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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書主要基于工業(yè)和信息化部智能制造專項(xiàng)“軌道交通盾構(gòu)機(jī)智能制造新模式”（工信廳裝函[2017]468號(hào)）子課題“基于三維研發(fā)平臺(tái)的自動(dòng)套料系統(tǒng)”、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目“基于遷移學(xué)習(xí)的典型重工行業(yè)智能套料理論與方法研究”（2019kfyXKJC043）、三峽大學(xué)開放實(shí)驗(yàn)室基金項(xiàng)目“復(fù)雜水電機(jī)械結(jié)構(gòu)件焊接過程智能調(diào)度優(yōu)化研究”（2017KJX10）、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于遷移學(xué)習(xí)與知識(shí)復(fù)用的智能套料理論與方法研究”（51975231）、宜昌市科技局自然科學(xué)研究項(xiàng)目“板材套料與切割并行機(jī)調(diào)度協(xié)同優(yōu)化研究”（A20-3-008）等研究成果，介紹了下料優(yōu)化、生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化及兩者的綜合優(yōu)化方法等，以及基于這些研究成果所開發(fā)的相關(guān)軟件系統(tǒng)及應(yīng)用情況。本書可作為機(jī)械類專業(yè)、工業(yè)工程等專業(yè)研究生參考，也可供重型機(jī)器、工程機(jī)械、專用車輛、港口機(jī)械、鋼結(jié)構(gòu)、船舶、橋梁、變壓器等制造行業(yè)工程技術(shù)人員參考。

作者簡(jiǎn)介

　　饒運(yùn)清，博士，華中科技大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院二級(jí)教授，博士生導(dǎo)師。主講《生產(chǎn)云運(yùn)作管理》（本科）、《制造執(zhí)行系統(tǒng)技術(shù)及其應(yīng)用》（研究生）等課程。長期從事智能優(yōu)化與智能制造、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）與數(shù)字化車間等領(lǐng)域的教學(xué)、科研與應(yīng)用開發(fā)工作，獲國家發(fā)明專利授權(quán)10項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇（其中SCI/EI收錄百余篇），出版學(xué)術(shù)專著4部，編著教材1部、參編1部。獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)。

