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流程型製造智能工廠設計與運行(製造循環工業系統戰略性新興領域十四五高等教育系列教材)

  • 作者：編者:唐立新|責編:丁昕禎//馬新娟
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111776604
  • 出版日期：2024/12/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：334
人民幣：RMB 79.8 元      售價：元
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內容大鋼
    本書面向「雙循環」新發展格局國家重大戰略需求，提出製造循環工業系統（MCIS）「三傳一反」管理理論，將具有供需關係的製造企業之間，通過資源、能源、物流和信息等載體要素連接與交換，構成以製造業為核心具有立體網狀結構特徵的生態系統（ECO-System），進行有組織製造，解決高端製造「防卡」，暢通高質循環「防堵」，實現立體循環增效，有力支撐現代化產業體系高質、高效循環。
    本書系統論述了製造循環工業系統的理論、技術、管理和平台。在循環理論方面，深入介紹了製造循環工業系統的「三傳一反」理論、基於圖與複雜網路的循環模式、基於博弈的製造循環管理機制設計，從戰略層面展示如何實現高端製造的「防卡」。在循環技術方面，重點探討產品質量與結構設計、面向服役場景的裝備智能運維、高端製造風險應對與系統布局，從技術層面對關鍵挑戰。在循環管理方面，系統描述了綜合資源配置計劃、多目標生產調度、界面連接與物流優化管理、能源高效利用與低碳管理，從運作層展示如何實現高質製造「防堵」。在循環平台方面，重點介紹工業互聯網平台、數據製造循環機制與技術、設計模擬平台等，以平台為載體推動循環增效。
    本書可供高等院校工業與系統工程、工業智能與系統優化、自動化與信息技術、管理科學與工程、材料科學與製造工程、物流優化與控制、能源與環境工程等專業的本科生、研究生使用，也可供從事流程工業的智能化、生產管理、質量管理、信息化建設等方向相關工作的技術人員和研究人員使用。
作者介紹
編者:唐立新|責編:丁昕禎//馬新娟
    唐立新，中國工程院院士，東北大學副校長，東北大學控制科學與工程（自動化）國家一級重點學科負責人、控制科學與工程國家「雙一流」學科建設領導小組組長，智能工業數據解析與優化教育部重點實驗室主任、工業智能與系統優化國家級前沿科學中心主任和首席科學家、電腦軟體國家工程研究中心工業軟體首席設計師。兼任國務院學位委員會第八屆控制科學與工程學科評議組成員、教育部科技委人工智慧專委會副主任、中國科協優化演算法與軟體決策咨詢首席專家、中國金屬學會副理事長、中國運籌學會副理事長兼智能工業數據解析與優化專業委員會主任、清華大學自動化系咨詢委員會委員、北京大學大數據分析與應用技術國家工程實驗室技術委員會委員。
目錄
前言
第1章  概論
  1.1  製造循環工業系統的背景
    1.1.1  「雙循環」新發展格局
    1.1.2  新發展格局下的製造業
    1.1.3  國家政策和企業實踐
  1.2  製造循環工業系統的相關概念
    1.2.1  製造業集群
    1.2.2  製造循環工業系統
    1.2.3  循環模式
  1.3  內容概述
第2章  製造循環工業系統「三傳一反」理論
  2.1  現代化產業體系的內涵和特徵
  2.2  製造循環工業系統「三傳一反」理論提出的背景
    2.2.1  製造業發展面臨的挑戰
    2.2.2  生態系統「三傳一反」
    2.2.3  化工生產過程的「三傳一反」
    2.2.4  製造循環工業系統「三傳一反」理論概要
  2.3  鋼鐵?裝備製造循環工業系統
    2.3.1  鋼鐵?裝備主循環
    2.3.2  鋼鐵工業微循環
    2.3.3  裝備製造微循環
  本章小結
  思考題
  參考文獻
第3章  基於圖與複雜網路的循環管理模式
  3.1  圖與複雜網路的基礎理論
    3.1.1  圖的基礎理論
    3.1.2  超圖的基礎理論
    3.1.3  複雜網路的基礎理論
  3.2  基於圖論的立體網狀結構管理模式
    3.2.1  金剛石和石墨的結構對比
    3.2.2  製造循環工業系統的立體網路結構
    3.2.3  製造循環立體網狀結構的度量指標
  3.3  基於複雜網路的動態演化管理模式
    3.3.1  動態演化模式和機制分析
    3.3.2  動態演化路徑及驅動因素
  本章小結
  思考題
  參考文獻
第4章  基於博弈的製造循環管理機制設計
  4.1  製造循環工業系統博弈管理機制設計
    4.1.1  製造循環工業系統多主體關係
    4.1.2  博弈與機制設計視角下的製造循環工業系統
  4.2  製造循環工業系統多主體博弈理論及應用
    4.2.1  製造循環工業系統多主體博弈理論
    4.2.2  製造循環工業系統多主體博弈應用
  4.3  製造循環工業系統機制設計
    4.3.1  製造循環工業系統機制設計基礎理論
    4.3.2  製造循環工業系統機制設計典型應用

