制造過(guò)程智能優(yōu)化調(diào)度算法及其應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　本書(shū)是關(guān)于制造過(guò)程智能優(yōu)化調(diào)度算法的一本專(zhuān)著，是在作者多年來(lái)對(duì)制造過(guò)程智能優(yōu)化調(diào)度理論與算法的研究、教學(xué)和工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上撰寫(xiě)的。本書(shū)首先對(duì)制造過(guò)程調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行了描述和分類(lèi)，然后總結(jié)了面向制造過(guò)程調(diào)度問(wèn)題的遺傳算法和禁忌搜索算法的設(shè)計(jì)方法。在此基礎(chǔ)上，以作者近年來(lái)在該領(lǐng)域的研究成果為主，系統(tǒng)論述了求解不同調(diào)度目標(biāo)和不同約束條件的并行機(jī)、Flow Shop和Job Shop等制造過(guò)程調(diào)度問(wèn)題的進(jìn)化計(jì)算和禁忌搜索等算法。本書(shū)最后介紹了制造過(guò)程智能優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)及其實(shí)施方法，并闡述了應(yīng)用智能優(yōu)化調(diào)度算法解決實(shí)際制造過(guò)程調(diào)度問(wèn)題的一些基本思路?！　”緯?shū)可作為高等院校、科研院所和制造企業(yè)中從事國(guó)防和民用工業(yè)相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)研究和工程應(yīng)用的科技人員的參考書(shū)，也可作為高等院校和科研院所自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、機(jī)械工程、應(yīng)用數(shù)學(xué)、工業(yè)工程和管理工程等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的博士生、碩士生及高年級(jí)本科生的教材及參考書(shū)。

作者簡(jiǎn)介

劉民，男，1965年12月出生，清華大學(xué)控制理論與控制工程專(zhuān)業(yè)博士畢業(yè)?，F(xiàn)任清華大學(xué)自動(dòng)化系教授、國(guó)家CIMS工程技術(shù)研究中心主任助理／智能優(yōu)化與控制研究室主任。擔(dān)任全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)委員、自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)主任、《科學(xué)通報(bào)》特邀編輯、中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)名詞委員會(huì)常務(wù)副主任、中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)／常務(wù)理事、中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)人工智能基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)副主任、國(guó)家973計(jì)劃項(xiàng)目專(zhuān)家組成員等學(xué)術(shù)兼職，及《控制與決策》、《信息與控制》和《控制工程》等學(xué)術(shù)刊物編委。近年來(lái)一直從事復(fù)雜生產(chǎn)過(guò)程智能建模、智能調(diào)度與智能操作優(yōu)化，智能制造執(zhí)行系統(tǒng)、智能決策支持系統(tǒng)、行業(yè)關(guān)鍵裝備的自動(dòng)化和智能化等研究方向的科研工作，并承擔(dān)“制造過(guò)程調(diào)度理論及其應(yīng)用”和“制造執(zhí)行系統(tǒng)及其應(yīng)用”等研究生專(zhuān)業(yè)課程。已主持國(guó)家973計(jì)劃項(xiàng)目課題、國(guó)家863計(jì)劃課題、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)家科技部中英科技合作基金和清華大學(xué)985規(guī)劃先進(jìn)制造學(xué)科群重點(diǎn)基金項(xiàng)目等國(guó)家、省部級(jí)及其他科研項(xiàng)目共20多項(xiàng)。曾獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)（排名第一）、廣東省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（排名第一）、中國(guó)紡織工業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（排名第一）和國(guó)防科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)等多項(xiàng)國(guó)家或省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)，入選教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃。在國(guó)內(nèi)外刊物和會(huì)議上發(fā)表學(xué)術(shù)論文100多篇，其中被SCI/EI檢索60多篇。

