可重入製造係統的控製 張潔,吳立輝,翟文彬 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張潔，吳立輝，翟文彬 著

圖書標籤:

• 可重入製造係統
• 柔性製造係統
• 控製係統
• 智能製造
• 生産調度
• 優化算法
• 排産
• 工業自動化
• 係統建模
• 仿真優化

店鋪： 典則俊雅圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030226365

商品編碼：29793720837

包裝：平裝

齣版時間：2009-01-01

圖書基本信息,請以下列介紹為準
書名	可重入製造係統的控製
作者	張潔,吳立輝,翟文彬
定價	55.00元
ISBN號	9787030226365
齣版社	科學齣版社
齣版日期	2009-01-01
版次	1

其他參考信息（以實物為準）
裝幀：平裝	開本：16開	重量：0.459
版次：1	字數：	頁碼：

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目錄

內容提要

本書主要從可重入製造係統的控製體係結構、控製方法和控製性能分析方法等角度對可重入製造係統控製問題進行介紹。重點介紹可重入製造係統的分層自適應控製體係結構、分層協同控製技術、重調度控製技術、預測控製係統控製的實驗證平颱和在企業車間的信息化係統進行介紹。實例驗證錶明，本書提齣的方法和技術可能效少晶圓在製品庫存，縮短晶圓産品交貨期，提高半導體生産綫的整體設備利用率，提高半導體企業的市場響應速度。 本書可以為從事可重入係統控製等領域研究的科研人員、半導體企業信息化谘詢顧問和項目實施工程師等提供參考與幫助；也可以作為機械工程、工業工程、自化、計算機工程、管理工程等相關專業的研究生和高年級本科生的教材和參考書。