  本章小結
  思考題
  參考文獻
第5章  製造循環驅動的產品質量與結構設計
  5.1  鋼鐵質量設計
    5.1.1  鋼鐵材料質量解析
    5.1.2  鋼鐵材料質量設計
  5.2  面向下游裝備製造需求的鋼鐵產品質量設計
    5.2.1  面向需求的鋼鐵質量設計方法
    5.2.2  汽車板質量設計應用
  5.3  裝備產品的結構優化設計
    5.3.1  裝備產品結構優化設計內容
    5.3.2  結構拓撲優化方法
  5.4  循環驅動的結構優化設計及應用
    5.4.1  基於鋼鐵材料的裝備產品結構設計
    5.4.2  汽車板結構優化設計應用
  本章小結
  思考題
  參考文獻
第6章  面向製造循環工業系統的智能運維
  6.1  面向製造循環工業的運維智能決策
    6.1.1  設備維修規劃
    6.1.2  備件管理
    6.1.3  維修決策
  6.2  面向製造循環工業的運維操作執行
    6.2.1  運維資源
    6.2.2  維修成本
    6.2.3  運維調度
  6.3  面向製造循環工業的運維智能發現
    6.3.1  智能監測
    6.3.2  故障診斷
    6.3.3  壽命預測
  6.4  面向製造循環工業的運維智能感知
    6.4.1  數據獲取
    6.4.2  特徵提取
    6.4.3  數據融合
  本章小結
  思考題
  參考文獻
第7章  高端製造風險應對與系統布局
  7.1  製造循環工業系統中的高端製造及風險應對
    7.1.1  製造循環工業系統中的高端製造
    7.1.2  高端製造業風險應對
  7.2  高端製造業中的風險識別與傳播
    7.2.1  高端製造業中的風險分類與識別
    7.2.2  高端製造業風險在製造循環工業系統中的傳播機理
  7.3  高端製造「防卡」機制設計與系統布局
    7.3.1  關鍵風險節點識別與治理
    7.3.2  關鍵節點「防卡」機制設計
    7.3.3  高端製造系統規劃與柔性布局設計

