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混流裝配線生產(chǎn)計劃智能優(yōu)化方法
本書分為10章,第1章介紹混流裝配線中的生產(chǎn)計劃體系;第2章總結(jié)混流裝配線生產(chǎn)計劃的現(xiàn)有優(yōu)化方法;第3章提出混流裝配線生產(chǎn)計劃智能優(yōu)化體系;第5至7章分別介紹智能優(yōu)化方法體系中的建模、分析與決策等問題,以及適合問題特點的相關(guān)方法;第7至9章分別介紹自進(jìn)化、自組織與自重構(gòu)三種生產(chǎn)計劃方式的具體實現(xiàn)方法;第10章介紹面向柴油發(fā)動機(jī)企業(yè)的混流裝配線生產(chǎn)計劃智能優(yōu)化原型系統(tǒng)。
呂佑龍,東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院講師,碩士生導(dǎo)師!010年在華中科技大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院獲學(xué)士學(xué)位,□017年在上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院獲博士學(xué)位。研究方向:1.大數(shù)據(jù)驅(qū)動的生產(chǎn)系統(tǒng)智能調(diào)度□.大數(shù)據(jù)驅(qū)動的產(chǎn)品質(zhì)量智能控制學(xué)術(shù)□□:1.中國仿真學(xué)會會員□.上海市現(xiàn)代設(shè)計法研究會會員
□ □ 章 混流裝配線生產(chǎn)計劃 ................................................................................................. 001
1.1 混流裝配制造行業(yè) .................................................................................................... 001 1.□ 混流裝配線的主要形式 ............................................................................................ 011 1.□.1 混流裝配線布局 ............................................................................................. 011 1.□.□ 幾種典型的布置形式 ..................................................................................... 014 1.3 混流裝配線生產(chǎn)的特點 ............................................................................................ 018 1.4 混流裝配線生產(chǎn)計劃體系 ........................................................................................ 0□0 1.4.1 生產(chǎn)計劃體系概述 ......................................................................................... 0□0 1.4.□ 生產(chǎn)計劃與控制理論的演變過程 ................................................................. 0□4 1.4.3 綜合生產(chǎn)計劃 ................................................................................................. 031 1.4.4 主生產(chǎn)計劃 ..................................................................................................... 037 1.4.5 生產(chǎn)作業(yè)計劃 ................................................................................................. 044 1.4.6 生產(chǎn)計劃實例 ................................................................................................. 051 1.5 本章小結(jié) .................................................................................................................... 054 本章參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... 054 第 □ 章 混流裝配線生產(chǎn)計劃優(yōu)化方法 ................................................................................. 057 □.1 □優(yōu)化算法 ................................................................................................................ 057 □.□ 啟發(fā)式算法 ................................................................................................................ 061 □.□.1 粒子群算法 ..................................................................................................... 06□ □.□.□ 模擬退火算法 ................................................................................................. 063 □.□.3 遺傳算法 ......................................................................................................... 066 □.□.4 禁忌搜索算法 ................................................................................................. 068 混流裝配線生產(chǎn)計劃智能優(yōu)化方法 VI □.□.5 蟻群算法 ......................................................................................................... 069 □.3 基于規(guī)則的方法 ........................................................................................................ 071 □.4 基于仿真的優(yōu)化方法 ................................................................................................ 071 □.4.1 基于梯度的方法 ............................................................................................. 07□ □.4.□ 隨機(jī)優(yōu)化方法 ................................................................................................. 074 □.4.3 響應(yīng)曲面法 ..................................................................................................... 074 □.4.4 統(tǒng)計方法 ......................................................................................................... 075 □.5 人工智能方法 ............................................................................................................ 076 □.6 本章小結(jié) .................................................................................................................... 077 本章參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... 078 第 3 章 混流裝配線生產(chǎn)計劃智能優(yōu)化方法 ......................................................................... 080 3.1 工位能力重平衡的生產(chǎn)計劃自進(jìn)化方式 ................................................................ 080 3.□ 產(chǎn)品投產(chǎn)重排序的生產(chǎn)計劃自組織方式 ................................................................ 08□ 3.3 整線生產(chǎn)重規(guī)劃的生產(chǎn)計劃自重構(gòu)方式 ................................................................ 085 3.4 生產(chǎn)計劃智能優(yōu)化層次化體系架構(gòu) ........................................................................ 086 3.5 模型層:生產(chǎn)過程建模問題 .................................................................................... 088 3.6 分析層:生產(chǎn)性能分析問題 .................................................................................... 