鋼鐵生產混合流程智能調度及其知識網(wǎng)系統(tǒng)/數(shù)字制造科學與技術前沿研究叢書
定 價:59 元
叢書名:數(shù)字制造科學與技術前沿研究叢書
- 作者:蔣國璋,李公法 著
- 出版時間:2018/1/1
- ISBN:9787562955368
- 出 版 社:武漢理工大學出版社
- 中圖法分類:TF4
- 頁碼:146
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
鋼鐵行業(yè)面臨產能過剩、不合理庫存增加、效率低下的問題。當前的生產調度研究的主要任務是減緩不合理庫存的增加,提高運行效率,提高產品質量,改善產能結構。
《鋼鐵生產混合流程智能調度及其知識網(wǎng)系統(tǒng)/數(shù)字制造科學與技術前沿研究叢書》建立了可根據(jù)實際生產調度問題,采用面向對象的建模方法自動生成求解模型的鋼鐵生產流程調度系統(tǒng)模型庫;應用基于啟發(fā)式規(guī)則的遺傳算法、粒子群遺傳混合算法、聚類單親遺傳算法;最后構建了一種基于B/S模式的鋼鐵生產流程知識網(wǎng)系統(tǒng)的框架結構,并建立了原型系統(tǒng)。
《鋼鐵生產混合流程智能調度及其知識網(wǎng)系統(tǒng)/數(shù)字制造科學與技術前沿研究叢書》對調度模型、調度算法的研究和提高鋼鐵生產調度水平以及鋼鐵生產調度知識化、智能化具有一定的理論和應用價值。
《鋼鐵生產混合流程智能調度及其知識網(wǎng)系統(tǒng)/數(shù)字制造科學與技術前沿研究叢書》可供冶金人員、生產調度管理人員、科研人員以及大專院校的師生參考。
在國家制定了國民經(jīng)濟體系供給側結構性改革目標的背景下,如何解決鋼鐵行業(yè)產能過剩、生產工序“不同步”和生產工藝流程之間的不平衡等問題是鋼鐵行業(yè)關注的核心問題。本書通過建立鋼鐵一體化生產計劃與調度知識網(wǎng)系統(tǒng),提高鋼鐵生產效率、降低生產成本、優(yōu)化生產流程、縮短產品生產周期、提高產品質量、增強市場競爭力。
煉鋼一連鑄一連軋一體化生產管理是目前鋼鐵行業(yè)研究的熱點問題。本書是作者十余年來在對鋼鐵生產工藝流程、鋼鐵調度問題建模、鋼鐵智能調度算法、鋼鐵生產調度知識表示及聯(lián)系進行研究的基礎上,總結提煉而成的。
鋼鐵生產調度具有多目標、復雜約束和不確定性等特點,為NP-hard問題。面向鋼鐵生產流程的智能調度知識網(wǎng)系統(tǒng)研究中,鋼鐵生產調度問題智能化建模與優(yōu)化求解算法一直是鋼鐵行業(yè)極具挑戰(zhàn)的研究課題,也是科學管理與優(yōu)化理論研究領域極具挑戰(zhàn)的科學問題。
智能化建模是鋼鐵生產調度研究的關鍵性問題之一,本書建立了模型字典,采用面向對象模型表示方法,提出基于UML技術的鋼鐵生產調度模型庫系統(tǒng)建模分析,建立了模型庫系統(tǒng)的靜態(tài)結構模型和動態(tài)交互模型,指出了模型智能生成技術,解決鋼鐵生產調度智能化建模的需要。
調度算法是解決鋼鋏調度問題的關鍵,如何快速、準確地求解鋼鐵生產計劃與調度問題,是研究鋼鐵生產調度問題的重點。本書通過對鋼鐵生產調度的智能算法的研究,總結了適合鋼鐵一體化生產的調度算法,并對基于規(guī)則的遺傳算法、粒子群算法、聚類單親遺傳算法進行了研究,同時與傳統(tǒng)算法進行了對比。通過智能調度算法的研究,解決了鋼鐵智能調度問題。
