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基於信息物理融合的個性化定製智能生產線/網路協同製造和智能工廠學術專著系列

作者：李迪//唐浩//周楠//王忠鋒|責編:王穎
出版社：機械工業
ISBN：9787111713722

出版日期：2022/10/01
裝幀：平裝
頁數：274

人民幣：RMB 89 元售價：元

內容大鋼

針對第四次工業革命背景下個性化定製對生產線設計和運行提出的挑戰，本書介紹了如何通過信息物理融合技術實現對個性化定製智能生產線的設計和運行管控。本書提出了基於信息物理組件的個性化定製智能生產線設計運行框架，論述了個性化定製智能生產線中信息物理組件的多粒度、多視角（結構-功能-行為）建模方法，提出了生產線級和設備級組件行為的形式化建模理論；針對「即插即生產」運行，在不同種類、不同協議資源的無縫接入方面，給出了資源適配器的設計方法；在個性化定製產品組件自主、無縫接入方面，給出了產品適配器的設計方法；為了實現組件的接入、管理，構建了組件集成製造中間件，採用雲原生技術實現組件的持續集成和持續部署；通過作者團隊所構建的個性化定製智能生產線原型系統，驗證了個性化定製智能生產線的自組織運行。本書是個性化定製智能生產線設計和運行的創新性研究成果，可供從事智能製造研究的科研工作者、工程技術人員和高校師生參考。

作者介紹

李迪//唐浩//周楠//王忠鋒|責編:王穎

前言
第1章  緒論
  1.1  個性化定製是未來製造的趨勢
  1.2  製造系統及其演變
  1.3  信息物理融合系統概念
  1.4  信息物理融合生產系統是個性化定製智能生產的關鍵
  參考文獻
第2章  個性化定製智能生產線的設計與運行架構
  2.1  引言
  2.2  個性化定製智能生產線的設計需求
    2.2.1  生產線的功能驗證
    2.2.2  生產線的性能模擬
    2.2.3  生產線的虛擬調試
  2.3  個性化定製智能生產線的運行需求
  2.4  個性化定製智能生產線的設計與運行架構
    2.4.1  相關架構
    2.4.2  基於組件模型的個性化定製智能生產線的設計與運行架構
  2.5  個性化禮盒生產線原型平台實例
    2.5.1  UGBP的設計目標
    2.5.2  UGBP的硬體分佈及網路構成
    2.5.3  UGBP的產品工藝路線
  2.6  結論
  參考文獻
第3章  個性化定製智能生產線的信息物理融合組件
  3.1  引言
  3.2  組件的設計方法
    3.2.1  組件的定義
    3.2.2  組件的多粒度、多視角建模方法
    3.2.3  組件的通用信息定義
  3.3  基於Automation ML的組件建模
    3.3.1  產品、資源、工藝組件的多粒度設計
    3.3.2  產品、資源、工藝組件的多視角建模
  3.4  結論
  參考文獻
第4章  個性化定製智能生產線形式化方法
  4.1  引言
    4.1.1  組件建模
    4.1.2  形式化驗證
  4.2  智能生產線形式化建模架構
  4.3  智能生產線形式化建模
    4.3.1  基於EFPD智能生產線PPR組件定義
    4.3.2  工藝組件的形式化定義
    4.3.3  產品組件的形式化定義
    4.3.4  資源組件的形式化定義
    4.3.5  組件交互語義的形式化定義
    4.3.6  基於有色Petri網的形式化模型轉換方法
  4.4  組件形式化建模與模擬實例
    4.4.1  組件的模型驗證機制
    4.4.2  組件形式化建模實例
    4.4.3  形式化模型驗證結果與模擬分析

