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复杂生产系统暂态建模与性能评估

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作者: 贾之阳著
出版社: 化学工业出版社
ISBN: 9787122440297

出版时间: 2024-01
装帧: 精装
开本: 16开

作者: 贾之阳著
出版社: 化学工业出版社

ISBN: 9787122440297
出版时间: 2024-01

装帧: 精装
开本: 16开

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教材教辅考试 > 教材 > 研究生教材 > 工程技术

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14432172

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作者简介
无

目录
第1章绪论 0011.1 智能制造 0011.2 国内外智能制造的国家战略及应用现状 0031.3 生产系统 007
第2章生产系统的数学建模 0092.1 生产系统的拓扑结构 0092.1.1 串行系统 0092.1.2 装配系统 0102.1.3 闭环系统 0102.1.4 返工系统 0102.2 机器的数学模型 0112.2.1 加工周期 0112.2.2 伯努利可靠性模型 0112.2.3 几何可靠性模型 0112.2.4 机器加工质量模型 0122.3 缓冲区的数学模型及与机器的交互关系 0122.3.1 缓冲区参数辨识 0122.3.2 缓冲区与机器的交互 0122.4 生产系统暂态性能指标 013
第3章串行系统的暂态性能分析 0143.1 小型伯努利可靠性机器串行系统精确性能分析 0143.1.1 双机生产线性能分析和系统性质 0153.1.2 三机生产线性能分析和系统性质 0203.2 复杂伯努利可靠性机器串行系统近似性能分析 0253.2.1 双机生产线近似分析 0253.2.2 多机生产线近似分析 0273.3 小型几何可靠性机器串行系统 0343.3.1 单机生产线性能分析和系统性质 0343.3.2 双机生产线性能分析和系统性质 0363.4 复杂几何可靠性机器串行系统 0383.4.1 多机生产线暂态性能近似评估 0393.4.2 多机生产线暂态运行系统性质 044
第4章装配系统的暂态性能分析 0484.1 小型伯努利可靠性机器装配系统性能分析 0484.1.1 三机装配系统精确建模分析 0484.1.2 三机装配系统近似性能评估 0524.2 复杂伯努利装配系统性能分析 0594.2.1 复杂装配系统动态解耦分析 0594.2.2 暂态运行中的瓶颈机器识别 0684.3 小型几何可靠性机器装配系统性能分析 0704.3.1 三机系统精确建模分析 0704.3.2 三机系统性能近似分析 0734.4 复杂几何可靠性机器装配系统 082
第5章闭环系统的暂态性能分析 0885.1 系统模型 0885.1.1 模型假设 0885.1.2 性能指标 0895.2 双机闭环生产系统 0895.3 多机闭环生产系统 0915.3.1 近似分析 0915.3.2 精度验证 0985.4 闭环系统中的瓶颈识别 1025.5 承载装置影响和控制 106
第6章返工系统的暂态性能分析 1096.1 系统模型 1096.1.1 模型假设 1106.1.2 性能指标 1116.2 基于马尔可夫方法的小型单返工生产系统性能分析 1126.2.1 系统模型 1126.2.2 过程建模 1146.2.3 性能分析 1186.2.4 系统性质 1216.3 动态分解聚合的多机单返工生产系统性能分析 1236.3.1 模型假设 1236.3.2 性能指标 1256.3.3 动态分解聚合分析算法 1256.3.4 算法精度 1316.3.5 软件设计 1346.4 动态分解聚合的多返工生产系统性能分析 1366.4.1 模型假设 1366.4.2 性能指标 1386.4.3 过程建模及动态分解聚合算法 1386.5 返工系统性能指标持续改进 146
第7章生产系统暂态运行中的随机加工质量问题 1507.1 具有加工质量问题的串行系统精确性能分析 1507.1.1 模型假设 1517.1.2 性能指标 1517.1.3 过程建模 1527.1.4 精确分析 1557.1.5 数值实验 1577.2 具有加工质量问题的串行系统近似性能分析 1597.2.1 模型假设 1607.2.2 性能指标 1607.2.3 近似算法 1617.2.4 精度验证 1717.2.5 软件设计 174
第8章生产系统暂态运行中的机器控制问题 1788.1 系统模型 1788.1.1 模型假设 1788.1.2 控制规则 1808.1.3 性能指标 1818.2 小型系统精确分析 1828.2.1 双机生产线 1838.2.2 三机生产线 1868.3 大型系统近似分析 1888.3.1 聚合思想及其实现 1898.3.2 近似算法精度验证 191
第9章面向专用缓冲区柔性生产线的暂态分析 1969.1 系统模型 1969.1.1 模型假设 1969.1.2 性能指标 1989.2 双机生产线 1989.2.1 过程建模 1989.2.2 暂态分析 2019.3 多机生产线 2049.3.1 过程建模 2049.3.2 暂态分析 2069.4 算法精度 2089.5 缓冲区分配 211
第10章多品种小批量柔性生产线暂态分析 21310.1 系统模型 21310.1.1 模型假设 21310.1.2 性能指标 21510.2 建模与暂态分析 21510.2.1 单机生产线 21510.2.2 双机生产线 21910.3 暂态系统性质 22510.3.1 单调性 22510.3.2 可逆性 22610.3.3 工作和故障时间 22610.4 基于暂态的能源高效生产控制 22810.4.1 控制策略描述 22810.4.2 能耗性能指标评估及优化 229
参考文献 233

