可重入制造系统的控制 9787030226365 科学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张洁，吴立辉，翟文彬 著

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• 可重入制造系统
• 控制
• 智能制造
• 工业自动化
• 系统工程
• 机械工程
• 生产调度
• 优化控制
• 科学出版社
• 9787030226365

店铺： 北京文博宏图图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030226365

商品编码：29425136625

包装：平装

出版时间：2009-01-01

基本信息

书名：可重入制造系统的控制

定价：55元

作者：张洁,吴立辉,翟文彬

出版社：科学出版社

出版日期：2009-01-01

ISBN：9787030226365

字数：373000

页码：296

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.459kg

编辑推荐

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内容提要

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本书主要从可重入制造系统的控制体系结构、控制方法和控制性能分析方法等角度对可重入制造系统控制问题进行介绍。重点介绍可重入制造系统的分层自适应控制体系结构、分层协同控制技术、重调度控制技术、预测控制系统控制的实验证平台和在企业车间的信息化系统进行介绍。实例验证表明，本书提出的方法和技术可能效减少晶圆在制品库存，缩短晶圆产品交货期，提高半导体生产线的整体设备利用率，提高半导体企业的市场响应速度。
本书可以为从事可重入系统控制等领域研究的科研人员、半导体企业信息化咨询顾问和项目实施工程师等提供参考与帮助；也可以作为机械工程、工业工程、自化、计算机工程、管理工程等相关专业的研究生和高年级本科生的教材和参考书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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复杂动态系统的高效协同与智能决策：兼顾安全、鲁棒与性能的理论与实践 在现代工业生产日益复杂化、精细化和集成化的浪潮中，如何构建和管理能够高效应对动态变化、保证生产安全、具备卓越鲁棒性并能持续提升性能的制造系统，已成为提升国家竞争力、实现可持续发展的核心挑战。本书深入探讨了这一关键领域，聚焦于“可重入制造系统”这一复杂动态系统的控制理论与技术，旨在为科研人员、工程师以及决策者提供一套系统、前沿且富有实践指导意义的解决方案。 引言：应对现代制造挑战的必然选择 随着全球化竞争的加剧以及客户需求的多样化与个性化，现代制造系统正朝着高度柔性化、智能化和网络化的方向发展。可重入制造系统，作为一种典型的复杂制造模式，其核心特征在于工件在生产过程中可能需要多次、反复地进入同一生产工序或加工中心，并且不同工件的加工路径、顺序和时间存在高度的交叉与依赖。这种“多重循环”的特性，使得系统的调度、资源分配、在制品管理以及故障响应等环节变得异常复杂，传统的控制策略往往难以有效应对。 传统制造系统，在追求效率和稳定性的过程中，往往依赖于预设的固定流程和批量生产模式。然而，面对突发事件（如设备故障、原材料短缺、订单紧急变更）、生产瓶颈的出现、以及追求更高层次的能源效率和物料利用率时，这种刚性控制模式的局限性暴露无遗。系统容易出现“死锁”、生产线“堵塞”、在制品堆积、交货期延误，甚至安全事故频发。因此，发展能够动态调整、智能决策、并具备自我恢复能力的可重入制造系统控制技术，已成为必然选择。 本书的研究正是为了解决上述挑战而生。我们不仅关注如何实现生产过程的“有条不紊”，更着眼于如何让系统在“动态变化”中保持“高效协同”与“智能决策”，从而实现安全、鲁棒与性能的全面提升。 理论基石：深刻理解可重入制造系统的本质 本书的理论根基，在于对可重入制造系统内在复杂性进行深刻的剖析。我们从以下几个层面进行阐述： 系统建模与仿真： 精确的系统模型是进行有效控制的前提。本书将介绍如何运用先进的建模技术，如Petri网、离散事件系统、混合系统等，来刻画可重入制造系统的动态行为、状态转移、资源约束和交互关系。在此基础上，我们将重点探讨如何构建高效的仿真平台，用于系统行为的验证、性能评估以及不同控制策略的比较分析。这不仅能帮助我们“预见”系统的行为，更能为“试错”提供安全的环境。 复杂性度量与分析： 可重入制造系统的复杂性并非抽象概念，而是可以通过量化指标来衡量的。本书将引入一系列复杂性度量工具，如状态空间复杂度、资源冲突度、路径重叠度等，用于分析不同配置和运行条件下的系统复杂性。