Cuốn sách này nhằm cung cấp cho người đọc cái nhìn tổng quan toàn diện về tình trạng hiện tại, các nghiên cứu tình huống, giải pháp phần cứng và phần mềm, phân tích và khoa học dữ liệu trong kỹ thuật độ tin cậy.

Cuốn sách này trình bày bản tóm tắt về dự án Trung tâm Xuất sắc về Giáo dục và Nghiên cứu Cơ điện tử Micro-Nano của chúng tôi. Dự án thực hiện chiến lược hiện thực hóa các ứng dụng của cơ điện tử nano vi mô, dựa trên kỹ thuật cơ khí hoặc khoa học vật liệu, kỹ thuật hệ thống điều khiển và kỹ thuật y tế tiên tiến.

Cuốn sách này được đồng sáng tác bởi các thành viên của liên đoàn STAR và cung cấp bản đánh giá về các công nghệ, kỹ thuật và hệ thống cho AI đáng tin cậy, có đạo đức và an toàn trong sản xuất. Các chương khác nhau của cuốn sách bao gồm các hệ thống và công nghệ cho độ tin cậy của dữ liệu công nghiệp, hệ thống trí tuệ nhân tạo có trách nhiệm và minh bạch, hệ thống sản xuất lấy con người làm trung tâm như bản sao kỹ thuật số lấy con người làm trung tâm, phòng thủ mạng trong các hệ thống AI, hệ thống thực tế mô phỏng, hệ thống cộng tác giữa người và rô-bốt, cũng như rô-bốt di động tự động cho môi trường sản xuất. Nhiều công nghệ AI tiên tiến được các hệ thống này sử dụng bao gồm mạng nơ-ron sâu, hệ thống học tăng cường và hệ thống trí tuệ nhân tạo có thể giải thích được. Cuốn sách được cung cấp dưới dạng ấn phẩm truy cập mở, có thể cung cấp rộng rãi và miễn phí cho cộng đồng AI và sản xuất thông minh.

Cuốn sách là tổng hợp kết quả của Hội nghị Stuttgart về Sản xuất Ô tô lần thứ 2 (SCAP2022). Những đóng góp được bình duyệt trong cuốn sách này được sắp xếp theo chủ đề thành ba phần và bao gồm nhiều chủ đề khác nhau: (A) Sản xuất do phần mềm xác định, (B) Công nghệ dựa trên dữ liệu và (C) Sản xuất nâng cao và Tính bền vững.

Cuốn sách có nội dung chủ yếu xoay quanh hai lĩnh vực: kỹ thuật và khoa học máy tính. Thông qua việc áp dụng kiến thức khoa học và các phương pháp tiên tiến dựa trên máy tính kết hợp với các mô hình vật lý ở mức độ chưa từng có trước đây, các công nghệ và phương pháp được thúc đẩy, có thể được sử dụng để lập kế hoạch và tối ưu hóa các hệ thống và quy trình sản xuất. Kết quả là, sẽ có được sự hiểu biết cơ bản cũng như các hệ thống, công cụ và thuật toán tính toán mở rộng, giúp cải thiện đáng kể việc tích hợp các phương pháp tính toán tiên tiến để giải quyết các vấn đề của hệ thống và quy trình sản xuất. Cuốn sách truy cập mở này là mối quan tâm của bất kỳ nhà nghiên cứu nào liên quan đến lập kế hoạch quy trình và nhà máy trong sản xuất, như cắt và sản xuất bồi đắp

Sự tiến bộ về công nghệ của nền văn minh của chúng ta đã tạo ra một xã hội tiêu dùng mở rộng nhanh hơn so với nguồn tài nguyên của hành tinh cho phép, với nhu cầu về tài nguyên và năng lượng của chúng ta tăng theo cấp số nhân trong thế kỷ qua.

Sản xuất bồi đắp (AM) hiện đang được sử dụng để sản xuất các thành phần hàng loạt cho các ứng dụng đòi hỏi khắt khe nhất. Đây là một công nghệ sản xuất mang tính đột phá, nếu không muốn nói là mang tính cách mạng. Ưu điểm lớn nhất của công nghệ này là khả năng tạo ra các bộ phận có bất kỳ hình dạng tự do nào, do đó mở đường cho thiết kế bộ phận tự do và phức tạp.

Cuốn sách cho rằng những khó khăn trong quá trình sản xuất/gia công các vật liệu khó cắt đặc biệt là do độ cứng và khả năng chống mài mòn cao, độ bền cao ở nhiệt độ phòng hoặc nhiệt độ cao, độ dẫn nhiệt tăng cũng như khả năng chống oxy hóa và ăn mòn.

Cuốn sách này củng cố một cách toàn diện các nghiên cứu trong lĩnh vực quản lý pin đang nổi lên nhanh chóng. Trọng tâm chính là tổng quan về các công nghệ khoa học dữ liệu mới và mới nổi để quản lý toàn bộ tuổi thọ của pin Li-ion, được phân thành ba nhóm, đó là quản lý sản xuất pin, quản lý vận hành pin và quản lý tái sử dụng pin.

Hàn ma sát khuấy (FSW) được coi là sự phát triển đáng kể nhất trong việc nối kim loại trong nhiều thập kỷ và hơn nữa, là công nghệ “xanh” do hiệu quả năng lượng, thân thiện với môi trường và tính linh hoạt.