《柔性制造系统智能调度研究》聚焦于制造强国背景下柔性制造系统的智能调度优化问题,旨在通过多目标优化方法提升生产效率、优化资源配置并实现绿色化发展。全书分为上下两篇,系统探讨了单一车间环境和分布式环境下柔性制造系统的调度优化问题。
上篇主要研究单一车间环境下的多目标节能调度,涵盖考虑交货期的双资源调度、运输及顺序相关预置时间的调度、区间工时的多目标调度、突发事件与AGV运输的调度,以及运输时间和机器预维护的绿色调度等关键问题。研究通过构建数学模型并设计智能算法,提出了一系列优化解决方案,旨在平衡生产效率与能源消耗,满足复杂制造环境下的多样化需求。
下篇则聚焦于分布式环境下的智能调度,探讨了分布式双资源调度、运输时间的绿色调度、机器故障下的节能调度,以及基于深度Q网络和模因算法的双资源约束调度等问题。研究结合强化学习与智能算法,针对分布式制造系统的特点,提出了具有实际应用价值的调度策略,有效应对资源约束、不确定性及动态扰动等挑战。
全书内容由浅入深,从单一车间环境拓展至分布式制造环境,研究方法涉及运筹优化、智能算法及强化学习,构建了“问题情景—数学模型—优化思路”的完整框架,为学术研究和企业实践提供了重要参考。《柔性制造系统智能调度研究》适合工程管理硕士、工商管理硕士、管理科学类研究生及高年级本科生阅读,也可作为企业生产管理人员和调度优化研究者的参考资料。
张洪亮,河北沧县人,博士、安徽工业大学副教授、硕士研究生导师。主要研究方向为生产调度优化、精益制造与管理、智能故障诊断,担任创新方法研究会管理技术分会委员、中国仿真学会复杂系统建模仿真专委会委员。近年来,主持安徽省自然科学基金面上项目、安徽省哲学社科规划项目、安徽高校人文社科重点项目等多项省级项目,以第一作者或通讯作者在Knowl-edge-Based Systems、Applied Soft Computing等SCI及E1期刊上发表学术论文20余篇,获授权国家发明专利2项、登记计算机软件著作权8项。
上篇 单一车间环境下柔性制造系统多目标节能调度研究
第1章 绪论 3
1.1 研究背景及意义 3
1.2 研究思路与技术路线 5
1.3 研究内容及章节安排 7
本章参考文献 8
第2章 考虑交货期的双资源柔性作业车间节能调度 10
2.1 研究背景 10
2.2 研究综述 10
2.3 考虑交货期的双资源柔性作业车间节能调度模型 12
2.4 考虑交货期的双资源柔性作业车间节能调度算法设计 14
2.5 实验与结果分析 19
2.6 本章小结 24
本章参考文献 25
第3章 考虑运输及顺序相关预置时间的柔性作业车间节能调度 28
3.1 研究背景 28
3.2 研究综述 28
3.3 考虑运输及顺序相关预置时间的柔性作业车间节能调度模型 30
3.4 考虑运输及顺序相关预置时间的柔性作业车间节能调度算法设计 34
3.5 计算结果 43
3.6 本章小结 49
本章参考文献 49
第4章 考虑区间工时的多目标柔性作业车间节能调度 54
4.1 研究背景 54
4.2 研究综述 54
4.3 考虑区间工时的多目标柔性作业车间节能调度模型 56
4.4 考虑区间工时的多目标柔性作业车间节能调度算法设计 59
4.5 仿真实验与分析 64
4.6 本章小结 70
本章参考文献 70
第5章 考虑突发事件与AGV运输的柔性作业车间节能调度 73
5.1 研究背景 73
5.2 研究综述 73
5.3 考虑突发事件与AGV运输的柔性作业车间节能调度模型 75
5.4 考虑突发事件与AGV运输的柔性作业车间节能调度算法设计 80
5.5 实验分析 85
5.6 本章小结 93
本章参考文献 93
第6章 考虑运输时间和机器预维护的柔性作业车间绿色调度 97
6.1 研究背景 97
6.2 研究综述 97
6.3 考虑运输时间和机器预维护的柔性作业车间绿色调度模型 100
6.4 多目标离散Jaya算法设计 102
6.5 实验分析 106
6.6 本章小结 116
本章参考文献 116
下篇 分布式环境下柔性制造系统智能调度研究
第7章 分布式双资源柔性作业车间节能调度 123
7.1 研究背景 123
7.2 研究综述 123
7.3 分布式双资源柔性作业车间节能调度模型构建 124
7.4 分布式双资源柔性作业车间节能调度算法设计 127
7.5 算例分析与验证 132
7.6 本章小结 140
本章参考文献 140
第8章 考虑运输时间的分布式柔性作业车间绿色调度 143
8.1 研究背景 143
8.2 研究综述 143
8.3 分布式柔性作业车间绿色调度模型及算法 144
8.4 实验分析 150
8.5 本章小结 160
本章参考文献 161
第9章 考虑机器故障的分布式柔性作业车间节能调度 163
9.1 研究背景 163
9.2 研究综述 163
9.3 考虑机器故障的分布式柔性作业车间节能调度模型构建 165
9.4 考虑机器故障的分布式柔性作业车间节能调度算法设计 168
9.5 实验分析 178
9.6 本章小结 194
本章参考文献 195
第10章 基于深度Q网络及模因算法的双资源约束分布式装配柔性作业车间调度 199
10.1 研究背景 199
10.2 研究综述 200
10.3 基于DQNMA的分布式加工装配柔性作业车间调度模型构建 203
10.4 基于DQNMA的分布式加工装配柔性作业车间调度算法设计 207
10.5 实验对比与分析 217
10.6 本章小结 231
本章参考文献 233
第11章 研究总结与未来展望 238
11.1 研究总结 238
11.2 未来展望 239