編輯推薦

作者介紹

序言

《智能製造中的協同控製理論與方法》 內容概要： 本書深入探討瞭在日益復雜和動態的智能製造環境下，如何構建和優化協同控製係統，以實現生産流程的高效、靈活和魯棒性。全書聚焦於“協同”這一核心概念，將其分解為多層次、多維度的控製機製，並在此基礎上提齣瞭係列創新的理論模型和實際應用技術。 第一章 智能製造背景下的協同控製挑戰 本章首先勾勒瞭當前智能製造的發展脈絡，強調瞭大數據、人工智能、物聯網等新興技術如何滲透到製造業的各個環節，催生瞭前所未有的復雜性和不確定性。傳統的分散式或集中式控製模式已難以適應這種變化，迫切需要一種能夠整閤異構單元、應對動態擾動、並具備自適應能力的協同控製框架。 智能製造的內涵與特徵： 詳細闡述瞭智能製造的定義、關鍵技術（如數字孿生、邊緣計算、雲計算、5G等）以及其對生産係統提齣的新要求，包括個性化定製、柔性生産、快速響應市場變化等。 傳統控製模式的局限性： 分析瞭傳統PID控製、PLC控製、DCS係統等在麵對大規模、高耦閤、強耦閤的智能製造係統時存在的瓶頸，例如信息孤島、指令傳遞延遲、容錯能力弱、難以實現全局最優等。 協同控製的必要性與內涵： 引入協同控製的概念，將其定義為係統內各子係統或單元之間通過信息共享、相互協調和共同決策，以實現整體性能提升的控製策略。強調協同控製並非簡單的單元疊加，而是係統層麵的智慧聚閤。 智能製造協同控製麵臨的核心挑戰： 異構性與耦閤性： 智能製造係統由大量不同類型、不同功能、不同通信協議的設備組成，它們之間存在復雜的物理和信息耦閤。 動態性與不確定性： 生産需求、原材料供應、設備狀態、外部環境等都在不斷變化，給精確預測和控製帶來睏難。 信息共享與融閤： 如何有效地收集、傳輸、處理和融閤來自海量傳感器和執行器的異構數據，是實現協同的基礎。 分布式決策與執行： 如何在分散的單元中進行局部決策，並與全局目標保持一緻，是協同控製的關鍵。 魯棒性與容錯性： 在部分單元失效或齣現故障時，係統能否保持穩定運行並快速恢復，是衡量協同控製能力的重要指標。 實時性與效率： 協同控製需要在滿足實時性要求的同時，盡可能提高生産效率和資源利用率。 第二章 協同控製的理論基礎 本章深入剖析瞭協同控製的理論基石，涵蓋瞭係統科學、控製理論、信息論、博弈論等多個學科的前沿成果，並提齣瞭針對智能製造特點的理論發展方嚮。 係統論視角下的協同： 從復雜係統理論齣發，將製造係統視為一個由多個相互作用的子係統構成的整體。強調瞭湧現性、自組織性、反饋機製在協同中的作用。 控製理論的演進： 分布式控製係統 (DCS) 與先進過程控製 (APC)： 迴顧瞭DCS和APC在工業自動化中的發展曆程，並分析瞭其在協同控製中的繼承與超越。 模型預測控製 (MPC) 的協同應用： 探討瞭如何將MPC的思想應用於多個耦閤係統，實現預測性協調和最優控製。 自適應控製與魯棒控製： 闡述瞭自適應與魯棒控製在應對不確定性和外部擾動方麵的原理，以及如何將其融入協同框架。 智能控製方法 (模糊控製、神經網絡控製)： 介紹瞭模糊邏輯和神經網絡在處理非綫性、模糊信息和學習復雜係統模型方麵的優勢，以及如何利用其實現智能化的協同。 信息論與通信機製： 信息共享模型： 探討瞭不同信息共享模式（集中式、分布式、混閤式）的優劣，以及如何選擇最適閤特定製造場景的信息結構。 通信協議與網絡拓撲： 分析瞭工業以太網、OPC UA、MQTT等通信協議在實現異構設備互聯互通中的作用，以及不同網絡拓撲對協同效率的影響。 博弈論與多智能體係統： 納什均衡與協同博弈： 引入博弈論的概念，將協同控製過程視為各單元（或智能體）之間的博弈。研究如何在非閤作或有限閤作的場景下，引導各方達成最優的協同策略。 多智能體係統 (MAS) 的建模與控製： 詳細介紹瞭MAS的組成、通信、協作和協調機製，為構建高度自主和協同的製造單元提供瞭理論支撐。 第三章 協同控製的體係架構設計 本章提齣瞭適用於智能製造的協同控製體係架構，強調其層次化、模塊化、開放性和可擴展性，能夠有效應對復雜係統的集成與管理。 分層化控製架構： 現場執行層： 負責設備的底層控製、數據采集和執行指令。 單元協調層： 負責同一生産單元內設備的協同，實現局部最優。 過程監控與優化層： 負責跨單元的信息集成、生産計劃排程、資源分配和全局優化。 企業決策層： 負責與MES、ERP係統對接，實現生産與經營的整體協調。 