制造系統(tǒng)工程

前言

　　近20年來，隨著信息技術(shù)和系統(tǒng)科學(xué)的迅速發(fā)展，促進(jìn)了制造技術(shù)與其他學(xué)科技術(shù)的進(jìn)一步滲透、交叉和融合，從而使制造技術(shù)進(jìn)入了一個新的發(fā)展時期。目前，制造技術(shù)已從原有狹義的以制造工藝技術(shù)為主的“機(jī)械制造”拓展為需要綜合考慮“物質(zhì)流、能量流、信息流”，集產(chǎn)品設(shè)計、制造工藝、經(jīng)營管理于一體的現(xiàn)代集成制造技術(shù)。制造系統(tǒng)也從原有的生產(chǎn)線、柔性制造系統(tǒng)等生產(chǎn)制造單元，拓展到遍及整個制造企業(yè)的大系統(tǒng)?！　‖F(xiàn)代制造系統(tǒng)是由不同硬件、軟件和人員組成的，是包含眾多制造理論、制造技術(shù)、制造過程、制造資源和組織體系的一個有機(jī)整體。像這樣復(fù)雜的大系統(tǒng)絕不是某單一學(xué)科知識所能支撐的，而是需要依賴機(jī)械工程、計算機(jī)與微電子工程、信息工程、控制工程、工業(yè)工程、管理工程等多學(xué)科知識的綜合和支持。如何應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論和方法，有機(jī)綜合和集成制造過程中所涉及的多學(xué)科知識，以解決制造過程中的關(guān)鍵技術(shù)以及相關(guān)的管理問題，實(shí)現(xiàn)制造過程的整體最優(yōu)?這個問題導(dǎo)致了制造系統(tǒng)工程學(xué)科的出現(xiàn)和發(fā)展?！　≈圃煜到y(tǒng)工程是近年來發(fā)展起來的一門綜合性交叉學(xué)科，是將系統(tǒng)工程的理論和方法與現(xiàn)代制造技術(shù)有機(jī)結(jié)合的工程技術(shù)學(xué)科。制造系統(tǒng)工程強(qiáng)調(diào)從系統(tǒng)思維、學(xué)科綜合、技術(shù)集成和整體優(yōu)化的角度，來研究制造系統(tǒng)的分析、決策、建模、規(guī)劃、設(shè)計、運(yùn)行和管理的理論和方法，以充分發(fā)揮制造系統(tǒng)的人力和物力潛能，降低能源消耗，保證系統(tǒng)各組成要素間的協(xié)調(diào)配合，以獲取系統(tǒng)的綜合最優(yōu)化?！　”緯轻槍χ圃旃こ填悓W(xué)科研究生培養(yǎng)的需要而編寫的，其宗旨是通過“制造系統(tǒng)工程”課程的教學(xué)，拓展學(xué)生的專業(yè)視野，努力使之掌握和了解現(xiàn)代制造系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)以及相關(guān)的理論和方法，以期加強(qiáng)跨學(xué)科、復(fù)合型高級工程技術(shù)人才的培養(yǎng)。本書的主要內(nèi)容包括制造系統(tǒng)工程概述、制造系統(tǒng)的建模與仿真、制造系統(tǒng)的設(shè)計方法和設(shè)計理論、制造系統(tǒng)的運(yùn)行與管理、制造工藝系統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化、制造工藝系統(tǒng)的控制技術(shù)、制造系統(tǒng)的信息及其集成技術(shù)以及制造系統(tǒng)的發(fā)展與趨勢。　　本書自2002年開始醞釀編寫，擬定了編寫大綱，并得到了東南大學(xué)吳錫英教授、湯文成教授，南京航空航天大學(xué)廖文和教授，南京理工大學(xué)張世琪、李小寧教授等多名知名學(xué)者的指點(diǎn)和幫助。2003年按照編寫大綱首先完成了《制造系統(tǒng)工程》講義的編寫，并開始用于揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院研究生的教學(xué)。經(jīng)過3年試驗性教學(xué)，對本書內(nèi)容選擇的合理性、邏輯結(jié)構(gòu)的條理性以及學(xué)生的接受程度進(jìn)行了檢驗。于2006年7月在多次補(bǔ)充修改講義內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行了本書的編寫，經(jīng)過一年多反復(fù)修改，最終完成了全部書稿。

