《基於物聯技術的多智慧型體製造系統》是2021年電子工業出版社出版的圖書，作者是張澤群、朱海華、唐敦兵。
基本介紹
- 中文名：基於物聯技術的多智慧型體製造系統
- 作者：張澤群、朱海華、唐敦兵
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2021年3月
- 頁數：256 頁
- 定價：158.0 元
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
- ISBN：9787121407895
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書系統、詳細地介紹了多智慧型體製造系統的理念、關鍵使能技術、套用案例。全書共 9 章，主要內 容包括：多智慧型體製造系統理念及框架、基於物聯技術的多智慧型體製造系統組織架構、面向異構製造裝備 的智慧型體集成技術、面向異構裝備智慧型體的信息互動技術、多智慧型體環境下的智慧型物流調度技術、基於多 智慧型體製造系統的車間調度最佳化方法、物聯製造系統可視化監控技術、基於多智慧型體製造系統的混線生產調度案例分析、面向個性化定製的多智慧型體製造系統動態調度案例分析。書中既有理論知識，也有案例介紹，能幫助讀者理解、掌握和運用本書所提出的方法，擴大讀者在多智慧型體製造系統領域的知識面。
圖書目錄
第 1 章 多智慧型體製造系統理念及框架 ................................................................................ 001
1.1 多智慧型體製造系統概述 ........................................................................................... 001
1.2 先進制造系統分類 ................................................................................................... 003
1.2.1 集成製造系統 ............................................................................................... 003
1.2.2 敏捷製造系統 ............................................................................................... 004
1.2.3 智慧型製造系統 ............................................................................................... 004
1.3 Holon 與 Agent ......................................................................................................... 006
1.3.1 Holon 及 HMS .............................................................................................. 006
1.3.2 Agent 及 MAMS ........................................................................................... 010
1.4 本書研究內容及結構安排 ....................................................................................... 016
1.5 本章小結 ................................................................................................................... 019
第 2 章 基於物聯技術的多智慧型體製造系統組織架構 ........................................................ 020
2.1 車間物聯架構 ........................................................................................................... 020
2.1.1 製造系統控制結構發展過程 ....................................................................... 020
2.1.2 物聯調度系統架構設計 ............................................................................... 022
2.2 面向製造資源的 Agent 結構模型設計 ................................................................... 024
2.2.1 Agent 的基本特性 ........................................................................................ 024
2.2.2 Agent 的映射方式 ........................................................................................ 025
2.2.3 Agent 的基本結構 ........................................................................................ 026
2.2.4 Agent 結構模型設計 .................................................................................... 028
2.3 MAS 組織架構與協商方式 ..................................................................................... 030
2.3.1 MAS 基本組織結構 ..................................................................................... 031
2.3.2 MAS 協商機制概述 ..................................................................................... 032
2.3.3 MAS 組織結構設計 ..................................................................................... 035
基於物聯技術的多智慧型體製造系統
VI
2.3.4 Agent 邏輯模組 ............................................................................................ 037
2.4 物聯製造系統組織架構 ........................................................................................... 040
2.4.1 物聯技術概述 ............................................................................................... 040
2.4.2 物聯製造車間的特點 ................................................................................... 043
2.4.3 物聯環境下多源信息採集 ........................................................................... 044
2.4.4 物聯製造車間的總體架構 ........................................................................... 046
2.4.5 物聯製造車間的物理架構 ........................................................................... 048
2.4.6 物聯製造軟體系統總體框架 ....................................................................... 050
2.5 本章小結 ................................................................................................................... 052
第 3 章 面向異構製造裝備的智慧型體集成技術 .................................................................... 053
3.1 異構製造裝備智慧型體集成 ....................................................................................... 053
3.1.1 異構製造裝備集成過程中的問題分析 ....................................................... 053
3.1.2 裝備智慧型化需求分析 ................................................................................... 055
3.1.3 異構系統接口統一軟硬體基礎 ................................................................... 056
3.2 裝備智慧型體構建方法 ................................................................................................. 059
3.2.1 裝備智慧型體體系結構 ................................................................................... 059
3.2.2 裝備智慧型體功能模組 ................................................................................... 061
3.2.3 裝備智慧型體間信息傳遞 ............................................................................... 064
3.2.4 接口統一方案模型設計 ............................................................................... 069
3.3 裝備智慧型體適配器的構建方法 ............................................................................... 071
3.3.1 適配器構建目的 ........................................................................................... 072
3.3.2 數控系統概述 ............................................................................................... 073
3.3.3 常見的數控系統通信協定 ........................................................................... 074
3.3.4 適配器基本結構 ........................................................................................... 075
3.3.5 適配器的工作過程 ....................................................................................... 078
3.3.6 統一接口設計模式 ....................................................................................... 079
3.3.7 基於橋接模式的統一接口實現 ................................................................... 081
3.3.8 基於 SIEMENS 數控系統構建適配器 ........................................................ 082
3.3.9 基於 FANUC 數控系統構建適配器 ............................................................ 087
3.4 本章小結 ................................................................................................................... 090
第 4 章 面向異構裝備智慧型體的信息互動技術 .................................................................... 091
4.1 物聯製造車間通信機制 ........................................................................................... 091
4.1.1 物聯製造車間通信協定 ............................................................................... 092
4.1.2 工件信息傳輸 ............................................................................................... 097
4.1.3 通信數據格式定義 ....................................................................................... 098
4.1.4 訊息佇列機制的構建 ................................................................................... 099
4.2 裝備智慧型體間的信息互動技術 ............................................................................... 102
4.2.1 正常運行狀態互動模型 ............................................................................... 105
