制造资源优化配置关键技术

本书系统地总结了作者在制造资源优化配置基础理论方面的研究成果。全书共9章：第1~3章分析了制造网格资源管理中所涉及的经济学原理和资源市场特征；构建了制造网格资源市场模型；设计了制造网格资源市场技术堆栈图和基于网格中间件的资源管理系统具体实现框架。第4章提出了基于精炼贝叶斯均衡的资源交易诚信机制。第5章提出了基于本体的资源描述和基于蚁群的资源发现机制。第6章提出了一种资源预留机制与方法。第7章提出了基于混沌量子进化的资源调度算法。第8章提出了基于数字孪生的制造资源管理框架。第9章总结和展望了几种先进制造模式，如网络化制造、云制造、赛博物理生产系统。本书内容具有先进性、新颖性和实用性，对先进制造技术、生产调度、资源优化和制造业信息化等领域的科研和工程技术人员具有重要的参考价值，也可作为高等院校机械工程、工业工程、管理工程相关专业的研究生教材或参考书。

张海军，男，河南信阳人，1983年7月2日生，工学博士，副教授，硕士生导师。主要从事先进制造技术、资源优化调度、制造业信息化等方向的研究，国家留学基金委资助美国密西根大学交流访问学者，中国机械工程学会高级会员。发表论文20余篇，其中SCIEI检索收录10余篇。研究成果获得湖北省2011年优秀博士学位论文奖。近年来主持国家自然科学基金青年科学基金项目、航空科学基金项目、河南省科技攻关项目、河南省科技厅软科学研究计划、河南省高等学校重点科研项目等多项课题，主持完成三一集团eSany样板工厂、中航工业飞机起落架有限公司“十二五”信息化规划等项目。

第 １章 制造网格资源管理基础……１ 1.1 制造网格资源的分类 ……１ 1.2 制造网格资源管理目标与功能 ……３ 1.3 制造网格资源管理策略 ……５ 1.4 制造网格资源系统架构 ……６ 1.5 本章小结 ……８ 第 ２章 制造网格经济学分析……９ 2.1 制造网格经济学定义 ……９ 2.2 制造网格市场……１２ 2.2.1 制造网格市场的特征……１２ 2.2.2 制造网格市场模型……１３ 2.2.3 制造网格市场技术堆栈图……１４ 2.2.4 基于经济学的制造网格资源管理框架……１６ 2.3 制造网格市场中的经济关系与信息不对称……１８ 2.3.1 资源提供者与资源需求者经济关系分析……１８ 2.3.2 制造网格市场中的非对称信息……１９ 2.4 制造网格资源交易……２０ 2.4.1 制造网格资源交易模型……２０ 2.4.2 制造网格交易流程……２３ 2.5 本章小结……２４ 第３章 制造网格资源交易诚信机制 ……２５ 3.1 博弈论与诚信机制……２５ 3.2 基于精炼贝叶斯纳什均衡的制造网格资源交易诚信机制……２７ 3.2.1 诚信模型建立……２９ 3.2.2 诚信模型求解……３０ 3.2.3 诚信模型分析……３２ 3.3 诚信机制仿真实验……３３ 3.3.1 仿真参数设置……３３ 3.3.2 实验结果分析……３３ 3.4 诚信机制的实际管理意义……３５ 3.5 本章小结……３６ 第 ４章 制造网格资源描述与发现……３７ 4.1 基于本体的制造网格资源描述……３７ 4.1.1 制造资源本体描述流程……３８ 4.1.2 制造网格资源的层次模型……３９ 4.1.3 制造网格资源的属性……４１ 4.2 基于蚁群的制造网格资源发现……４２ 4.2.1 制造网格信息服务模型……４３ 4.2.2 基于 ＡＣＡ的制造网格资源搜索算法……４５ 4.2.3 搜索算法仿真实验……４８ 4.2.4 制造网格资源匹配……５０ 4.3 本章小结……５７ 第 ５章 制造网格资源预留 ……５８ 5.1 概述……５８ 5.2 制造网格联合预留架构……６１ 5.2.1 制造网格资源联合预留流程……６２ 5.2.2 制造网格资源联合预留 ＡＰＩ……６５ 5.2.3 制造网格资源联合预留算法……６６ 5.3 联合预留算法举例……７３ 5.4 本章小结……７６ 第 ６章 基于混沌量子进化的制造网格资源调度……７７ 6.1 制造网格工作流……７７ 6.2 制造网格 ＱｏＳ……８０ 6.3 制造网格资源调度……８２ 6.3.1 量子进化算法……８３ 6.3.2 混沌搜索……８５ 6.3.3 混沌量子进化算法……８６ 6.3.4 量子编码与解码……８８ 6.3.5 适应度函数设计……８９ 6.4 制造网格资源调度算法实验……９０ 6.5 本章小结……９８ 第 ７章 基于数字孪生的制造资源管理……９９ 7.1 赛博物理系统……９９ 7.2 数字孪生……１０５ 7.3 基于数字孪生的制造资源管理框架……１１１ 7.4 基于数字孪生和 ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＭＬ的赛博物理生产系统信息建模……１２０ 7.5 数字孪生的应用……１２８ 7.6 本章小结……１３６ 第 ８章 典型先进制造模式……１３７ 8.1 概述……１３７ 8.2 敏捷制造……１４０ 8.2.1 敏捷制造的产生背景……１４０ 8.2.2 敏捷制造的内涵与特征……１４１ 8.2.3 敏捷制造战略体系……１４４ 8.2.4 实现敏捷制造的主要措施与关键技术……１４５ 8.2.5 敏捷制造的应用实例……１４７ 8.3 精益生产……１５０ 8.3.1 精益生产的产生背景……１５０ 8.3.2 精益生产的内涵与特征……１５１ 8.3.3 精益生产系统的实施过程及主要措施……１５２ 8.3.4 精益生产在国内外航空工业中的应用……１５７ 8.4 网络化制造系统……１６３ 8.4.1 网络化制造的产生背景……１６３ 8.4.2 网络化制造系统的基本概念和定义……１６４ 8.4.3 网络化制造的内涵与网络化制造系统的特点……１６８ 8.4.4 网络化制造系统的功能结构和关键技术……１７１ 8.4.5 网络化制造的应用实例……１７４ 8.5 云制造……１７８ 8.5.1 云制造的概念……１７８ 8.5.2 云制造系统的技术手段……１８４ 8.5.3 云制造服务的特点……１８９ 8.5.4 云制造的应用实例……１９０ 8.6 本章小结……１９６ 参考文献……１９７