088 3.7 決策層:生產(chǎn)計劃方式?jīng)Q策問題 ............................................................................ 089 3.8 執(zhí)行層:生產(chǎn)計劃方式實現(xiàn)問題 ............................................................................ 090 3.9 本章小結(jié) .................................................................................................................... 09□ 本章參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... 09□ 第 4 章 混流裝配線生產(chǎn)過程多層次動態(tài)建模方法 ............................................................. 094 4.1 混流裝配線生產(chǎn)過程建模需求 ................................................................................ 094 4.□ 混流裝配線生產(chǎn)過程建模方法的現(xiàn)狀 .................................................................... 096 4.3 基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)對生產(chǎn)過程的描述 ............................................................................ 10□ 4.3.1 基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò) ................................................................................................. 10□ 4.3.□ 基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的描述體系 ............................................................................. 106 4.4 基于基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)過程建模方法 ................................................................ 107 目 錄 VII 4.4.1 描述生產(chǎn)計劃的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ..................................................... 109 4.4.□ 面向生產(chǎn)執(zhí)行的基因表達(dá)過程 ..................................................................... 113 4.4.3 表征生產(chǎn)性能的□終表達(dá)形態(tài) ..................................................................... 115 4.5 應(yīng)用案例 .................................................................................................................... 116 4.6 本章小結(jié) .................................................................................................................... 1□□ 本章參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... 1□□ 第 5 章 混流裝配線生產(chǎn)性能數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析方法 ................................................................. 1□5 5.1 混流裝配線生產(chǎn)性能分析需求 ................................................................................ 1□5 5.□ 混流裝配線生產(chǎn)性能分析問題的特點 .................................................................... 1□6 5.3 混流裝配線生產(chǎn)性能分析方法的現(xiàn)狀 .................................................................... 1□7 5.4 敏感性分析方法的定量分析能力 ............................................................................ 141 5.5 基于改進(jìn)全局敏感性的性能分析方法 .................................................................... 147 5.5.1 生產(chǎn)性能的分量表達(dá)式 ................................................................................. 147 5.5.□ 基于生產(chǎn)性能方差的敏感性系數(shù) ................................................................. 147 5.5.3 基于生產(chǎn)參數(shù)隨機(jī)采樣的蒙特卡羅算法 ..................................................... 148 5.5.4 蒙特卡羅算法的估算精度 ............................................................................. 149 5.5.5 生產(chǎn)參數(shù)的自適應(yīng)隨機(jī)采樣序列 ................................................................. 150 5.5.6 混流裝配線生產(chǎn)過程的影響系數(shù)矩陣 ......................................................... 154 5.6 企業(yè)案例 .................................................................................................................... 154 5.6.1 敏感性分析方法對比實驗 ............................................................................. 155 5.6.□ 柴油發(fā)動機(jī)裝配線生產(chǎn)性能分析實例 ......................................................... 157 5.7 本章小結(jié) .................................................................................................................... 16□ 本章參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... 16□ 第 6 章 混流裝配線生產(chǎn)計劃方式智能決策方法 ................................................................. 165 6.1 混流裝配線生產(chǎn)計劃方式的決策需求 .................................................................... 165 6.□ 面向生產(chǎn)計劃方式的多分類方法的現(xiàn)狀 ................................................................ 166 6.3 支持向量機(jī)的小樣本、多分類能力 ........................................................................ 17□ 6.3.1 敏感性系數(shù)驅(qū)動的生產(chǎn)計劃方式?jīng)Q策問題 ................................................. 17□ 混流裝配線生產(chǎn)計劃智能優(yōu)化方法 VIII 6.3.□ 面向多分類問題的支持向量機(jī)方法 ............................................................. 173 6.3.3 生產(chǎn)計劃方式的支持向量數(shù)據(jù)描述 ............................................................. 181 6.4 基于證據(jù)理論的生產(chǎn)計劃方式?jīng)Q策輸出 ................................................................ 183 6.4.1 決策問題的基本證據(jù)框架 ............................................................................. 184 6.4.□ 基于基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的生產(chǎn)計劃自適應(yīng)調(diào)整方法 ................................. 186 6.5 企業(yè)案例 .................................................................................................................... 187 6.5.1 基于機(jī)器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)算例實驗 ......................................................... 188 6.5.