4.2.2 擾動狀態互動機制 ....................................................................................... 109
4.2.3 基於 RFID 技術的工件信息流 .....................................................................112
4.2.4 基於 RFID 技術的工序物流和地圖定位 .....................................................114
4.2.5 加工過程裝備控制信息流 ............................................................................119
4.2.6 加工過程裝備監測信息流 ........................................................................... 121
4.3 本章小結 ................................................................................................................... 122
第 5 章 多智慧型體環境下的智慧型物流調度技術 .................................................................... 123
5.1 物流衝突管理 ........................................................................................................... 123
5.1.1 衝突類型分類 ............................................................................................... 124
5.1.2 衝突解決策略 ............................................................................................... 125
5.1.3 衝突協商策略 ............................................................................................... 126
5.2 路徑規劃方法 ........................................................................................................... 130
5.2.1 Floyd 算法 ..................................................................................................... 130
5.2.2 Dijkstra 算法 ................................................................................................. 132
5.2.3 改進的 Dijkstra 算法和 Floyd 算法 ............................................................. 133
5.2.4 離線—線上兩階段路徑規劃方法 ............................................................... 134
5.3 智慧型物流調度模型 ................................................................................................... 136
5.3.1 串聯區域控制模型的不足 ........................................................................... 136
5.3.2 基於混合區域控制模型的車間路徑布局 ................................................... 137
5.3.3 智慧型物流調度數學模型 ............................................................................... 139
5.3.4 智慧型調度最佳化模型 ....................................................................................... 140
5.4 本章小結 ................................................................................................................... 142
第 6 章 基於多智慧型體製造系統的車間調度最佳化方法 ........................................................ 143
6.1 柔性作業車間調度問題概述 ................................................................................... 143
6.1.1 柔性作業車間調度問題的提出原因 ........................................................... 143
6.1.2 調度結果表示方法 ....................................................................................... 145
基於物聯技術的多智慧型體製造系統
6.1.3 傳統車間調度方法的不足 ........................................................................... 146
6.2 面向低碳的車間多目標最佳化調度模型 ................................................................... 148
6.2.1 多目標最佳化方法 ........................................................................................... 148
6.2.2 車間能耗分析 ............................................................................................... 149
6.2.3 基於設備狀態—能耗曲線的車間能量模型 ............................................... 149
6.2.4 面向低碳的車間多目標最佳化調度數學模型 ............................................... 151
6.3 基於多智慧型體製造系統的車間調度算法 ............................................................... 154
6.3.1 基於模糊綜合評價的訂單排序規則 ........................................................... 154
6.3.2 傳統契約網協定的不足 ............................................................................... 157
6.3.3 考慮任務優先權的多智慧型體製造系統協商機制 ....................................... 162
6.3.4 擾動事件處理機制 ....................................................................................... 165
6.4 基於調度知識的自學習調度決策機制 ................................................................... 170
6.4.1 Agent 調度決策過程的強化學習模型 ........................................................ 170
6.4.2 Agent 調度策略自學習算法 ........................................................................ 174
6.4.3 基於 CB 的自學習調度決策機制 ................................................................ 176
6.5 本章小結 ................................................................................................................... 178
第 7 章 物聯製造系統可視化監控技術 ................................................................................ 179
7.1 基於 3DS MAX 的三維建模技術 ............................................................................ 179
7.1.1 3DS MAX 簡介 ............................................................................................ 179
7.1.2 3DS MAX 建模步驟 ..................................................................................... 180
7.1.3 三維模型最佳化關鍵技術 ............................................................................... 181
7.1.4 基於 DOP 的二叉樹層次最佳化算法的場景模型最佳化 ................................. 182
7.1.5 三維場景模型及格式化輸出 ....................................................................... 183
7.2 Unity 3D 簡介及場景環境構建 ............................................................................... 185
7.2.1 Unity 3D 簡介 ............................................................................................... 185
7.2.2 監控系統的場景環境構建 ........................................................................... 186
7.3 物聯製造車間的介入式三維可視化系統 ............................................................... 188
7.3.1 物聯製造車間特點分析 ............................................................................... 188
7.3.2 系統需求分析 ............................................................................................... 189
7.3.3 物聯製造車間的介入式三維可視化監控系統體系框架 ........................... 189
7.3.4 物聯製造車間的介入式三維可視化監控系統功能結構 ........................... 191
7.3.5 物聯製造車間的介入式三維可視化監控系統運行模式 ........................... 193
7.3.6 物聯製造車間的介入式三維可視化監控系統網路拓撲結構 ................... 194
7.4 監控系統信息集成與處理技術 ............................................................................... 196
7.4.1 設備監控模型構建 ....................................................................................... 196
7.4.2 監控系統信息感知 ....................................................................................... 198
7.4.3 監控系統的信息傳輸 ................................................................................... 199
7.4.4 基於 E-R-T 模型的實時資料庫建模技術 ................................................... 202
7.5 監控系統信息互動技術 ........................................................................................... 205
7.5.1 監控系統中的模型動態行為 ....................................................................... 205
7.5.2 監控系統中人機互動方式設計與實現 ....................................................... 213
7.6 原型系統設計與實現 ............................................................................................... 220
7.6.1 原型系統開發流程 ....................................................................................... 220
7.6.2 物聯製造車間仿真平台 ............................................................................... 221
7.6.3 開發環境搭建 ............................................................................................... 225
7.6.4 仿真平台的介入式三維可視化監控系統開發 ........................................... 230
7.7 本章小結 ................................................................................................................... 235
