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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書(shū)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(kāi)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(guò)程智能調(diào)度優(yōu)化研究”（2017KJX10）、國(guó)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(kāi)發(fā)的相關(guān)軟件系統(tǒng)及應(yīng)用情況。本書(shū)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(zhǎng)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(kāi)發(fā)工作，獲國(guó)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(guó)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(shū)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(wèn)題(2)
1.2.1原材料下料優(yōu)化問(wèn)題(3)
1.2.2車間生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化問(wèn)題(6)
1.3相關(guān)優(yōu)化技術(shù)國(guó)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(shū)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(wèn)題特點(diǎn)及常用求解方法(25)
2.2型材下料問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型(28)
2.2.1單一規(guī)格原材料下料問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型(28)
2.2.2多規(guī)格原材料下料問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型(29)
2.3型材下料問(wèn)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(wèn)題的遺傳算法(40)
2.4.1定長(zhǎng)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(wèn)題的數(shù)學(xué)模型(60)
3.2.2套料規(guī)劃問(wèn)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(wèn)題描述與數(shù)學(xué)建模(76)
4.1.1切割起點(diǎn)的選取問(wèn)題(76)
4.1.2切割順序的排序問(wèn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)題建模與求解(197)
7.3.1三車間協(xié)同調(diào)度問(wèn)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(wèn)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(wèn)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(kāi)發(fā)與應(yīng)用(232)
9.1優(yōu)化平臺(tái)開(kāi)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)