理解这些度量指标，有助于我们识别潜在的瓶颈和风险点，从而有针对性地设计控制策略。 动态耦合与反馈机制： 在可重入系统中，不同工序、不同工件、不同资源之间的动态耦合关系是核心难点。本书将深入研究如何捕捉和利用这些动态耦合信息，设计有效的反馈控制机制，以实现全局最优或局部最优的生产调度。这意味着我们要从“单点控制”转向“系统级协同”。 核心控制策略：实现高效协同与智能决策 本书的核心内容，在于提出并系统阐述一系列先进的可重入制造系统控制策略，这些策略的共同目标是实现生产过程的高效协同与智能决策，并兼顾安全性、鲁棒性与性能。 智能调度与排序算法： 传统的调度算法在可重入环境中往往显得力不从心。本书将重点介绍基于启发式搜索、元启发式算法（如遗传算法、粒子群优化）、以及基于强化学习的动态调度方法。这些方法能够根据实时生产状态、资源可用性、交货期要求等信息，动态生成最优或近优的生产顺序和资源分配方案，有效应对工件的重入和路径交叉。 在制品（WIP）管理与瓶颈控制： 在制品是衡量制造系统效率的重要指标，也是可重入系统中潜在的“失控点”。本书将深入探讨如何通过精细化的在制品拉动控制、缓冲区管理以及瓶颈识别与疏导技术，来维持合理的在制品水平，避免生产线“堵塞”和“空闲”的极端情况。我们将介绍看板（Kanban）系统在可重入环境下的扩展应用，以及基于预测与预警的瓶颈主动管理策略。 故障诊断、容错与恢复： 制造系统的鲁棒性是其安全可靠运行的关键。本书将系统性地介绍故障的早期诊断技术，如基于统计过程控制（SPC）、机器学习的异常检测方法。在此基础上，我们将重点研究容错控制策略，包括如何通过冗余资源配置、备用路径设计、以及动态重构等手段，在发生故障时快速将系统切换到安全运行状态，并实现生产过程的平滑恢复，最大限度地减少对生产计划的影响。 面向性能优化的控制： 除了保证生产的顺利进行，本书还将探讨如何通过控制策略的优化，进一步提升制造系统的整体性能。这包括但不限于： 能源效率优化： 研究如何通过优化生产调度、设备启停策略、以及生产节奏控制，降低单位产品的能耗。 物料流与信息流的协同： 探讨如何实现物料流和信息流的无缝对接，减少信息传递误差和延迟，提升整个系统的响应速度和灵活性。 供应链协同集成： 将可重入制造系统的控制扩展到更广阔的供应链范畴，研究如何通过与供应商、客户的信息共享和协同，实现端到端的生产与交付优化。 实践应用与案例分析：理论指导下的落地 本书的价值不仅在于理论的深度，更在于其强大的实践指导意义。我们将通过一系列详细的案例分析，将上述理论与控制策略应用于实际的可重入制造场景，如： 电子产品装配线： 分析高度定制化、多品种、小批量电子产品在装配过程中出现的复杂重入路径和资源冲突，提出相应的智能调度与在制品管理方案。 航空发动机制造： 探讨高精度、多工序、长周期航空发动机零部件在复杂加工中心中的重入控制问题，重点关注工艺规程的动态调整与质量保证。 半导体晶圆制造： 分析晶圆在多道工艺步骤中反复进出的复杂流程，提出基于预测性维护和在线纠错的鲁棒控制策略。 生物制药生产： 讨论在符合GMP（药品生产质量管理规范）要求下的复杂发酵、纯化过程中的可重入控制，强调工艺验证与合规性。 这些案例将覆盖不同行业、不同复杂程度的可重入制造系统，并针对每一个案例，详细介绍问题分析、模型建立、策略选择、仿真验证以及实施效果评估的全过程，力求为读者提供可借鉴、可操作的工程实践经验。 面向未来：智能化与可持续制造的前沿探索 展望未来，可重入制造系统的控制将朝着更加智能化、自主化和可持续化的方向发展。本书的最后一章将聚焦于这些前沿方向： 基于人工智能的自适应控制： 探索如何利用深度学习、强化学习等AI技术，构建能够自主学习、自我进化、并具备强大自适应能力的控制系统，使其能够在未知或快速变化的环境中做出最优决策。 数字孪生在可重入制造中的应用： 研究如何构建高保真的数字孪生模型，实时映射物理制造系统的状态，并基于数字孪生进行预测、仿真、优化与协同控制，实现虚拟与现实的深度融合。 面向可持续发展的绿色制造： 进一步探讨如何将可持续发展的理念融入可重入制造系统的控制设计中，例如，通过优化能源消耗、减少废弃物产生、提升资源利用率等，实现经济效益与环境效益的双赢。 人机协同的智能化制造： 思考在高度自动化的同时，如何设计更有效的交互机制，使人类操作员与智能控制系统能够高效协同，共同完成复杂的生产任务，并确保系统的安全与可靠。 结语：开启下一代制造系统控制的新篇章 本书旨在为复杂动态制造系统的控制研究与工程实践提供一套系统、全面且富有前瞻性的理论框架和技术指导。通过深入理解可重入制造系统的复杂性，掌握先进的控制策略，并借鉴丰富的实践案例，读者将能够有效地设计、构建和管理更安全、更鲁棒、更高效、更智能的新一代制造系统。这不仅是应对当前工业挑战的迫切需求，更是引领未来智能制造发展方向的重要基石。我们相信，本书将成为相关领域研究人员和实践者的宝贵财富，共同开启下一代制造系统控制的新篇章。

