中国制造2025出版工程：复杂制造系统的可重构计划与调度

第1 篇 可重构体系篇
第1 章　复杂制造系统概述　/ 2
　1.1　制造系统的复杂性　/ 2
　　　1.1.1　制造系统的分类与特点　/ 2
　　　1.1.2　工业制造系统的复杂性　/ 5
　1.2　多重入复杂制造系统运作概述　/ 6
　　　1.2.1　多重入复杂制造系统概念及特征　/ 6
　　　1.2.2　典型多重入复杂制造系统——半导体制造　/ 6
　　　1.2.3　制造信息系统　/ 8
　1.3　复杂制造系统的生产计划与调度　/ 10
　　　1.3.1　生产计划与调度概念　/ 10
　　　1.3.2　中期生产计划问题与方法　/ 11
　　　1.3.3　短期生产计划生产调度问题与方法　/ 12
　　　1.3.4　动态调度问题与方法　/ 13
　1.4　复杂制造系统的发展趋势　/ 15
　　　1.4.1　新一代互联网技术驱动下的制造系统发展趋势　/ 15
　　　1.4.2　新型制造模式下计划调度的可重构意义　/ 16
　参考文献　/ 17

第2 章　可重构的复杂制造系统生产计划与调度体系　/ 19 　
　2.1　体系结构的一般概念　/ 19
　　　2.1.1　体系结构和体系结构框架　/ 19
　　　2.1.2　常用体系结构框架　/ 20
　　　2.1.3　体系结构框架的概念模型　/ 24
　2.2　面向生产计划与调度的体系结构框架　/ 25
　　　2.2.1　制造系统生产计划与调度的研究路线　/ 25
　　　2.2.2　面向生产计划与调度的体系结构框架的元素及关系　/ 26
　　　2.2.3　面向生产计划与调度的体系结构框架的视角及模型　/ 31
　　　2.2.4　面向生产计划与调度的体系结构框架的特点分析　/ 36
　2.3　复杂制造系统生产计划与调度体系结构的构建　/ 37
　　　2.3.1　业务系统视角模型建立　/ 38
　　　2.3.2　业务过程视角模型建立　/ 42
　　　2.3.3　协同视角模型建立　/ 45
　　　2.3.4　体系结构模型之间的集成和重构关系　/ 49
　2.4　可重构的复杂制造系统生产计划与调度集成体系　/ 53
　　　2.4.1　体系结构的业务功能关系　/ 53
　　　2.4.2　体系结构的业务过程逻辑　/ 55
　　　2.4.3　体系结构的特点分析　/ 57
　参考文献　/ 59

第3 章　面向复杂制造系统的计划与调度重构　/ 61 　
　3.1　面向复杂制造系统的计划与调度体系重构概述　/ 61
　　　3.1.1　可重构系统的结构及组成　/ 61
　　　3.1.2　可重构的类别　/ 62
　　　3.1.3　可重构系统的复用层次　/ 63
　3.2　可重构的内容与层次　/ 66
　　　3.2.1　系统级重构　/ 66
　　　3.2.2　组件级重构　/ 68
　　　3.2.3　算法级重构　/ 69
　3.3　可重构系统的建立过程　/ 70
　3.4　复用层次的语义基础　/ 72
　　　3.4.1　范畴论基础概念　/ 73
　　　3.4.2　复用层次的语义基础　/ 74
　参考文献　/ 80

第2 篇 可重构单元篇
第4 章　复杂制造系统的中期生产计划　/ 84
　4.1　中期生产计划概述　/ 84
　　　4.1.1　投料计划概述　/ 84
　　　4.1.2　维护计划概述　/ 87
　4.2　投料计划方法研究　/ 89
　　　4.2.1　负荷均衡投料计划算法　/ 90
　　　4.2.2　动态负荷均衡投料计划算法　/ 93
　　　4.2.3　基于产能约束的混合智能投料算法　/ 97
　4.3　维护计划方法研究　/ 99
　　　4.3.1　设备维护策略　/ 99
　　　4.3.2　智能优化维护方法研究　/ 101
　4.4　协同计划方法研究　/ 103
　　　4.4.1　投料计划与维护计划的协同　/ 103
　　　4.4.2　维护计划与生产调度的协同　/ 104
　4.5　中期计划的可重构集成　/ 107
　　　4.5.1　中期计划体系结构模型　/ 107
　　　4.5.2　中期计划集成控制　/ 112
　　　4.5.3　中期计划通用组件及接口　/ 115
　4.6　案例： 考虑了生产调度的维护计划　/ 116
　　　4.6.1　案例描述　/ 116
　　　4.6.2　仿真模型　/ 117
　　　4.6.3　仿真结果　/ 117
　参考文献　/ 119

