Changeable and Reconfigurable Manufacturing Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Springer London Ltd

作者:Eimaraghy, Hoda A. 编

出品人:

页数:435

译者:

出版时间:2008-12

价格:$ 101.64

装帧:

isbn号码:9781848820661

丛书系列:

图书标签:

• Manufacturing Systems
• Reconfigurable Manufacturing
• Changeable Manufacturing
• Flexibility
• Adaptability
• Automation
• Industrial Engineering
• Production Systems
• Smart Manufacturing
• Industry 4
• 0

重新构想制造：面向快速响应与定制化的柔性制造系统 导言：工业4.0浪潮下的制造范式转型 在当今全球化和信息技术飞速发展的背景下，传统的大规模、标准化生产模式正面临前所未有的挑战。市场需求日益碎片化、产品生命周期显著缩短、对个性化定制的需求激增，要求制造系统必须具备超越传统流水线所能提供的敏捷性和适应性。本书《重新构想制造：面向快速响应与定制化的柔性制造系统》并非探讨可变与可重构制造系统（Changeable and Reconfigurable Manufacturing Systems, CRMS）的特定技术路径，而是聚焦于支撑未来智能工厂的核心设计哲学、系统集成策略以及运营优化方法，旨在为读者提供一个更宏观、更具前瞻性的柔性制造系统（Flexible Manufacturing Systems, FMS）理论框架。 本书立足于制造系统工程的根本问题：如何在保持高效率和低成本的同时，实现对市场变化的快速响应能力。我们认为，实现这种目标的关键在于系统结构的内在可塑性、信息流的深度集成以及决策机制的智能化。 --- 第一部分：制造系统柔性的理论基石与量化评估 本部分深入探讨了“柔性”这一制造核心概念的内涵与外延。我们首先区分了不同层面的柔性——从产品柔性、过程柔性到系统柔性，并探讨了这些柔性维度之间相互制约与促进的关系。 第一章：柔性的多维视角与定义 本章摒弃了对柔性的单一描述，提出了一个基于“能力空间”的柔性度量模型。我们详细分析了输入柔性（Input Flexibility），即系统处理不同原材料和部件的能力；路由柔性（Routing Flexibility），系统在不同加工路径之间切换的能力；以及生产量柔性（Volume Flexibility），系统在不同产能水平间平滑调整的能力。通过建立数学模型，我们演示了如何量化评估一个现有或拟建制造系统的柔性水平，并将其与预期的市场波动范围进行匹配。 第二章：从自动化到智能化：柔性制造系统的演进路线图 本章追溯了从早期的固定自动化生产线到现代复杂柔性制造系统（FMS）的发展历程。重点阐述了FMS如何通过引入先进的数控技术、物料搬运系统（Automated Material Handling Systems, AMHS）以及中央调度控制系统，实现了对批量定制（Batch-of-One）生产的初步支持。此外，我们探讨了传统FMS在面对非线性、突发性中断时的固有局限性，为后续章节中讨论的更高级自适应机制奠定了基础。 --- 第二部分：面向快速响应的系统架构与集成策略 制造系统的响应速度和适应性，在很大程度上取决于其底层架构的设计。本部分专注于构建一个能够快速适应外部变化的物理与信息框架。 第三章：模块化设计与解耦策略 模块化是实现系统快速重构与升级的基础。本章详细介绍了先进的制造单元（Manufacturing Cell）和功能模块的设计原则。我们探讨了如何通过严格定义模块间的接口（物理接口和信息接口），实现不同功能模块（如加工、检测、装配）的“即插即用”。特别关注了解耦策略的应用，即如何通过在系统关键节点设置缓冲和库存策略，隔离系统内部的波动，确保整体系统的稳定性与可预测性。 第四章：信息流的层次化集成与实时数据驱动 柔性制造的核心是信息流的顺畅。本章深入探讨了制造执行系统（MES）与企业资源规划（ERP）系统之间的数据交互标准和协议。重点分析了实时数据采集（Data Acquisition）在识别系统瓶颈和预测性能下降中的作用。我们引入了“数字孪生”的概念，并将其作为一种高级仿真工具，用于在虚拟环境中预先测试不同生产调度和资源分配策略对系统柔性的影响，从而避免在实体生产线上进行代价高昂的实验。 --- 第三部分：先进调度与优化控制方法 即使拥有良好的物理结构，缺乏有效的控制策略，系统也无法真正实现柔性。本部分聚焦于如何利用先进的算法来管理复杂的、动态变化的生产环境。 第五章：面向不确定性的动态调度理论 传统静态调度方法在面对机器故障、紧急订单插入等不确定事件时表现不佳。本章引入了基于事件驱动的动态调度（Event-Driven Dynamic Scheduling）框架。我们详细研究了优先级规则（Priority Rules）的适应性应用，并探讨了混合整数规划（MIP）和约束规划（Constraint Programming）在解决大规模、多约束调度问题中的最新进展。核心在于开发能够在数秒内重新计算最优（或次优）调度的算法。 第六章：自适应资源分配与负载均衡 在本章中，我们探讨了如何让制造资源（机床、工人、AGV）能够自发地响应负载变化。这涉及到分布式控制架构的建立，其中各个生产单元拥有一定的自主决策权。我们分析了群体智能算法（如蚁群优化、粒子群优化）在实现全局负载均衡方面的潜力，以及如何设计反馈机制，使得系统能够自动将任务重新分配到空闲或更具处理能力的资源上，从而最大化吞吐量并最小化延迟。 --- 第四部分：系统寿命周期管理与持续演进 柔性制造系统的价值体现在其生命周期内持续适应新产品和新工艺的能力。本部分关注长期规划和系统迭代。 第七章：面向产品生命周期的系统平滑过渡策略 新产品导入往往需要对现有生产线进行重大的物理或软件调整。本章提供了“平滑过渡”（Smooth Transition）的工程方法论。这包括如何设计工装夹具的快速更换系统，如何对控制软件进行增量更新，以及如何管理“双重运行”（Dual Running）阶段，即在旧产品生产线仍运行时，逐步调试和验证新产品所需的系统配置，以最小化停机时间。 第八章：绩效评估的动态指标体系 衡量一个柔性系统的成功，不能仅仅依赖于传统的OEE（设备综合效率）。本章提出了一套动态绩效评估体系，该体系将系统的适应性成本（Cost of Adaptation）、响应时间延迟（Response Latency）与传统效率指标并列考量。通过对历史数据的回溯分析，本章指导读者建立前瞻性的指标，用于指导未来的系统升级和投资决策。 结论：面向未来制造的系统哲学 本书最终旨在培养读者一种系统思维：制造系统不再是静态的、一次性建成的实体，而是一个持续演化的、具有生命力的有机体。通过对模块化架构、深度信息集成和智能动态控制的掌握，制造企业能够构建起真正的“面向未来的工厂”——一个能够从容应对技术爆炸和市场不确定性的强大平台。本书为致力于设计、管理和优化下一代智能制造系统的工程师和管理者，提供了坚实的理论基础和实用的分析工具。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