調度系統(tǒng)是一個復雜多變的離散系統(tǒng)。本書把鋼鐵生產流程知識、生產與計劃調度信息作為載體,將其按照一定的規(guī)則相互關聯(lián),構成反映鋼鐵生產與調度知識的網(wǎng)絡結構,提出了面向鋼鐵生產流程的智能調度知識網(wǎng)系統(tǒng)。鋼鐵生產流程知識網(wǎng)系統(tǒng)作為ERPlMES/PCS之間的信息交互與數(shù)據(jù)傳遞紐帶,其最大特點是解決了生產工序間的“不同步”問題。通過每個工序間的節(jié)點,輔助決策,編制生產計劃,并聯(lián)系PCS控制,實現(xiàn)鋼鐵生產流程一體化管理。
本書專門介紹鋼鐵生產調度知識網(wǎng)一體化管理與智能調度優(yōu)化算法研究。參加本書著述和撰寫工作的有蔣國璋、李公法教授,書中還吸取了課題組其他同志研究工作中所取得的一些成果,他們是何恩元、雷崇武、周夢杰、劉清雄、徐露露、李婷婷、杜鵑、李曉勇、吳秉澤等,武漢科技大學機械自動化學院工業(yè)工程系及有關兄弟單位都給予了支持和幫助。
應特別指出,本書是課題組正在執(zhí)行的國家自然科學基金項目“鋼鐵生產混合流程智能調度及其知識網(wǎng)系統(tǒng)的研究”(項目編號:71271160)的部分成果。
由于水平有限,書中難免有不足之處,懇請讀者批評指正。
1 緒論
1.1 數(shù)字化鋼鐵生產的工藝流程
1.1.1 鋼鐵生產的基本工藝流程
1.1.2 數(shù)字化鋼鐵生產工藝流程
1.2 數(shù)字化鋼鐵生產的智能調度技術
1.2.1 概述
1.2.2 運籌學與最優(yōu)化方法
1.2.3 智能算法
1.2.4 平臺與仿真技術
1.2.5 控管一體化技術
參考文獻
2 數(shù)字化鋼鐵生產混合流程及其知識網(wǎng)系統(tǒng)
2.1 鋼鐵生產混合流程數(shù)字化
2.1.1 鋼鐵生產流程數(shù)字化的知識
2.1.2 基于混合生產流程數(shù)字化的知識分析
2.2 基于知識的系統(tǒng)
2.3 鋼鐵生產混合流程數(shù)字化知識網(wǎng)系統(tǒng)
2.3.1 鋼鐵生產混合流程數(shù)字化知識網(wǎng)系統(tǒng)與ERP/MES/PCS的關系
2.3.2 知識網(wǎng)系統(tǒng)中的生產計劃知識節(jié)點
2.3.3 知識網(wǎng)系統(tǒng)中的生產調度
2.3.4 知識網(wǎng)系統(tǒng)中擾動解決方案
2.4 數(shù)字化鋼鐵生產一體化控制及其知識網(wǎng)系統(tǒng)結構模型
2.5 本章小結
參考文獻
3 數(shù)字化鋼鐵生產調度模型
3.1 數(shù)字化煉鋼調度的模塊化模型
3.2 數(shù)字化連鑄調度的模塊化模型
3.3 數(shù)字化軋制調度的模塊化模型
3.4 數(shù)字化鋼鐵生產調度的通用模型
3.5 本章小結
參考文獻
4 基于遺傳算法的數(shù)字化鋼鐵生產調度
4.1 引言
4.2 煉鋼生產調度問題的遺傳算法
4.2.1 煉鋼生產調度問題中的算法設計
4.2.2 實例仿真
4.3 鋼鐵合同計劃調度問題的PSO-GA混合算法
4.3.1 鋼鐵合同計劃調度問題的算法設計
4.3.2 實例分析
4.4 本章小結
參考文獻
5 鋼鐵一體化生產計劃與智能調度算法
5.1 引言
5.2 面向訂單的數(shù)字化鋼鐵一體化生產計劃分析
5.3 數(shù)字化生產計劃調度問題的研究方法
5.4 數(shù)字化鋼鐵一體化生產計劃模型
5.4.1 數(shù)字化鋼鐵一體化生產合同計劃模型
5.4.2 數(shù)字化鋼鐵一體化生產組爐計劃模型
5.4.3 數(shù)字化鋼鐵一體化生產組澆計劃模型
5.4.4 數(shù)字化鋼鐵一體化生產軋制計劃模型