第5 章　复杂制造系统的短期计划与调度　/ 121 　
　5.1　短期生产计划与调度概述　/ 121
　　　5.1.1　短期生产计划与调度概念　/ 121
　　　5.1.2　短期生产计划与调度方法　/ 122
　5.2　基于约束理论的DBR 短期生产计划方法　/ 125
　　　5.2.1　面向多重入制造系统实施的DBR 分析　/ 125
　　　5.2.2　基于DBR 的分层调度算法　/ 129
　5.3　基于SBO 的多目标调度优化方法　/ 130
　　　5.3.1　面向复杂制造调度的SBO 方法设计　/ 131
　　　5.3.2　基于灰色关联度分析的优化目标选取　/ 134
　　　5.3.3　基于NSGA- II 算法的SBO 多目标调度优化方法　/ 136
　　　5.3.4　基于层次分析法的最优解选取　/ 140
　5.4　瓶颈区并行设备调度方法　/ 142
　　　5.4.1　瓶颈区调度优化方法简介　/ 142
　　　5.4.2　瓶颈区调度优化方法设计　/ 142
　　　5.4.3　调度期内瓶颈区工序集预测方法　/ 144
　　　5.4.4　瓶颈区调度任务的优化　/ 146
　5.5　短期计划与调度的可重构集成　/ 150
　　　5.5.1　短期计划与调度体系结构的业务系统视角模型　/ 150
　　　5.5.2　短期计划与调度体系结构的业务过程视角模型　/ 155
　5.6　案例： SBO 多目标调度优化方法　/ 161
　　　5.6.1　基于BenchMark6 模型的SBO 仿真优化　/ 161
　　　5.6.2　最优解选取　/ 164
　参考文献　/ 166

第6 章　复杂制造系统的实时调度　/ 170 　
　6.1　实时调度概述　/ 171
　　　6.1.1　基于规则的实时调度方法　/ 171
　　　6.1.2　基于数据的实时调度方法　/ 173
　6.2　基于数据的组合规则调度策略　/ 175
　　　6.2.1　调度规则库的设计与选取　/ 176
　　　6.2.2　性能指标集的设计与选取　/ 178
　　　6.2.3　基于数据的实时调度　/ 180
　6.3　基于数据的瓶颈设备实时调度　/ 184
　　　6.3.1　基于数据的瓶颈识别　/ 185
　　　6.3.2　基于数据的瓶颈调度算法　/ 189
　6.4　实时调度的可重构集成　/ 192
　　　6.4.1　实时调度的业务系统视角模型　/ 193
　　　6.4.2　实时调度的业务过程视角模型　/ 195
　6.5　案例： 基于数据的瓶颈设备实时调度　/ 198
　参考文献　/ 202

第7 章　复杂制造系统的重调度　/ 204 　
　7.1　重调度概述　/ 204
　　　7.1.1　重调度策略的研究现状与发展　/ 205
　　　7.1.2　重调度方法的研究现状与发展　/ 206
　　　7.1.3　重调度评价的研究现状与发展　/ 206
　7.2　基于模糊Petri 网推理的重调度策略　/ 207
　　　7.2.1　面向重调度决策的模糊Petri 网模型　/ 208
　　　7.2.2　基于模糊推理的重调度决策　/ 212
　7.3　匹配重调度方法　/ 217
　　　7.3.1　匹配时段与匹配区域　/ 217
　　　7.3.2　单台设备匹配重调度方法　/ 220
　　　7.3.3　设备组匹配重调度方法　/ 224
　　　7.3.4　两种匹配重调度方法的比较分析　/ 225
　7.4　重调度评价　/ 227
　　　7.4.1　稳定性评价　/ 227
　　　7.4.2　有效性评价　/ 228
　7.5　重调度的可重构集成　/ 228
　　　7.5.1　重调度的业务系统视角模型　/ 228
　　　7.5.2　重调度的业务过程视角模型　/ 229
　7.6　案例： 在线重调度　/ 233
　参考文献　/ 236

第3 篇 可重构实施篇
第8 章　可重构体系原型系统设计　/ 240
　8.1　原型系统简介　/ 240
　8.2　原型系统设计　/ 241
　　　8.2.1　原型系统基础架构设计　/ 241
　　　8.2.2　数据层设计　/ 242
　　　8.2.3　软件层设计　/ 243
　　　8.2.4　仿真层设计　/ 246
　8.3　数据层实现　/ 247
　8.4　软件层实现　/ 248
　　　8.4.1　数据接口定义实现　/ 248
　　　8.4.2　基础模型实现　/ 250
　　　8.4.3　体系结构组件实现　/ 251
　　　8.4.4　仿真模型接口实现　/ 262
　　　8.4.5　用户界面实现　/ 262
　8.5　仿真层实现　/ 263
　　　8.5.1　模型库实现　/ 264
　　　8.5.2　算法库实现　/ 266
　8.6　MRPSS 使用流程　/ 267
　参考文献　/ 268

第9 章　基于原型系统的可重构实施　/ 269 　
　9.1　原型系统基本使用界面　/ 269
　9.2　基于原型系统的可重构验证研究　/ 272
　　　9.2.1　概述　/ 272
　　　9.2.2　瓶颈区需求模型　/ 273
　　　9.2.3　HP24Fab 模型简介　/ 274
　　　9.2.4　重构验证过程及分析　/ 275
　9.3　基于原型系统的可重构优化研究　/ 280
　　　9.3.1　概述　/ 280
　　　9.3.2　生产线数据分析过程　/ 282
　　　9.3.3　生产线数据表示与评估尺度　/ 284
　　　9.3.4　生产线数据分析模型　/ 290
　　　9.3.5　Minifab 模型　/ 298
　　　9.3.6　Minifab 数据分析的重构过程案例　/ 300
　参考文献　/ 306

附录　专业词语汇总表　/ 307 　

索引　/ 312