 19<br />2.1.2 架构与部署 / 21<br />2.1.3 应用场景 / 27<br />2.2 数据采集与监视控制 / 27<br />2.2.1 功能概述 / 28<br />2.2.2 架构与部署 / 29<br />2.2.3 应用场景 / 33<br />2.3 制造执行系统 / 33<br />2.3.1 功能概述 / 34<br />2.3.2 架构与部署 / 37<br />2.3.3 应用场景 / 40<br />2.4 高级计划与排程 / 41<br />2.4.1 功能概述 / 42<br />2.4.2 架构与部署 / 46<br />2.4.3 应用场景 / 47<br />2.5 仓储管理系统 / 47<br />2.5.1 功能概述 / 48<br />2.5.2 架构与部署 / 49<br />2.5.3 应用场景 / 50<br />第3章 生产管控软件智能化发展趋势<br />3.1 发展现状 / 52<br />3.1.1 经典分层架构下的单体应用 / 52<br />3.1.2 基于控制和管理的应用集成 / 56<br />3.2 发展趋势 / 61<br />3.2.1 管控原生融合架构 / 61<br />3.2.2 平台的场景化应用 / 62<br />3.2.3 基于模型的工业智能创新 / 62<br />第4章 智能制造与智能生产管控软件相关标准<br />4.1 国际智能制造标准 / 69<br />4.1.1 IEC智能制造标准 / 69<br />4.1.2 ISO智能制造标准 / 70<br />4.2 中国智能制造标准 / 72<br />4.3 智能生产管控软件相关标准 / 74<br />4.3.1 工业标识标准 / 74<br />4.3.2 工业信息模型标准 / 75<br />4.3.3 工业通信协议标准 / 76<br />4.3.4 工业信息安全标准 / 77<br />第5章 智能生产管控软件典型应用场景及技术需求<br />5.1 生产管控软件典型应用场景 / 79<br />5.1.1 工业数据采集 / 79<br />5.1.2 智能排产排程 / 83<br />5.1.3 设备健康管理 / 85<br />5.1.4 能源智慧管理 / 87<br />5.1.5 人机协同作业 / 89<br />5.2 生产管控软件核心技术需求 / 91<br />第6章 智能生产管控软件建设规划<br />6.1 智能生产管控软件建设面临的挑战 / 95<br />6.2 智能生产管控软件建设核心方法 / 96<br />6.2.1 系统工程 / 97<br />6.2.2 持续优化 / 97<br />6.2.3 企业架构 / 98<br />6.3 智能生产管控软件建设核心内容 / 99<br />6.3.1 需求条件 / 100<br />6.3.2 建设规划 / 101<br />6.3.3 交付材料 / 102<br />6.4 智能生产管控软件后期优化 / 103<br />第7章 智能生产管控软件关键技术<br />7.1 工业标识 / 105<br />7.1.1 技术定义 / 105<br />7.1.2 技术组成 / 107<br />7.2 工业信息模型 / 119<br />7.2.1 技术定义 / 119<br />7.2.2 技术组成 / 121<br />7.3 工业通信协议 / 127<br />7.3.1 技术定义 / 127<br />7.3.2 技术组成 / 129<br />7.4 软件架构 / 135<br />7.4.1 技术定义 / 135<br />7.4.2 技术组成 / 135<br />7.5 工业信息安全 / 149<br />7.5.1 技术定义 / 149<br />7.5.2 技术组成 / 150<br />7.6 工业智能与优化 / 157<br />7.6.1 技术定义 / 157<br />7.6.2 技术组成 / 159<br />第8章 新一代智能生产管控软件平台XMagital<br />8.1 XMagital的核心理念 / 185<br />8.2 XMagital的功能架构 / 190<br />8.2.1 工业智能底座 / 191<br />8.2.2 工业数据的集成与管理 / 195<br />8.2.3 工业AI框架及应用 / 203<br />8.2.4 应用工具链 / 210<br />8.3 开源技术的应用 / 212<br />8.4 典型生产管控软件的技术实现 / 217<br />8.4.1 前端实现技术 / 219<br />8.4.2 中间件实现技术 / 219<br />8.4.3 后端实现技术 / 220<br />8.4.4 基础服务 / 220<br />第9章 智能生产管控软件应用设计<br />9.1 应用开发管理 / 222<br />9.1.1 敏捷交付与DevOps简介 / 222<br />9.1.2 基于XMagital平台的敏捷交付过程 / 224<br />9.2 应用软件开发 / 229<br />9.2.1 XMagital平台开发环境搭建 / 229<br />9.2.2 应用开发模式 / 234<br />9.3 应用软件开发示例 / 247<br />9.3.1 应用场景说明 / 247<br />9.3.2 应用开发流程 / 249<br />第10章 智能生产管控软件在炼化生产中的应用<br />10.1 炼化生产概述 / 256<br />10.1.1 炼化生产的概念 / 256<br />10.1.2 炼化生产的主要工艺 / 257<br />10.1.3 炼化行业的发展趋势 / 264<br />10.2 炼化生产管控软件模式和应用 / 265<br />10.2.1 软件模式 / 266<br />10.2.2 智能化应用 / 268<br />第11章 智能生产管控软件在火电厂中的应用<br />11.1 火电厂概述 / 287<br />11.1.1 火电厂的概念 / 287<br />11.1.2 火力发电的主要工艺 / 288<br />11.1.3 火电厂的发展趋势 / 293<br />11.2 火电厂管控软件模式和应用 / 294<br />11.2.1 软件模式 / 294<br />11.2.2 智能化应用 / 296<br />第12章 智能生产管控软件在城市基础设施中的应用<br />12.1 城市基础设施概述 / 317<br />12.1.1 城市基础设施的概念 / 317<br />12.1.2 城市基础设施的运行管理 / 323<br />12.1.3 城市基础设施的发展趋势 / 331<br />12.2 城市基础设施管控软件模式和应用 / 332<br />12.2.1 软件模式 / 332<br />12.2.2 智能化应用 / 337<br />第13章 智能生产管控软件在电子生产中的应用<br />13.1 电子生产概述 / 366<br />13.1.1 电子生产的概念 / 366<br />13.1.2 电子生产的主要工艺 / 367<br />13.1.3 电子生产的发展趋势 / 377<br />13.2 电子生产管控软件模式和应用 / 378<br />13.2.1 软件模式 / 378<br />13.2.2 智能化应用 / 380
生产管控软件作为工业软件的重要分支，致力于提升工业生产过程中的管理与控制水平。它通过“数据采集—分析优化—执行反馈”这一闭环机制，实现对生产装置、生产单元、产线、车间乃至整个工厂的精益化管理，助力企业在激烈的全球产业链竞争中构建持续优势。<br />2025年10月，国家正式发布《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》，其中关于智能制造的规划内容中，明确提出推动技术改造升级，促进制造业数智化转型，发展智能制造、绿色制造、服务型制造，加快产业模式和企业组织形态变革。作为智能制造体系的核心支撑，生产管控软件需主动拥抱人工智能、物联网等前沿技术，以全生命周期创新为目标，贯穿技术验证、架构设计、功能开发到应用实施的全过程，在工业智能时代构建全新的工业管控软件开发与应用体系，为制造业向高端化、智能化、绿色化转型注入核心动力。<br />当前，随着工业智能时代的加速到来，现有生产管控软件在技术架构和功能适配性上已难以完全满足智能化生产需求，亟须进行架构升级与开发范式的革新。一方面，需要打破传统软件的模块化壁垒，构建更具柔性的分布式架构，以兼容多源工业数据接入；另一方面，需要转变以功能开发为核心的传统模式，转向“数据驱动+场景化定制”的新型开发范式。然而，这一升级过程正面临显著的人才瓶颈：市场迫切需要既精通工业生产流程、熟悉管控软件核心逻辑，又掌握人工智能算法、物联网技术及新型软件开发技术的复合型人才，人才供给缺口已成为制约生产管控软件迭代升级的关键因素之一。<br />本书共13章，系统阐述了智能生产管控软件的理论、技术与应用。第1～4章阐述了智能生产管控软件的基本概念，解析其与智能制造的关系，介绍了APC、SCADA、MES、APS等典型软件，分析生产管控软件发展现状与趋势，并梳理相关标准；第5～8章结合典型应用场景与技术需求，讲解生产管控软件建设规划与部署，深入剖析工业标识、工业信息模型、工业通信协议、软件架构、工业信息安全、工业智能与优化等关键技术，同时阐述智能生产管控软件的功能架构、数据集成以及应用工具链等内容；第9～13章围绕智能生产管控软件应用开发管理与设计，结合实际案例，详细介绍了智能生产管控软件在炼化生产、火电厂、城市基础设施、电子生产等领域的应用，为读者提供系统性的知识体系与实践指导。<br />本书凝聚了全体作者多年的知识积累和丰富的工作经验。本书由方垒、李天辉和李新春担任主编，负责全书的整体策划与编写工作。在本书编写过程中，我们得到了北京和利时技术研究院各级领导、内外部行业专家的鼎力支持与悉心指导，同时参阅了大量国内外相关领域的资料。在此，谨向所有给予帮助的单位和个人致以诚挚感谢！特别感谢杨龙、贺学文、张昆、祝继华、马龙、智艳利、刘晨虹和关晓丹在编写过程中提供的支持。由于编者水平有限，书中难免存在疏漏和不妥之处，欢迎广大读者批评指正。
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