5.5 基于模型規(guī)則知識的數(shù)字化生產調度智能算法設計
5.5.1 基于知識的合同計劃聚類單親遺傳算法
5.5.2 基于合同計劃和爐次模型規(guī)則的組爐計劃遺傳算法
5.5.3 基于組爐計劃和啟發(fā)式規(guī)則的組澆計劃遺傳算法
5.5.4 基于板坯實績和軋制模型規(guī)則的軋制計劃遺傳算法
5.6 本章小結
參考文獻
6 數(shù)字化鋼鐵一體化生產知識庫系統(tǒng)的設計
6.1 數(shù)字化鋼鐵一體化生產知識庫系統(tǒng)
6.2 系統(tǒng)配置
6.3 系統(tǒng)結構
6.4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫表設計
6.5 考慮動態(tài)調度和安全庫存的一體化生產知識庫系統(tǒng)
6.5.1 多擾動條件下的動態(tài)調度
6.5.2 考慮安全庫存的倉儲管理
6.6 以MFC為主的知識庫系統(tǒng)開發(fā)技術
6.7 知識庫系統(tǒng)實現(xiàn)
6.8 生產計劃子系統(tǒng)開發(fā)
6.8.1 系統(tǒng)運行
6.8.2 系統(tǒng)設計案例
6.9 本章小結
參考文獻
7 數(shù)字化鋼鐵生產混合流程知識網(wǎng)系統(tǒng)設計
7.1 系統(tǒng)模塊化設計
7.2 知識庫設計
7.2.1 數(shù)字化鋼鐵生產流程知識庫架構
7.2.2 知識獲取方式
7.3 模型知識化表示及模型庫設計
7.3.1 模型庫構架
7.3.2 模型知識化表示
7.3.3 知識化模型庫學習機制
7.3.4 模型選擇與組合
7.4 算法擇優(yōu)及算法庫設計
7.4.1 算法擇優(yōu)
7.4.2 MATLAB調用模式
7.5 數(shù)據(jù)庫設計
7.5.1 鋼鐵生產混合流程知識網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流
7.5.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)表
7.5.3 數(shù)據(jù)表關系
7.6 本章小結
參考文獻
8 數(shù)字化鋼鐵生產混合流程知識網(wǎng)系統(tǒng)實現(xiàn)及仿真
8.1 數(shù)字化鋼鐵生產混合流程知識網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)模式
8.1.1 系統(tǒng)三層構架模式
8.1.2 開發(fā)平臺
8.1.3 數(shù)據(jù)庫訪問技術
8.2 系統(tǒng)實現(xiàn)及界面設計
8.3 模型匹配模式及實現(xiàn)
8.3.1 模型匹配模式
8.3.2 模型匹配實現(xiàn)
8.4 系統(tǒng)運行與仿真
8.4.1 合同計劃
8.4.2 爐次計劃
8.4.3 澆次計劃
8.4.4 軋制計劃
8.4.5 仿真分析
8.5 本章小結
參考文獻
9 鋼鐵生產可重構和重調度子系統(tǒng)的設計
9.1 可重構和重調度子系統(tǒng)
9.2 鋼鐵生產調度模型的重構
9.2.1 鋼鐵生產調度模型重構問題分析
9.2.2 鋼鐵生產調度模型重構模型及流程
9.2.3 鋼鐵生產調度模型重構實例分析
9.3 基于CBR-RBR組合推理的鋼鐵生產調度
9.3.1 CBR-RBR組合推理及控制機制
9.3.2 CBR-RBR組合推理在鋼鐵生產混合調度中的運用
9.4 基于強擾動的鋼鐵生產重調度
9.5 本章小結
參考文獻