内容摘要
1.1智能制造制造是社会创造产品和物质活动的基础，包括设计、加工、装配及服务等整个产品创新链和产业链，是国家综合实力、产业竞争力、安全和可持续发展能力的基石。没有先进的制造技术与强大的制造能力，就没有国民经济的可持续发展就没有强大的国防。打造具有国际竞争力的制造业，是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路全球制造业格局正处于重大调整阶段，新一代信息技术与制造业交叉融合，引领了以智能化为特征的制造业变革浪潮。发达工业国家纷纷提出了“再工业化”发展战略。在国际制造业新一轮竞争中，我国制造业规模虽然跃居世界第一位，却面临着大而不强的处境，高端装备对外依存度仍然较高，装备核心技术仍然较为匮乏，自主创新能力仍然较弱。智能制造是当前制造技术的重要发展方向，是先进制造技术与信息技术的深度融合。通过对产品全生命周期中设计、加工、装配及服务等环节的制造活动进行信息感知与分析、性能评估与预测、智能优化与决策、精准控制与执行，实现制造过程的智能化。将制造数字化、自动化扩展到制造柔性化、智能化和集成化，是世界各国抢占新一轮科技发展制高点的重要途径。在智能制造中，数字制造是基础。数字制造采用数字化的手段对制造过程、制造系统与制造装备中复杂的物理现象和信息演变过程进行定量描述、精确计算、可视模拟与精确控制。而智能制造事实上是数字制造的提升，将数字制造技术与智能技术相结合，通过领域交叉、学科交叉、层次交叉、方法交叉等方式，形成了多样的智能制造技术。智能制造与数字制造的区别主要体现在以下方面:数字制造处理的对象是数据，而智能制造处理的对象是知识;数字制造过程以信息处理为核心，而智能制造过程以智能学习与分析为数字制造建模的数学方法是经典数学方法,而智能制造建模的数学方法包含了先进的智能计算方法;数字制造系统在环境异常或出现突发状况时无法正常工作，而智能制造系统则有较好的容错功能和自我优化功能智能制造集自动化、柔性化、集成化和智能化于一身，具有实时感知、优化决策、动态执行三个方面的优点。具体来看，智能制造在实际应用中具有以下特征:自组织能力。智能制造中的各组成单元能够根据工作任务需要，集结成一种超柔性最佳结构，并按照最优方式运行。其柔性不仅表现在运行方式上，也表现在结构组成上。自律能力。智能制造具有搜集与理解环境信息及自身信息并进行分析判断和规划自身行为的能力。强有力的知识库和基于知识的模型是自律能力的基础智能制造系统能监测周围环境和自身作业状况并进行信息处理，根据处理结果自行调整控制策略，以采用最佳运行方案，从而使整个制造系统具备抗干扰、自适应和容错能力。自学习和自维护能力。智能制造以原有的专家知识为基础，在实践中不断进行学习，完善系统知识库，并剔除其中不适用的知识，使知识库趋于合理化。与此同时，它还能对系统故障进行自我诊断、排除和修复，从而能够自我优化并适应各种复杂环境。制造环境的智能集成。智能制造在强调各子系统智能化的同时，更注重整个制造环境的智能集成，这是它与面向制造过程中特定应用的“智能化孤岛”的根本区别。智能制造将各个子系统集成为一个整体，实现系统整体的智能化。人机一体化。智能制造不仅强调人工智能，而且是一种人机一体化的智能模式，是一种混合智能。人机一体化一方面突出了人在制造环境中的核心地位，同时在智能机器的配合下，更好地发挥了人的潜能。在智能制造中，高素质、高智能的人将发挥更好的作用，机器智能和人的智能将真正地集成在一起虚拟现实。虚拟现实是实现高水平人机一体化关键技术之一，人机结合的新一代智能界面，可通过虚拟手段智能地表现现实，是智能制造的一个显著特征。……

主编推荐
（1）本书内容属于智能制造范畴，顺应制造业发展趋势。（2）针对适应多品种、小批量生产特征的暂态过程, 聚焦复杂生产系统暂态建模和性能评估问题，具有鲜明的学科交叉特征，旨在通过交叉研究产出科学突破。（3）本书提出的理论方法应用于如汽车总装生产线等典型离散生产系统实践, 能够促进基础研究成果走向应用, 对实际生产工程问题具有重要经济价值。

精彩内容
本书针对多种标准拓扑结构的生产系统，聚焦考虑柔性生产特性的系统暂态建模和性能评估问题，揭示基于标准拓扑结构的生产系统暂态生产机理。全书共10章，包含四部分的内容：第1章和第2章分别介绍了智能制造及生产系统的研究背景和生产系统的数学建模内容；第3章至第6章分别针对串行系统、装配系统、闭环系统、返T系统进行具体的暂态性能分析与系统性质讨论；第7章和第8章围绕串行系统分别讨论了暂态运行中的随机加工质量问题和机器控制问题；第9章和第10章讨论了面向专用缓冲区以及多品种小批量的柔性生产线的暂态过程性能分析问题。
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