智能生產系統控制及優化

李莉於青雲許佳趙慧

出版商: 化學工業
出版日期: 2025-06-01
售價: $768
語言: 簡體中文
頁數: 281
ISBN: 7122468348
ISBN-13: 9787122468345

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商品描述

本書深入探討了製造業數字化轉型的關鍵要素和實施路徑，通過介紹中國、美國、日本、德國等的具體案例，解析了數字化轉型的內涵、現狀與進展及其對經濟價值和行業成熟度的影響。內容涵蓋了生產系統過程自動化，包括在加工過程、產品組裝和物流運輸中的應用，以及人工智能和邊緣計算技術在自動化發展中的關鍵作用；智能生產數字化信息系統，介紹了ERP、MES和SPC的功能及應用；製造系統虛擬量測技術，涉及數據預處理、預測建模和漂移檢測等；生產系統預測性維護與健康管理，討論了健康管理的概念、異常診斷、剩餘使用壽命預測和維護決策優化方法；智能生產過程調度與優化，介紹了生產過程調度、進化算法優化、閉環優化和協作進化算法的大規模調度技術。最後，展望了製造業數字化轉型的未來發展趨勢，以幫助讀者理解數字化轉型對智能生產系統的影響，並把握其中的創新機遇。本書旨在為廣大讀者提供有價值的參考資料。主要讀者對象包括製造業企業的管理者和技術人員、從事智能製造和信息技術研究的學者和學生以及對製造業數字化和智能化發展感興趣的政策制定者和行業分析師。

作者簡介

李莉，同濟大學電子與信息工程學院控制科學與亞程系教授，博士生導師，長期從事數據驅動的建模與優化、覆雜智能製造系統優化調度等領域的理論與應用研究，發表SCI高端論文四十餘篇、授權發明專利17項（含1項美國發明專利）、軟件著作權14部，獲上海市技術發明一等獎、CAA技術發明一等獎、CAA自動化與人工智能創新團隊獎、CICC科學技術進步二等獎和關肇直獎等科研獎項。

目錄大綱

第1章製造業數字化轉型
1.1 製造業數字化轉型內涵
1.2 國內製造業數字化轉型現狀
1.2.1 數字化轉型的進程
1.2.2 數字化轉型對製造業的經濟價值
1.2.3 數字化轉型的製造業成熟度
1.2.4 數字化轉型的地區態勢
1.3 國外製造業數字化轉型進展
1.3.1 美國製造業數字化轉型現狀
1.3.2 日本製造業數字化轉型現狀
1.3.3 德國製造業數字化轉型現狀
1.3.4 歐盟製造業數字化轉型現狀
1.4 製造業數字化轉型關鍵技術
1.4.1 關鍵數字化技術
1.4.2 數字化技術與製造業的關系
1.5 本章小結
參考文獻
第2章生產系統過程自動化
2.1 生產系統過程自動化概述
2.2 加工過程自動化
2.2.1 加工過程自動化簡介
2.2.2 加工過程自動化發展歷程
2.2.3 加工過程自動化國內外發展對比
2.2.4 加工過程自動化企業應用案例
2.2.5 加工過程自動化工業應用現狀與發展趨勢
2.3 產品組裝自動化
2.3.1 產品組裝自動化簡介
2.3.2 產品組裝自動化現狀與面臨的挑戰
2.3.3 產品組裝自動化企業應用案例
2.3.4 產品組裝自動化應用現狀總結與發展趨勢
2.4 物流運輸自動化
2.4.1 物流運輸自動化簡介
2.4.2 基於SLAM的室內定位導航
2.4.3 AGV任務調度
2.4.4 AGV路徑規劃
2.4.5 AGV沖突避免
2.5 人工智能技術在生產系統過程自動化中的應用
2.5.1 深度學習
2.5.2 強化學習
2.5.3 遷移學習
2.6 邊緣計算技術在生產系統過程自動化中的應用
2.6.1 邊緣計算發展歷程
2.6.2 邊緣計算應用概述
2.6.3 邊緣計算系統架構
2.6.4 邊緣計算工業應用場景
2.7 本章小結
參考文獻
第3章智能生產數字化信息系統
3.1 智能生產數字化信息系統概述
3.1.1 定義與功能
3.1.2 關鍵技術
3.1.3 基本步驟與特點
3.2 智能生產數字化信息系統架構
3.2.1 研究歷史
3.2.2 主要組成部分
3.2.3 主要層次架構
3.3 企業資源計劃（ERP）
3.3.1 研究現狀
3.3.2 功能與簡介
3.3.3 實施過程
3.3.4 新興技術對ERP的影響
3.3.5 ERP案例
3.4 製造執行系統（MES）
3.4.1 MES基本框架與技術
3.4.2 MES研究現狀
3.4.3 MES與ERP對比
3.4.4 MES功能與特性
3.4.5 MES案例
3.5 統計過程控制（SPC）系統
3.5.1 SPC主要步驟
3.5.2 統計方法
3.5.3 SPC案例
3.6 本章小結
參考文獻
第4章製造系統虛擬量測技術
4.1 虛擬量測概述
4.2 多階段虛擬量測功能架構
4.2.1 多階段虛擬量測功能架構組成部分
4.2.2 多階段虛擬量測功能架構分類
4.3 基於智能方法的虛擬量測技術
4.3.1 數據預處理
4.3.2 預測建模
4.3.3 漂移檢測
4.3.4 採樣決策系統
4.3.5 模型實時更新
4.3.6 模型適應性
4.3.7 虛擬量測系統功能擴展
4.4 虛擬量測技術在實際場景中的應用
4.4.1 半導體製造領域中的應用
4.4.2 過程系統工程中的應用
4.4.3 其他領域中的應用
4.4.4 具體應用實例
4.4.5 發展趨勢分析
4.5 本章小結
參考文獻
第5章生產系統預測性維護與健康管理
5.1 生產系統預測性維護與健康管理概述
5.1.1 基於物理模型的PHM方法
5.1.2 基於數據驅動的PHM方法
5.2 基於因果圖的異常診斷
5.2.1 基於因果圖的異常診斷概述
5.2.2 MResGAT故障診斷模型
5.2.3 基於因果圖的異常診斷實驗設置與結果分析
5.2.4 基於因果圖的異常診斷小結
5.3 基於因果圖的剩餘使用壽命預測
5.3.1 基於因果圖的剩餘使用壽命概述
5.3.2 基於多級小波分解的特徵提取方法
5.3.3 基於圖註意力網絡的剩餘使用壽命預測
5.3.4 基於因果圖的剩餘使用壽命實驗設置與結果分析
5.3.5 基於因果圖的剩餘使用壽命小結
5.4 基於模糊邏輯的維護決策優化
5.4.1 基於模糊邏輯的維護決策優化概述
5.4.2 航空發動機問題建模
5.4.3 維護決策優化算法
5.4.4 基於模糊邏輯的維護決策優化實驗設置與結果分析
5.4.5 基於模糊邏輯的維護決策優化小結
5.5 本章小結
參考文獻
第6章智能生產過程調度與優化
6.1 生產過程調度問題的分類、性能指標及求解方法
6.1.1 生產過程調度問題的分類及描述
6.1.2 生產過程調度問題的性能指標
6.1.3 生產過程調度問題的求解方法
6.2 基於進化算法的生產過程調度與優化問題
6.2.1 優化問題描述
6.2.2 遺傳算法
6.2.3 差分進化算法
6.2.4 粒子群算法
6.2.5 蟻群算法
6.2.6 人工蜂群算法
6.2.7 註塑車間調度案例
6.