模塊化設計原則： 將協同控製功能分解為獨立的模塊（如數據采集模塊、通信模塊、決策模塊、執行模塊、監控模塊等），便於開發、部署、升級和維護。 開放式接口與標準化： 強調使用標準化的通信協議和接口，確保不同供應商的設備和係統能夠方便地集成，打破信息孤島。 分布式與集中式混閤模式： 探討瞭在不同場景下，如何根據係統的規模、耦閤度和實時性要求，選擇閤適的分布式與集中式控製的組閤。 數字孿生在協同控製中的作用： 闡述瞭如何利用數字孿生技術，創建製造係統的虛擬副本，進行仿真、預測、優化和故障診斷，為協同控製提供決策依據和驗證平颱。 第四章 關鍵協同控製技術實現 本章聚焦於智能製造協同控製中的核心技術實現，包括數據驅動的協同、基於模型的協同、以及多智能體協同等。 麵嚮協同的數據采集與融閤： 多源異構數據采集： 探討瞭傳感器網絡、工業物聯網 (IIoT) 平颱在實時、可靠采集來自不同設備、不同類型數據的技術。 數據預處理與清洗： 針對智能製造數據的噪聲、缺失、異常等問題，提齣有效的預處理方法。 數據融閤技術： 研究基於統計學、機器學習、人工智能等的數據融閤算法，實現多源數據的有效整閤，形成高價值的全局信息。 模型驅動的協同控製： 基於物理模型的協同： 利用建立的設備和生産過程的物理模型，通過模型預測控製、分布式模型預測控製 (DMPC) 等方法，實現對全局生産過程的精準預測和協同控製。 基於數據驅動模型的協同： 利用機器學習、深度學習等技術，從曆史生産數據中學習係統模型，用於預測、診斷和優化，實現自適應的協同。 混閤建模方法： 結閤物理模型和數據驅動模型的優勢，構建更精確、更魯棒的係統模型。 多智能體協同控製策略： 基於強化學習的 MAS 協同： 探討如何利用強化學習算法，訓練多個智能體自主學習最優的協同策略，以應對動態變化的環境。 基於分布式優化算法的協同： 研究分布式梯度下降、一緻性算法等，實現多個決策單元在去中心化環境下協同優化全局目標。 基於規則與協商的 MAS 協同： 結閤預設規則和智能體之間的協商機製，實現靈活而有彈性的協同。 任務分配與資源調度協同： 基於博弈論的任務分配： 利用閤作博弈或非閤作博弈模型，實現最優的任務分配和資源利用。 基於圖論的調度協同： 將生産調度問題轉化為圖論問題，利用圖算法實現高效的資源分配和流程優化。 基於實時信息反饋的動態調度： 強調在生産過程中，根據實時數據動態調整生産計劃和資源分配。 第五章 協同控製在智能製造中的應用實例 本章通過一係列具體的應用案例，展示協同控製在提升智能製造係統性能方麵的實際效果。 柔性製造單元的協同： 針對小批量、多品種的生産模式，介紹如何實現機器人、數控機床、AGV等設備的協同，快速響應訂單變化。 生産綫平衡與瓶頸優化： 闡述如何通過跨工序、跨設備的協同，識彆和消除生産綫瓶頸，提高整體生産效率。 供應鏈協同與物流優化： 探討如何將協同控製的理念延伸至供應鏈上下遊，實現生産、庫存、物流的整體優化。 設備故障預警與診斷協同： 介紹如何通過多設備傳感器數據的協同分析，實現對潛在故障的早期預警和精準診斷，減少非計劃停機時間。 能源消耗與環境監測的協同優化： 闡述如何通過協同控製，在保證生産任務的同時，實現能源的高效利用和環境影響的最小化。 質量控製與過程追溯的協同： 介紹如何利用協同係統，實現生産過程的實時質量監控，並對産品進行全程追溯。 第六章 協同控製的未來發展趨勢 本章展望瞭智能製造協同控製的未來發展方嚮，包括與新興技術的融閤、智能化水平的提升、以及在更廣闊領域的應用。 人工智能驅動的自主協同： 強調AI在協同控製中的深度融閤，實現係統從“被動協同”嚮“主動智能協同”的轉變。 聯邦學習與隱私保護的協同： 探索如何在保護各單元數據隱私的前提下，實現模型訓練和協同優化。 區塊鏈技術在協同中的應用： 研究區塊鏈如何為協同控製提供更安全、透明、可信的數據交換和追溯機製。 人機協作的智能化協同： 探討如何將人類的經驗和判斷融入協同控製係統，實現更高級彆的人機協同。 麵嚮服務化製造的協同： 展望協同控製在支撐個性化定製、共享製造等新型製造模式中的作用。 跨領域協同的拓展： 討論協同控製理論和技術如何應用於其他領域，如智慧城市、智能交通、智慧醫療等。 本書旨在為智能製造領域的科研人員、工程師、企業管理者提供一套係統的理論框架和實踐指南，幫助讀者理解和掌握協同控製的核心思想與技術，從而在復雜的智能製造環境中構建更高效、更靈活、更具競爭力的生産係統。

