本書主要包括八章，首先，針對混流裝配制造系統涉及問題進行了系統綜述；第二章針對混流裝配系統的批量優化問題，分別基于模糊可信理論與魯棒優化優化方法進行建模，并用混合粒子群算法和單純形法進行求解；第三章針對混流裝配系統的生產排序問題，分別為確定型與隨機型排序問題建立多目標模型，并采用遺傳-粒子群混合算法等智能算法進行求解，針對物料不齊套建立了混流裝配線重排序模型以及兩周期聯合優化策略和分級策略；第四章針對面向混流裝配系統的加工調度優化問題，構建基于齊套性評價指標的并行混流加工線作業排序的優化模型，并用小生境遺傳算法進行求解，同時采用遺傳-模擬退火混合算法求解帶有限中間緩沖區的多級并行機問題，對面向碳優化的柔性車間調度問題也展開了深入研究；第五章針對混流裝配-加工系統集成運行優化問題，對其集成批量計劃構建兩級模糊機會約束規劃模型，并采用迭代策略求解，同時構建了以平順化混流裝配線部件消耗和*小化加工線總切換時間為優化目標的數學模型，并基于多目標遺傳算法進行求解；第六章針對混流裝配物流配送調度優化問題，考慮線邊庫存成本構建配送調度優化模型，并分別為小規模和大規模問題的求解提出了逆序回溯算法和遺傳-模擬退火混合算法，同時建立了車輛到達時間服從正態分布的隨機物料配送路徑優化模型，并用人工蜂群算法進行求解；第七章提出了混流裝配制造系統運行優化分析與評估方法，建立裝配制造系統復雜性概念及度量模型,并在裝配線平衡、混流裝配排序、計劃的時效性、排序重調度等多個問題中展開應用。第八章在上述理論基礎上，為混流裝配線生產開發一個制造優化平臺，并介紹典型應用案例。本書可供工業工程、物流管理等專業研究生參考。
本書研究內容系統且全面，以混流裝配系統運行為脈絡，涉及計劃、調度、加工、物流、評估、綠色生產等多個方面，問題模型更貼近生產實踐，研究方法豐富多樣且結果優異，同時還考慮了裝配與加工的耦合關系，多節內容涉及業界內的首次探索。
需求個性化逐漸成為市場主流，制造企業面臨著越來越激烈的競爭，產品多樣性與交貨速度成為與制造成本及質量同等重要的因素，較高的生產柔性、較低的制造成本、較強的產品交付能力成為生產系統運行的主要目標。混流裝配制造系統通過改變生產組織方式就能夠充分利用原有的設施設備實現多品種的高效率生產，已經成為眾多制造企業實現制造柔性的一項重要策略，在汽車、工程機械、發動機、空調等行業中應用極為廣泛。然而，混流裝配制造系統生產的產品種類較多、各種產品單個訂單需求數量較小，同時面臨著波動的市場需求和頻繁的需求變更等情況，這類系統的生產運作與傳統的大批量生產系統相比，在生產批量優化、作業排序方法和物料配送策略等方面均表現出迥異的特征，向生產管理人員提出了新的挑戰，如何應用優化技術來提高混流裝配制造系統的生產效率、降低制造成本，是所有此類制造企業所面臨的共同課題。生產分批、作業排序及物流配送優化等是混流裝配制造系統運行中的典型優化問題。在生產分批方面，區別于生產過程穩定的大批量生產系統，混流裝配制造系統中生產的產品種類多、需求批量少且需求變化快，頻繁的需求變更(如緊急插單等)導致系統中的批量決策問題有著不確定性和非線性的特征，其難度遠遠超出單一品種大批量模式下的批量決策。在作業排序方面，除了裝配排序與加工調度外，還存在兩者之間的集成優化問題。在混流裝配制造系統中，某一型號產品的裝配作業必須在某些特定種類的零部件均齊備之后才能開始，如果加工作業調度不當，則會導致下游裝配作業因缺件而中斷，或需維護多余的在制品庫存來防止缺件，導致生產成本增高，因此需要對零部件加工線的作業排序進行協調，提高零部件在制品的成套性，以較低的在制品庫存成本來滿足裝配線的零部件需求。因此，要提高整個混流生產系統的生產效率和效益，只單獨考慮加工線和單獨考慮裝配線的優化是不夠的，必須將關鍵零部件加工線和整機裝配線作為一個系統進行整體研究，但如采用完全混流的生產組織方式，則容易造成生產系統的頻繁切換，從而影響生產系統的高效運行，可見對混流裝配制造系統中的裝配線排序與加工線調度進行集成優化具有十分重要的意義。此外，在混流裝配制造系統中對物料搬運車輛進行合理調度，以及對物料配送路徑進行合理規劃，也成為這類系統運行優化的一項重要任務。