面向物联制造的主动感知与动态调度方法PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1物联网技术概述 1

1.1.1物联网的起源与发展 1

1.1.2物联网的概念及核心技术 2

1.1.3物联网在制造业的应用 5

1.2制造执行系统 6

1.2.1制造执行系统概述 6

1.2.2制造执行系统研究现状与发展趋势 7

1.2.3工业4.0 8

1.3物联制造执行系统概述 10

1.3.1物联制造执行系统的需求分析 10

1.3.2物联制造执行系统 12

1.3.3物联制造技术的发展历程 13

1.3.4物联制造执行系统的特点 14

1.4生产过程主动感知与动态调度的体系构架 16

1.4.1体系构架 16

1.4.2工作逻辑 17

1.5生产过程主动感知与动态调度的关键技术 18

1.6本书的主要内容 20

第2章 实时多源制造信息感知装置与方法 21

2.1车间制造执行过程的信息源来源分析 21

2.1.1与设备运行工况相关的信息源 22

2.1.2与工件加工质量相关的信息源 22

2.1.3与物料/人员相关的信息源 23

2.1.4与生产环境相关的信息源 24

2.2一种实时多源制造信息感知装置的体系构架 24

2.2.1需求分析 24

2.2.2硬件设计 26

2.2.3软件设计 28

2.3多源制造信息的主动获取技术与传输方法 29

2.3.1基于Web Service的异构传感器管理 29

2.3.2事件驱动的实时多源制造信息获取方法 30

2.3.3基于B2MML的多源制造信息标准化 31

2.3.4实时多源制造信息与现有系统的共享与集成 34

2.4一种多源制造信息感知器原型系统 36

2.4.1硬件原型 36

2.4.2系统界面 36

第3章 具有感知交互能力的加工设备智能化建模技术 38

3.1加工制造资源智能化建模需求分析 38

3.2实时信息驱动的装配活动智能导航服务理念 39

3.2.1实时信息驱动的装配活动智能导航服务的设计理念 39

3.2.2实时信息驱动的装配活动智能导航服务的体系构架 39

3.3实时信息采集方法 40

3.4设备端制造活动智能导航的应用服务 41

3.4.1实时操作引导服务 41

3.4.2工序间协作生产信息服务 43

3.4.3任务队列优化服务 44

3.5基于云计算信息构架的加工资源制造服务的云端化接入方法 47

3.5.1加工资源制造服务云端化接入需求分析 47

3.5.2一种云制造设备的服务化封装与云端化接入模型 47

3.5.3制造服务能力描述模型 48

3.5.4设备端制造服务封装 49

3.5.5制造服务云端化接入 51

3.6运行实例 52

第4章 任务驱动的制造服务主动发现与配置方法 54

4.1任务驱动的制造服务主动发现与配置方法体系构架 54

4.2加工资源制造服务UDDI 55

4.2.1 UDDI基本概念 55

4.2.2 UDDI支持的信息类型 56

4.2.3加工资源制造服务在UDDI中的描述模型 57

4.2.4加工资源制造服务的注册与发布 59

4.3加工资源制造服务主动发现策略与技术 60

4.3.1制造任务分解与建模过程 60

4.3.2任务驱动的加工资源制造服务主动发现方法 63

4.3.3加工资源制造服务与制造任务的语义匹配 64

4.4任务驱动的制造执行系统动态配置方法 65

4.4.1灰色关联度的基本概念 65

4.4.2加工资源制造服务动态配置流程 66

4.4.3加工资源制造服务评价指标体系 67

4.4.4基于灰色关联度的制造服务配置方法 70

4.4.5应用案例分析 72

第5章 实时信息驱动的制造任务动态调度 77

5.1基于多Agent技术的制造任务动态调度模型 77

5.1.1多Agent系统及其结构 77

5.1.2基于多Agent系统的制造任务动态调度体系构架 78

5.2多Agent系统的通信与交互 79

5.2.1 Agent间的通信模式 80

5.2.2 Agent间的通信语言 81

5.2.3多Agent系统中Agent的交互 81

5.3设备Agent 82

5.4任务分配Agent 84

5.4.1博弈论 84

5.4.2基于非合作博弈的任务分配问题 85

5.4.3模型概述 86

5.4.4效益函数 86

5.5实时调度Agent 87

5.5.1遗传算法简介 87

5.5.2基于遗传算法的实时调度 88

5.6生产监控Agent 91

5.7基于JADE的多Agent制造任务动态调度系统 93

5.7.1 JADE概述 93

5.7.2 JADE上的Agent平台 93

5.7.3 Agent之间的交互 94

5.7.4仿真实例 95

第6章 基于过程感知的物料配送任务动态分配方法 98

6.1物料配送介绍 98

6.1.1物料任务动态配送的需求分析 98

6.1.2物料配送过程中的“资源-任务”描述 99

6.1.3物料配送任务动态分配过程中的优化目标 102

6.2以智能搬运载体为核心的配送方法 103

6.2.1配送策略 103

6.2.2解决方案 105

6.2.3数学模型 106

6.3智能搬运载体的构建方法 108

6.3.1实时多源配送信息的采集和封装 109

6.3.2实时配送信息的交互机制 110

6.3.3搬运载体端的实时配送导航 111

6.4物料配送任务两阶段动态分配方法 113

6.4.1物料配送任务的描述方法 114

6.4.2实时需求信息驱动的配送任务预优化 116

6.4.3基于层次分析法的配送任务组合优化 117

6.5实例分析 124

6.5.1应用场景设置 124

6.5.2搬运载体和配送任务信息描述 124

6.5.3方法实施 125

6.5.4结果分析 127

第7章 生产过程的主动感知与性能分析 129

7.1生产过程的主动感知与性能分析的体系构架 129

7.1.1基于关键事件的实时生产性能分析 130

7.1.2基于决策树的生产过程异常动态识别 131

7.2制造执行过程中的关键事件 131

7.2.1生产成本管理 132

7.2.2生产质量管理 134

7.2.3维护管理 134

7.2.4库存管理 135

7.2.5交货期管理 135

7.3基于分层着色Petri网的关键事件建模 137

7.3.1分层着色Petri网模型简介 137

7.3.2基本事件建模方法 138

7.3.3复杂事件建模方法 143

7.3.4关键事件建模方法 144

7.4基于决策树的生产过程实时性能分析 146

7.4.1基于决策树的生产过程实时性能分析的体系构架 147

7.4.2基于历史生产信息的决策树构建 148

7.4.3基于决策树的生产异常提取 150

7.4.4基于模糊决策树的异常原因定位方法 151

第8章 原型系统 157

8.1需求分析 157

8.2基于SOA的原型系统设计 157

8.2.1原型系统体系构架 157

8.2.2信息模型 158

8.3仿真验证 159

8.3.1原型环境的构建 159

8.3.2车间布局 162

8.3.3制造任务分配 163

8.3.4物料配送 164

8.3.5生产过程主动感知 166

8.3.6事件驱动的动态调度 167

8.3.7车间生产过程实时状态监控与追溯 167

参考文献 172