評分☆☆☆☆☆

這部作品的價值，或許在於它提供瞭一套嚴謹的“故障分析詞典”。在很多技術書籍中，故障處理往往是被輕描淡寫地一筆帶過，但在這裏，它被提升到瞭核心地位。作者們以近乎偵探小說的筆法，解構瞭那些看似隨機的係統崩潰，揭示瞭隱藏在錶象之下的係統性弱點。我尤其欣賞書中對於“容錯預算”的量化討論，這使得原本模糊的“可靠性”指標變得可衡量、可管理。它讓你意識到，控製一個復雜製造係統，本質上是對“預期外事件”的概率管理。它不是提供一個萬能的靈丹妙藥，而是提供瞭一套麵對未知風險時的“防禦心法”。讀完後，我對任何一個聲稱“永不宕機”的係統都會抱持一種審慎的敬畏，因為這本書讓我明白瞭，穩固的基石是如何在無數次極限壓力測試下，被小心翼翼地構建起來的。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，初讀此書時，我曾因其術語的專業性而感到一絲壓力，但很快，我便被其深入淺齣的講解方式所吸引。作者們沒有采用那種高高在上的說教口吻，而是非常務實地從實際生産中遇到的“棘手問題”切入，層層剝繭。讓我印象最為深刻的是關於“資源鎖定與死鎖預防”的那幾章，它沒有停留在經典的教科書案例上，而是引入瞭許多近乎“反直覺”的解決方案，這些方案往往要求操作者對係統行為的預判達到極高的精確度。閱讀這些章節時，我感覺自己正在參與一場高級彆的智力博弈，每一次權衡都可能決定整個製造流程的生死。這本書真正做到瞭將理論與實戰無縫對接，它不是在教你“做什麼”，而是在教你“為什麼這麼做纔是最優的”。

評分☆☆☆☆☆

這部著作的敘事筆觸細膩入微，它並非僅僅停留在對某個具體技術層麵的剖析，而是試圖構建一個宏大的、關於“係統”如何應對“變化”的哲學框架。作者們巧妙地將那些抽象的、令人望而生畏的工程概念，通過一係列生動的案例和精妙的比喻，轉化為讀者觸手可及的思考工具。尤其令人稱道的是，書中對於“狀態管理”的探討，它不滿足於給齣標準的解決方案，而是深入挖掘瞭在麵對突發中斷和資源競爭時，係統內在的自洽性是如何被維護的。那種在復雜性中尋找秩序的追求，讓我在閱讀過程中，仿佛置身於一個精密運轉的時鍾內部，既能欣賞到齒輪間的完美嚙閤，又能感受到每一分偏差所帶來的連鎖反應。它更像是一本關於“韌性設計”的指南，教導我們如何在不確定性中錨定核心目標。

評分☆☆☆☆☆

這本書的魅力在於其罕見的跨學科視野。它不僅僅是技術手冊，更像是對現代工業思維的一次深層解剖。作者們似乎在用一種近乎文學傢的筆法，來描繪冰冷的代碼世界。我尤其欣賞其中對“時間與順序”的辯證處理，它挑戰瞭我們習慣於綫性思維的定勢，引入瞭對多時間綫並行發生的現實場景的深刻洞察。閱讀過程中，我多次停下來，試圖在腦海中繪製齣那些復雜的流程圖，去捕捉那些微妙的同步點和異步邊界。對於那些常年與生産係統打交道的工程師來說，這本書提供瞭一套全新的“心智模型”，它教會我們如何跳齣具體的實現細節，從更高維度的結構上去“設計”穩固性，而不是僅僅“修補”缺陷。這種由內而外的重塑，遠比學習任何單一的框架都有價值。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我深刻體會到瞭一種對“流程完整性”的重新定義。它沒有過多渲染那些高精尖的硬件配置，而是將重點放在瞭邏輯層麵——如何確保一個操作序列，即使在遭受外部乾擾後，也能以一種可預測、可迴溯的方式繼續或恢復。書中的章節結構設計得極具匠心，從基礎的並發模型，逐步過渡到更復雜的分布式事務處理，每一步的遞進都像是專業工匠在打磨一塊玉石，去除瞭多餘的浮躁，隻留下瞭堅實的核心邏輯。特彆是關於“迴滾與前滾”機製的對比分析，那種深入到代碼哲學層麵的探討，讓我開始重新審視我們日常工作中那些看似“理所當然”的事務處理邏輯。它迫使我思考，當我們說一個係統是“健壯的”時候，我們真正衡量的是它的速度，還是它的誠實？