  4.5  結論
  參考文獻
第5章  設備控制系統的形式化方法
  5.1  引言
  5.2  設備控制系統的形式化建模方法概述
  5.3  設備控制系統的形式化建模語言的語法定義
    5.3.1  語法定義
    5.3.2  基於IEC 61499標準的語法定義
  5.4  設備控制系統的形式化建模語言的語義定義
    5.4.1  基於標記變遷系統的操作語義
    5.4.2  面向時間自動機的轉換語義
  5.5  實例
  5.6  結論
  參考文獻
第6章  個性化定製智能生產線的設計工具
  6.1  引言
    6.1.1  智能生產線的模型驅動設計
    6.1.2  智能生產線組件的信息集成
    6.1.3  智能生產線的設計工具鏈
  6.2  智能生產線的模型驅動設計方法
    6.2.1  模型驅動設計流程
    6.2.2  模型集成架構設計
    6.2.3  模型構建與轉換
  6.3  智能生產線的模型驅動工具鏈的設計與實現
    6.3.1  工具集成平台的選用
    6.3.2  模型驅動工具鏈的定義
    6.3.3  模型驅動工具鏈的實現
  6.4  智能生產線的模型驅動工具鏈集成平台
    6.4.1  模型構建
    6.4.2  規劃調度
    6.4.3  模型驗證
    6.4.4  虛擬調試
  6.5  結論
  參考文獻
第7章  即插即生產信息物理融合框架及智能適配器
  7.1  引言
  7.2  即插即生產信息物理融合框架
    7.2.1  異構組件的集成方式
    7.2.2  基於中間件的信息物理融合運行框架
    7.2.3  基於服務的中間件與組件交互過程
  7.3  資源適配器
    7.3.1  資源適配器運行機制
    7.3.2  資源適配器實現方案
  7.4  產品適配器
    7.4.1  產品適配器運行機制
    7.4.2  產品適配器實現方案
  7.5  軟體適配器
    7.5.1  軟體組件AML建模
    7.5.2  軟體適配器運行機制
    7.5.3  軟體適配器實現方案

  7.6  結論
  參考文獻
第8章  個性化定製智能生產線的資源重構與生產調度
  8.1  引言
    8.1.1  可重構製造系統的研究現狀
    8.1.2  資源重構方法的研究現狀
    8.1.3  生產調度優化方法的研究現狀
  8.2  資源重構與生產調度的二元閉環結構
    8.2.1  資源重構與生產調度的關係分析
    8.2.2  可重構生產線的「對象-過程」建模
  8.3  本體知識驅動的資源重構機制
    8.3.1  資源重構概念的本體模型
    8.3.2  基於本體映射的多層級匹配方法
    8.3.3  語義推理規則與語義查詢語句
  8.4  基於強化學習的自適應生產調度方法
    8.4.1  生產調度的SMDP建模
    8.4.2  基於卷積神經網路近似的模型求解方法
  8.5  實例
    8.5.1  資源重構觸發實例
    8.5.2  生產調度實例
  8.6  結論
  參考文獻
第9章  設備控制系統的動態重構
  9.1  引言
  9.2  運動控制系統建模語言的元模型概念
    9.2.1  基於Meta GME工具的元模型概念
    9.2.2  設備控制系統組件的元模型概念
  9.3  設備控制系統實時可重構運動內核運行環境的設計
    9.3.1  控制系統的可重構性實現方案
    9.3.2  組件化的內核運行與任務調度框架設計
    9.3.3  基於IEC 61499標準管理命令的動態重構模塊
  9.4  實例
  9.5  結論
  參考文獻
第10章  智能生產線的運行管控實施技術
  10.1  引言
  10.2  智能生產線的運行管控基本架構
    10.2.1  生產線的軟硬體資產
    10.2.2  組件集成製造中間件
    10.2.3  面向組件服務的應用業務
  10.3  軟硬體資產的基本環境部署與實施
  10.4  CIMM模塊部署與實施
  10.5  應用業務的工具部署與實施
    10.5.1  訂單處理組件的部署和實施
    10.5.2  計算模擬組件的部署和實施
    10.5.3  資源調度組件的部署和實施
    10.5.4  運行監控組件的部署和實施
  10.6  實例
    10.6.1  即插即生產實例
    10.6.2  下單自動生產實例

  10.7  結論
  參考文獻
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