  本章小結
  思考題
  參考文獻
第8章  製造循環工業系統的綜合資源配置計劃
  8.1  綜合資源配置計劃概述
    8.1.1  綜合資源配置計劃的研究背景
    8.1.2  綜合資源配置計劃的基本概念
    8.1.3  綜合資源配置計劃的解決思路
  8.2  基於「三傳一反」的主循環資源配置計劃
    8.2.1  主循環資源配置計劃問題
    8.2.2  主循環資源配置計劃應用
  8.3  基於優化決策的微循環生產資源配置計劃
    8.3.1  微循環資源配置計劃問題
    8.3.2  微循環資源配置計劃應用
  本章小結
  思考題
  參考文獻
第9章  製造循環工業系統的多目標生產調度
  9.1  優化與博弈調度方法
    9.1.1  調度理論
    9.1.2  調度模型與演算法
  9.2  製造循環工業系統多目標調度方法及應用
    9.2.1  鋼鐵微循環多目標調度
    9.2.2  基於優化決策的鋼鐵?裝備主循環多目標調度
    9.2.3  基於博弈決策的鋼鐵?裝備主循環多目標調度
  本章小結
  思考題
  參考文獻
第10章  製造循環工業系統界面連接與物流優化管理
  10.1  製造循環工業系統中的物流界面連接
  10.2  鋼鐵製造工業物流優化管理
    10.2.1  原料物流計劃調度
    10.2.2  半成品物流計劃調度
    10.2.3  成品物流計劃調度
  10.3  裝備製造工業物流優化管理
    10.3.1  裝備製造物流系統規劃設計
    10.3.2  裝備製造物流系統優化調度
  10.4  鋼鐵?裝備界面連接物流設計與優化
    10.4.1  鋼鐵?裝備界面連接物流規劃設計
    10.4.2  鋼鐵?裝備界面連接物流優化調度
  思考題
  參考文獻
第11章  製造循環工業系統能源高效利用與低碳管理
  11.1  製造循環工業能源管理現狀與循環路徑
    11.1.1  能源背景與管理現狀
    11.1.2  能源循環管理路徑
  11.2  鋼鐵企業微循環能源解析與優化
    11.2.1  鋼鐵企業微循環能源解析
    11.2.2  鋼鐵企業微循環能源優化調度
  11.3  鋼鐵?裝備製造循環能源解析與優化

    11.3.1  鋼鐵?裝備製造循環能源解析
    11.3.2  鋼鐵?裝備製造循環能源優化
  本章小結
  思考題
  參考文獻
第12章  面向製造循環的工業互聯網平台與技術
  12.1  工業互聯網驅動製造循環
  12.2  面向製造循環的工業互聯網平台
    12.2.1  互聯網路技術發展歷程
    12.2.2  面向製造循環的工業互聯網架構
  12.3  工業互聯網「端?邊?雲」協同技術
    12.3.1  「端?邊?雲」協同概念
    12.3.2  「端?邊?雲」協同技術架構
    12.3.3  「端?邊?雲」協同優化技術
  12.4  工業互聯網通信技術
    12.4.1  通信技術概述
    12.4.2  工業互聯網通信優化
    12.4.3  通信技術應用案例
  12.5  工業互聯網安全技術
    12.5.1  安全理論概述
    12.5.2  安全關鍵技術
    12.5.3  應用案例
  本章小結
  思考題
  參考文獻
第13章  製造循環工業系統數據循環機制與技術
  13.1  數據循環機制
  13.2  基於標識解析的數據映射
    13.2.1  標識解析體系架構
    13.2.2  標識解析的關鍵技術
    13.2.3  標識解析的主要應用
  13.3  基於區塊鏈的數據流通
    13.3.1  區塊鏈概述
    13.3.2  區塊鏈的關鍵技術
    13.3.3  區塊鏈的主要應用
  13.4  基於隱私計算的數據安全
    13.4.1  隱私計算的關鍵技術
    13.4.2  隱私計算的主要應用
    13.4.3  隱私計算挑戰與難題
  本章小結
  思考題
  參考文獻
第14章  製造循環工業系統設計模擬平台
  14.1  設計模擬平台理論與技術
    14.1.1  系統建模與模擬理論
    14.1.2  電腦圖形學
  14.2  設計模擬平台構建
    14.2.1  鋼鐵製造全流程設計模擬平台
    14.2.2  裝備製造設計模擬平台
    14.2.3  基於「三傳一反」的製造循環工業系統設計模擬平台

  本章小結
  思考題
  參考文獻
總結與展望

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