圖書目錄

第1章緒論(1)
1.1金屬結(jié)構(gòu)件制造流程及特點(diǎn)(1)
1.2金屬結(jié)構(gòu)件制造中的有關(guān)優(yōu)化問題(2)
1.2.1原材料下料優(yōu)化問題(3)
1.2.2車間生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化問題(6)
1.3相關(guān)優(yōu)化技術(shù)國內(nèi)外研究概況(9)
1.3.1下料優(yōu)化技術(shù)(9)
1.3.2生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化技術(shù)(10)
1.4本書的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)(15)
本章參考文獻(xiàn)(16)
第2章型材切割下料優(yōu)化(25)
2.1型材下料優(yōu)化問題特點(diǎn)及常用求解方法(25)
2.2型材下料問題的數(shù)學(xué)模型(28)
2.2.1單一規(guī)格原材料下料問題的數(shù)學(xué)模型(28)
2.2.2多規(guī)格原材料下料問題的數(shù)學(xué)模型(29)
2.3型材下料問題的啟發(fā)式算法(30)
2.3.1啟發(fā)式求解算法(30)
2.3.2切割方式的計(jì)算方法(31)
2.3.3實(shí)例計(jì)算與分析(33)
2.4型材下料問題的遺傳算法(40)
2.4.1定長編碼的遺傳算法(40)
2.4.2實(shí)例計(jì)算與分析(41)
2.5本章小結(jié)(45)
本章參考文獻(xiàn)(45)
第3章鋼板切割下料規(guī)劃(48)
3.1下料零件分組優(yōu)化(48)
3.1.1按工藝相似性對(duì)下料零件分組(48)
3.1.2按形狀特征對(duì)下料零件分組(50)
3.1.3人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法求解零件分組映射關(guān)系(54)
3.1.4實(shí)例驗(yàn)證與討論(57)
3.2套料規(guī)劃(60)
3.2.1套料規(guī)劃問題的數(shù)學(xué)模型(60)
3.2.2套料規(guī)劃問題的求解框架(61)
3.2.3套料規(guī)劃實(shí)例(63)
3.3鋼板規(guī)格優(yōu)化(64)
3.3.1鋼板規(guī)格優(yōu)化數(shù)學(xué)模型(64)
3.3.2基于遺傳算法的鋼板規(guī)格優(yōu)化模型求解(67)
3.3.3實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及分析(71)
3.4本章小結(jié)(74)
本章參考文獻(xiàn)(74)
第4章鋼板套料切割路徑優(yōu)化(76)
4.1切割路徑優(yōu)化問題描述與數(shù)學(xué)建模(76)
4.1.1切割起點(diǎn)的選取問題(76)
4.1.2切割順序的排序問題(77)
4.2切割路徑優(yōu)化的啟發(fā)式算法(79)
4.2.1套料圖中的零件位置關(guān)系(79)
4.2.2兩種啟發(fā)式排序算法(82)
4.2.3切割起點(diǎn)局部?jī)?yōu)化算法(86)
4.3切割路徑優(yōu)化的智能算法(89)
4.3.1切割起點(diǎn)選取的優(yōu)化策略(89)
4.3.2切割路徑優(yōu)化問題的蟻群算法(91)
4.3.3試驗(yàn)結(jié)果與討論(94)
4.4特殊切割路徑優(yōu)化算法(98)
4.4.1防碰撞切割路徑優(yōu)化(98)
4.4.2共邊切割路徑優(yōu)化(103)
4.5本章小結(jié)(108)
本章參考文獻(xiàn)(108)
第5章鋼板切割下料生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化(110)
5.1鋼板切割調(diào)度問題描述(110)
5.2考慮完工時(shí)間的建模與啟發(fā)式求解算法(113)
5.2.1考慮完工時(shí)間的鋼板切割調(diào)度優(yōu)化問題建模(113)
5.2.2基于啟發(fā)式規(guī)則的鋼板切割調(diào)度優(yōu)化方法(115)
5.3.3算例分析(118)
5.3考慮完工時(shí)間和交貨期的雙目標(biāo)建模與智能求解算法(121)
5.3.1鋼板切割雙目標(biāo)調(diào)度優(yōu)化問題建模(121)
5.3.2基于局部搜索的LNSGAⅢ算法設(shè)計(jì)與數(shù)值試驗(yàn)(124)
5.3.3數(shù)值實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析(131)
5.4考慮成本的建模與改進(jìn)的灰狼求解算法(139)
5.4.1考慮成本的鋼板切割調(diào)度優(yōu)化問題建模(139)
5.4.2求解算法設(shè)計(jì)(141)
5.4.3數(shù)值實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析(145)
5.5本章小結(jié)(148)
本章參考文獻(xiàn)(149)
第6章大型構(gòu)件焊接生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化(152)
6.1焊接調(diào)度問題描述及其研究現(xiàn)狀(152)
6.2焊接生產(chǎn)調(diào)度模型建立及算法設(shè)計(jì)(154)
6.2.1問題描述(154)
6.2.2考慮總拖期和機(jī)器負(fù)荷的數(shù)學(xué)模型建立(155)
6.2.3基于重啟策略的RNSGAⅢ算法設(shè)計(jì)(156)
6.2.4數(shù)值實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果對(duì)比分析(159)
6.3大型焊接件綠色調(diào)度問題建模與算法設(shè)計(jì)(165)
6.3.1模型假設(shè)與符號(hào)定義(165)
6.3.2考慮*大完工時(shí)間和總能耗的模型建立(166)
6.3.3改進(jìn)灰狼算法的設(shè)計(jì)(168)
6.3.4實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析(171)
6.4本章小結(jié)(176)
本章參考文獻(xiàn)(176)
第7章結(jié)構(gòu)件制造多車間協(xié)同調(diào)度優(yōu)化(178)
7.1切割與機(jī)加工車間協(xié)同調(diào)度問題建模與求解(178)
7.1.1切割與機(jī)加工車間協(xié)同調(diào)度問題建模(179)
7.1.2基于協(xié)同奔襲策略的CDGWO算法設(shè)計(jì)與試驗(yàn)分析(181)
7.1.3試驗(yàn)結(jié)果及對(duì)比(185)
7.2機(jī)加工與焊接車間協(xié)同調(diào)度問題建模與求解(187)
7.2.1機(jī)加工與焊接車間調(diào)度特點(diǎn)描述(187)
7.2.2基于調(diào)度規(guī)則的MGWOⅡ算法設(shè)計(jì)(190)
7.2.3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與算例分析(193)
7.3切割機(jī)加工焊接三車間協(xié)同調(diào)度問題建模與求解(197)
7.3.1三車間協(xié)同調(diào)度問題建模(197)
7.3.2基于參考點(diǎn)集的EBGWO算法設(shè)計(jì)(200)
7.3.3算法對(duì)比(203)
7.4本章小結(jié)(210)
本章參考文獻(xiàn)(210)
第8章多排料方案下的結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化(212)
8.1問題描述與分析(212)
8.2多種排料方案下的生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化問題建模(215)
8.3基于蟻群算法與遞階遺傳算法的求解框架(217)
8.3.1算法概述(217)
8.3.2蟻群算法選擇排料方案(219)
8.3.3遞階遺傳算法求解調(diào)度方案(221)
8.4實(shí)例驗(yàn)證(226)
8.5本章小結(jié)(230)
本章參考文獻(xiàn)(230)
第9章金屬結(jié)構(gòu)件制造優(yōu)化平臺(tái)開發(fā)與應(yīng)用(232)
9.1優(yōu)化平臺(tái)開發(fā)(232)
9.1.1平臺(tái)總體架構(gòu)(232)
9.1.2工作流程(235)
9.1.3網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及車間部署(236)
9.1.4主要功能模塊(237)
9.2SmartPlatform應(yīng)用案例一(244)
9.2.1應(yīng)用背景介紹(245)
9.2.2基于SmartPlatform的解決方案(246)
9.2.3應(yīng)用效果與優(yōu)化實(shí)例(248)
9.3SmartPlatform應(yīng)用案例二(252)
9.3.1應(yīng)用背景介紹(252)
9.3.2總體應(yīng)用架構(gòu)及主要功能模塊(253)
9.3.3應(yīng)用效果與優(yōu)化實(shí)例(256)
9.4本章小結(jié)(257)