書(shū)籍目錄

第1章  緒論  1.1  制造過(guò)程調(diào)度問(wèn)題的概念  1.2　制造過(guò)程調(diào)度技術(shù)的研究意義  1.3  制造過(guò)程調(diào)度算法研究概述第2章  制造過(guò)程調(diào)度問(wèn)題描述及分類(lèi)  2.1  調(diào)度問(wèn)題的基本概念及一般描述    2.1.1  調(diào)度問(wèn)題主要變量說(shuō)明    2.1.2　典型調(diào)度問(wèn)題一般描述    2.1.3  調(diào)度性能指標(biāo)及調(diào)度問(wèn)題解的分類(lèi)  2.2　調(diào)度問(wèn)題的三元表示法    2.2.1  α/β/γ三元表示法簡(jiǎn)介    2.2.2　調(diào)度問(wèn)題三元表示法舉例  2.3　調(diào)度問(wèn)題的析取圖表示法    2.3.1  析取圖表示法簡(jiǎn)介    2.3.2　析取圖的性質(zhì)  2.4　調(diào)度問(wèn)題的分類(lèi)第3章  求解制造過(guò)程調(diào)度問(wèn)題的進(jìn)化計(jì)箕方法  3.1　遺傳算法簡(jiǎn)述    3.1.1  概述    3.1.2　染色體編碼方式　　3.1.3　種群初始化萬(wàn)法　　3.1.4　選擇方法　　3.1.5  交叉方法　　3.1.6  變異方法　3.2　面向制造過(guò)程調(diào)度問(wèn)題的遺傳算法的設(shè)計(jì)方法　  3.2.1  交叉方法  　3.2.2  變異方法　  3.2.3  混合遺傳算法的構(gòu)造方法　3.3　求解并行機(jī)調(diào)度問(wèn)題的遺傳算法　  3.3.1  求解最小化完工時(shí)間并行機(jī)調(diào)度問(wèn)題的遺傳算法　  3.3.2  求解最小化拖期工件數(shù)并行機(jī)調(diào)度問(wèn)題的遺傳算法  　3.3.3  求解提前／拖后并行機(jī)調(diào)度問(wèn)題的遺傳算法　  3.3.4  求解帶特殊工藝約束并行機(jī)調(diào)度問(wèn)題的遺傳算法　  3.3.5  求解具有工件釋放時(shí)間并行機(jī)調(diào)度問(wèn)題的遺傳算法　3.4　求解Flow shop調(diào)度問(wèn)題的遺傳算法　  3.4.1  求解Flow Shop調(diào)度問(wèn)題的啟發(fā)式方法　  3.4.2  求解Flow shop調(diào)度問(wèn)題的chen遺傳算法和Etiler遺傳算法　  3.4.3  求解Flow shop調(diào)度問(wèn)題的Murata遺傳算法　3.5　求解Job shop調(diào)度問(wèn)題的遺傳算法  　3.5.1  Job Shop調(diào)度問(wèn)題的Benchmark實(shí)例　  3.5.2　Job Shop調(diào)度問(wèn)題實(shí)例難易程度近似定量評(píng)價(jià)方法　  3.5.3  面向Job shop調(diào)度問(wèn)題的遺傳算法中染色體的編碼方式　……第4章　求解制造過(guò)程調(diào)度問(wèn)題的禁忌搜索方法第5章　制造過(guò)程智能優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)及其實(shí)施方法參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　1.1　制造過(guò)程調(diào)度問(wèn)題的概念　　制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的經(jīng)濟(jì)普查數(shù)據(jù)顯示：2005年制造企業(yè)已占我國(guó)工業(yè)企業(yè)總數(shù)的91.6％，其主營(yíng)業(yè)務(wù)收入和利潤(rùn)分別占我國(guó)工業(yè)企業(yè)的86.8％和73.1％。因此，制造業(yè)對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有不可替代的作用，其發(fā)展?fàn)顩r直接影響到國(guó)家的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和綜合國(guó)力。同時(shí)，制造業(yè)（尤其是裝備制造業(yè)）是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)提供技術(shù)裝備的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，而現(xiàn)代化的裝備制造業(yè)更是國(guó)家工業(yè)化和國(guó)防現(xiàn)代化的根本保證?！　“串a(chǎn)品制造過(guò)程的特點(diǎn)，可將制造業(yè)分為連續(xù)（流程）型制造業(yè)、離散型制造業(yè)和半連續(xù)型制造業(yè)3種。在連續(xù)型制造業(yè)的制造過(guò)程（連續(xù)制造過(guò)程）中，產(chǎn)品的加工過(guò)程一般以連續(xù)方式進(jìn)行，原材料按照固定的工藝流程連續(xù)不斷地通過(guò)一系列設(shè)備或裝置加工成產(chǎn)品，如煉油、化工和水泥等制造過(guò)程。在離散型制造業(yè)的制造過(guò)程（離散制造過(guò)程）中，物料處于離散狀態(tài)，各類(lèi)產(chǎn)品的工藝流程常有較大差異，物料在各機(jī)器上的加工過(guò)程一般以非連續(xù)方式進(jìn)行，如機(jī)械、電子、汽車(chē)和家電等制造企業(yè)均屬于典型的離散型制造業(yè)，導(dǎo)彈、飛機(jī)、常規(guī)武器、軍車(chē)和軍用電子設(shè)備等大多數(shù)國(guó)防工業(yè)產(chǎn)品的制造企業(yè)也均屬于離散型制造業(yè)。半連續(xù)型制造業(yè)的制造過(guò)程（半連續(xù)制造過(guò)程）則同時(shí)包含離散制造過(guò)程和連續(xù)制造過(guò)程，如鋼鐵、有色金屬、紡織和食品等制造過(guò)程。

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