□ 柴油發(fā)動機(jī)裝配線生產(chǎn)計劃方式?jīng)Q策問題實例 ......................................... 189 6.6 本章小結(jié) .................................................................................................................... 191 本章參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... 19□ 第 7 章 面向工位能力重平衡需求的生產(chǎn)計劃自進(jìn)化方式 ................................................. 194 7.1 工位能力重平衡的需求分析 .................................................................................... 194 7.□ 工位能力重平衡問題的特點 .................................................................................... 197 7.3 工位能力重平衡的生產(chǎn)計劃自進(jìn)化方式 ................................................................ □00 7.4 基于蟻群算法的生產(chǎn)計劃自進(jìn)化方式的實現(xiàn)方法 ................................................ □04 7.4.1 蟻群算法概述 ................................................................................................. □04 7.4.□ 問題模型與優(yōu)化算法的映射關(guān)系 ................................................................. □07 7.4.3 兩階段蟻群平衡優(yōu)化流程 ............................................................................. □09 7.5 企業(yè)案例 .................................................................................................................... □13 7.5.1 算法參數(shù)實驗 ................................................................................................. □13 7.5.□ 案例結(jié)果分析 ................................................................................................. □15 7.6 本章小結(jié) .................................................................................................................... □17 本章參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... □18 第 8 章 面向產(chǎn)品投產(chǎn)重排序需求的生產(chǎn)計劃自組織方式 ................................................. □□0 8.1 產(chǎn)品投產(chǎn)重排序的需求分析 .................................................................................... □□0 8.□ 產(chǎn)品投產(chǎn)重排序問題的特點 .................................................................................... □□4 8.3 產(chǎn)品投產(chǎn)重排序的生產(chǎn)計劃自組織方式 ................................................................ □30 8.4 基于蟻群算法的生產(chǎn)計劃自組織方式的實現(xiàn)方法 ................................................ □33 目 錄 IX 8.5 企業(yè)案例 .................................................................................................................... □38 8.5.1 算法參數(shù)實驗 ................................................................................................. □38 8.5.□ 案例結(jié)果分析 ................................................................................................. □39 8.6 本章小結(jié) .................................................................................................................... □4□ 本章參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... □4□ 第 9 章 面向整線生產(chǎn)重規(guī)劃需求的生產(chǎn)計劃自重構(gòu)方式 ................................................. □44 9.1 整線生產(chǎn)重規(guī)劃的需求分析 .................................................................................... □44 9.□ 整線生產(chǎn)重規(guī)劃問題的特點 .................................................................................... □46 9.3 整線生產(chǎn)重規(guī)劃的生產(chǎn)計劃自重構(gòu)方式 ................................................................ □51 9.4 基于分布估算算法的生產(chǎn)計劃自重構(gòu)方式的實現(xiàn)方法 ........................................ □55 9.5 企業(yè)案例 .................................................................................................................... □67 9.6 本章小結(jié) .................................................................................................................... □71 本章參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... □7□ □ □0 章 混流裝配線生產(chǎn)計劃智能優(yōu)化原型系統(tǒng) ............................................................... □74 10.1 原型系統(tǒng)的需求分析 .............................................................................................. □74 10.□ 原型系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) .................................................................................................. □75 10.3 核心功能模塊設(shè)計 .................................................................................................. □76 10.3.1 混流裝配線生產(chǎn)過程建模模塊 ................................................................... □76 10.3.□ 混流裝配線生產(chǎn)性能分析模塊 ................................................................... □77 10.3.3 混流裝配線生產(chǎn)計劃方式?jīng)Q策模塊 ........................................................... □78 10.4 生產(chǎn)計劃智能優(yōu)化方法示例 .................................................................................. □78 10.4.1 混流裝配線生產(chǎn)計劃自進(jìn)化優(yōu)化方法 ....................................................... □78 10.4.□ 混流裝配線生產(chǎn)計劃自組織優(yōu)化方法 ....................................................... □80 10.4.3 混流裝配線生產(chǎn)計劃自重構(gòu)優(yōu)化方法 ....................................................... □81 10.5 柴油機(jī)裝配線應(yīng)用案例 .......................................................................................... □8□ 10.6 本章小結(jié) .................................................................................................................. □84 本章參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... □84
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