內(nèi)容概要

　　現(xiàn)代制造系統(tǒng)是由眾多制造理論、制造技術(shù)、制造過程、制造裝備、制造資源以及組織體系等組成的有機(jī)整體，涉及機(jī)械工程、計算機(jī)與微電子工程、信息工程、控制工程、工業(yè)工程、管理工程等眾多領(lǐng)域的知識和技術(shù)。《機(jī)械工程研究生規(guī)劃教材：制造系統(tǒng)工程》應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論和方法，系統(tǒng)地介紹了制造系統(tǒng)的分析、建模、設(shè)計、管理以及信息集成等理論和方法。《機(jī)械工程研究生規(guī)劃教材：制造系統(tǒng)工程》的主要內(nèi)容包括制造系統(tǒng)工程概述、制造系統(tǒng)的建模與仿真、制造系統(tǒng)的設(shè)計方法與設(shè)計理論、制造系統(tǒng)的運(yùn)行與管理、制造工藝系統(tǒng)的設(shè)計與優(yōu)化、制造工藝系統(tǒng)的控制技術(shù)、制造系統(tǒng)的信息及其集成技術(shù)以及制造系統(tǒng)的發(fā)展與趨勢?！　　稒C(jī)械工程研究生規(guī)劃教材：制造系統(tǒng)工程》可作為機(jī)械工程、工業(yè)工程、管理工程以及與制造有關(guān)的學(xué)科和專業(yè)的研究生教材和參考書，也可作為制造業(yè)工程技術(shù)人員的技術(shù)書籍。

書籍目錄

前言第一章 制造系統(tǒng)工程概述第一節(jié) 系統(tǒng)與系統(tǒng)工程第二節(jié) 制造系統(tǒng)及其體系結(jié)構(gòu)第三節(jié) 制造系統(tǒng)工程第二章 制造系統(tǒng)的建模與仿真第一節(jié) 系統(tǒng)建模技術(shù)概述第二節(jié) 排隊模型第三節(jié) 制造系統(tǒng)功能模型IDEF。建模方法第四節(jié) 制造系統(tǒng)信息模型IDEF。建模方法第五節(jié) Petri網(wǎng)模型第六節(jié) 制造系統(tǒng)的仿真第三章 制造系統(tǒng)的設(shè)計方法與設(shè)計理論第一節(jié) 概述第二節(jié) 制造系統(tǒng)設(shè)計的主要過程第三節(jié) 制造系統(tǒng)的現(xiàn)代設(shè)計方法第四節(jié) 發(fā)明問題解決理論第五節(jié) 公理設(shè)計第四章 制造系統(tǒng)的運(yùn)行與管理第一節(jié) 概述第二節(jié) 制造系統(tǒng)的計劃與控制第三節(jié) 制造系統(tǒng)的運(yùn)行管理第四節(jié) 制造執(zhí)行系統(tǒng)第五章 制造工藝系統(tǒng)的設(shè)計與優(yōu)化第一節(jié) 制造工藝系統(tǒng)的設(shè)計基礎(chǔ)第二節(jié) 制造工藝流程的優(yōu)化設(shè)計第三節(jié) 制造工藝系統(tǒng)的布局設(shè)計第六章 制造工藝系統(tǒng)的控制技術(shù)．第一節(jié) 制造工藝系統(tǒng)的控制任務(wù)與組成結(jié)構(gòu)第二節(jié) 模糊控制技術(shù)第三節(jié) 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)第七章 制造系統(tǒng)的信息及其集成技術(shù)第一節(jié) 制造信息及其特點(diǎn)第二節(jié) 制造系統(tǒng)的信息管理第三節(jié) 制造系統(tǒng)的信息集成技術(shù)第四節(jié) 制造系統(tǒng)的信息集成管理第八章 制造系統(tǒng)的發(fā)展與趨勢第一節(jié) 新世紀(jì)制造業(yè)的特征和面臨的挑戰(zhàn)第二節(jié) 制造模式的演變和發(fā)展第三節(jié) 制造系統(tǒng)工程學(xué)科的發(fā)展趨勢和研究熱點(diǎn)附錄附錄A 沖突矩陣表附錄B 解決TRIZ問題的76個標(biāo)準(zhǔn)能參考文獻(xiàn)讀者信息反饋表

章節(jié)摘錄

　　第一章　制造系統(tǒng)工程概述　　制造系統(tǒng)是一個由眾多制造理論、制造技術(shù)、制造過程、制造裝備、制造資源、組織體系等不同硬件、軟件和人員組成的有機(jī)整體，涉及到機(jī)械工程、計算機(jī)與微電子工程、信息工程、控制工程、工業(yè)工程、管理工程等眾多領(lǐng)域的知識和技術(shù)。制造系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，需要用系統(tǒng)工程的理論和方法進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計、運(yùn)行、控制和管理，以充分發(fā)揮系統(tǒng)的人力和物力潛能，降低系統(tǒng)的能源消耗，保證系統(tǒng)各組成要素間的協(xié)調(diào)配合，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最佳的信息交換和反饋控制，以獲取系統(tǒng)的綜合最優(yōu)化。

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