评分☆☆☆☆☆

《可重入制造系统的控制》这个书名让我联想到了一些关于未来工厂的概念，尤其是自动化和智能化方面的进展。我一直对“智能制造”和“工业4.0”这些话题很感兴趣，而可重入制造系统似乎是实现这些宏大愿景的一个重要技术支撑。我希望这本书能够为我揭示可重入制造在智能制造生态系统中的定位，它如何与物联网、大数据、人工智能等技术深度融合，共同构建一个更加灵活、高效、可持续的未来制造模式。 我特别关注的是，可重入制造系统在实现高度自动化和智能化生产的同时，如何依然能够保证其“可重入”的特性，而不是被固化的自动化流程所束缚。书中是否会探讨如何通过智能算法来动态规划和调整生产路径，使得产品能够根据质量检测结果或者客户需求的变化，自主地选择“重入”的环节？我期待看到一些关于人机协作、柔性生产线设计、以及如何利用先进的仿真技术来验证和优化可重入制造系统在复杂场景下的表现。

评分☆☆☆☆☆

从书名《可重入制造系统的控制》来看，我预感到这本书会是一本非常硬核的技术专著。我对“控制”这两个字尤为关注，因为我知道，任何复杂的系统，如果没有有效的控制策略，都可能陷入混乱。对于可重入制造这种本身就带有“非线性”和“反馈”特性的系统，其控制的难度可想而知。我希望书中能够深入探讨各种先进的控制理论和方法，比如模型预测控制、自适应控制、模糊逻辑控制等，如何被应用于实现可重入制造系统的稳定运行和高效调度。 我特别希望能看到书中对各种控制算法的数学建模和性能分析，了解这些算法是如何处理生产过程中的不确定性、随机干扰以及动态变化的需求的。如果书中还能包含一些仿真实验或者实际控制系统的设计案例，那就更好了。我期待能够从中学习到如何设计鲁棒的控制器，如何优化控制参数，以及如何实现对整个制造流程的全局优化，从而真正发挥可重入制造的优势，实现智能化、柔性化的生产。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名《可重入制造系统的控制》确实吸引了我。我对“可重入制造”这个概念本身就充满了好奇，不知道它究竟是如何打破传统制造流程的线性思维，实现生产过程中更灵活的“回溯”和“重入”的。想象一下，一条生产线能够像一个精巧的机械装置一样，在执行到某个环节时，又能流畅地返回到之前的某个步骤进行修正、优化，甚至重新加工，这无疑对提高产品质量、降低返工率、优化资源配置具有巨大的潜力。 我特别希望能在这本书里看到一些具体的案例分析，了解在实际的工业生产中，如何运用可重入制造的原理来解决现实难题。比如，在汽车制造、电子产品组装或者精细化工等领域，是否有成功的应用范例？这些范例又是如何克服可重入制造过程中可能出现的复杂性，例如数据管理、流程调度、设备协同等方面的挑战的？我期待书中能够提供详细的图表、流程图，甚至是一些实操性的技术细节，让我能够更直观地理解其工作机制，并从中汲取灵感，思考它是否能为我所在的行业带来一些革新性的思路。

评分☆☆☆☆☆

《可重入制造系统的控制》这个书名听起来就充满了技术挑战性。我一直对复杂的系统集成和优化问题感到着迷，尤其是在制造业领域。我知道，要实现一个能够“重入”的制造系统，对整个流程的设计、信息的传递、以及设备的协同要求都非常高。这不仅仅是简单的流程调整，而是需要对整个制造的“脉络”有深刻的理解和掌控。 我非常好奇书中是如何处理可重入制造系统中可能出现的各种复杂情况的。比如，当产品需要“重入”到某个已完成的工序时，如何确保之前工序的数据仍然有效，如何避免对已完成的半成品造成二次损坏？书中是否会探讨一些先进的流程管理方法，例如基于事件的驱动模型、或者某种形式的“虚拟制造”来预演和控制重入过程？我期待书中能够提供一些关于如何设计一个高度集成化、信息化的制造平台，来支撑这种复杂的“可重入”操作，并最终实现高效、可靠的生产。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题《可重入制造系统的控制》引起了我对制造业效率提升和成本优化的深入思考。在当前竞争激烈的市场环境中，如何提高生产效率，降低运营成本，是每个制造企业都面临的严峻挑战。我猜想，可重入制造系统作为一种新型的制造模式，其核心优势之一可能就在于能够显著提升资源的利用率，减少不必要的浪费。 我特别希望书中能够深入阐述可重入制造是如何通过优化生产流程、减少重复劳动、以及实现更精细化的质量控制来达到提高效率和降低成本的目的。比如，它是否能够通过允许产品在生产过程中进行多次返工和改进，从而从源头上减少报废率和次品率？我期待书中能够提供一些量化的数据和分析，来证明可重入制造系统在实际应用中带来的经济效益，以及它在应对市场变化和客户定制化需求方面的优势。