制造過程的隨機性與不確定性導致制造系統總是處于不斷變化的動態環境之中，制造過程已由個人行為和孤立機器完成的簡單生活活動演變成必須由眾多制造要素組成的制造系統來完成的復雜系統工程。由于制造系統所固有的復雜性特征的存在，很多動態擾動因素(如人員疲勞、操作失誤、加工超時等)會對理想條件下求解的優化方案的運行效果產生影響，因此需要對其有效性進行分析和評估，為生產管理決策提供參考。本書運用信息熵理論對混流裝配制造系統的生產計劃時效性與裝配調度有效性進行分析與評估，幫助生產管理決策者及時調整生產計劃與調度方案，以適應不斷變化的動態環境。本書作者所在團隊長期從事制造系統建模仿真與運行優化、車間生產調度與控制、數字化車間與制造執行系統等方面的科研與教學工作，先后在國家高技術研究發展計劃轎車發動機協同制造技術及其軟硬件平臺研發與應用(2007AA04Z186)、國家自然科學基金面上項目復雜裝配制造系統的調度有效性及其綜合優化控制研究(50875101)、國家自然科學基金重點項目離散車間制造系統高效低碳運行優化理論與關鍵技術(51035001)、國家自然科學基金面上項目考慮班次調整的批量流柔性作業車間調度方法研究(52275489)等項目支持下，結合不斷發展的智能優化技術，對混流裝配制造系統若干優化問題進行了較深入的研究與探索。本書是對作者團隊近年來在混流裝配制造系統運行優化領域相關理論研究與應用成果的總結，主要涉及混流裝配制造系統的投產批量與生產排序優化、面向裝配的加工調度優化、混流裝配加工集成優化、物流配送調度與配送路徑優化等，以及對生產計劃時效性與調度有效性的分析、度量與評估，還有在上述理論研究基礎上所開發的相關軟件系統及其應用情況。本書可供從事機械制造、工業工程、企業管理等的研究人員和工程技術人員閱讀，也可作為相關專業研究生的選修課教材和參考書。本書由饒運清、張春江、陳偉、劉瓊共同撰寫。感謝作者所在課題組的研究生王孟昌、劉煒琪、王炳剛、王芳、何非、范正偉等富有價值的研究工作為本書的撰寫提供了大量素材。感謝研究生徐小斐為本書素材的收集和整理所做的工作。特別感謝本書參考文獻的作者們，感謝華中科技大學出版社的支持，感謝各位編輯為本書的出版所付出的努力。由于作者水平所限，本書難免存在疏漏與不足之處，敬請行業內專家和廣大讀者不吝批評指正。
饒運清，博士，華中科技大學機械科學與工程學院二級教授，博士生導師。主講《生產云運作管理》（本科）、《制造執行系統技術及其應用》（研究生）等課程。長期從事智能優化與智能制造、制造執行系統（MES）與數字化車間等領域的教學、科研與應用開發工作，獲國家發明專利授權10項，發表學術論文200余篇（其中SCI/EI收錄百余篇），出版學術專著4部，編著教材1部、參編1部。獲國家科技進步獎二等獎1項，省部級科技進步獎一等獎2項。
第1章緒論(1)7.3.3基于動態過程復雜性的計劃時效性分析與評估(262)7.3.4裝配生產計劃時效性分析實例(264)7.4裝配調度有效性分析與評估(268)7.4.1過程控制復雜性及其度量方法(268)7.4.2基于生產偏離度的調度有效性分析與評估(272)7.4.3裝配調度有效性分析實例(279)7.5本章小結(281)本章參考文獻(282)第8章混流裝配系統運行優化平臺及應用(285)8.1混流裝配系統運行優化平臺設計與實現(285)8.1.1總體結構(285)8.1.2平臺關鍵技術與功能實現(287)8.2運行優化平臺在發動機制造中的應用(297)8.2.1某發動機公司生產系統簡介(298)8.2.2裝配線生產排序優化功能應用實例(300)8.2.3加工線作業排序優化功能應用實例(307)8.2.4計劃時效性與調度有效性分析實例(309)8.3本章小結(315)本章參考文獻(315)附錄1某發動機公司車間數據(316)附錄2某發動機公司加工線作業排序實例詳細計算結果(323)附錄3某公司混流裝配車間工位坐標及物料需求數據(326)
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