基於物聯技術的多智能體製造系統

唐敦兵，南京航空航天大學機電學院副院長、教授、博士生導師、德國洪堡學者、江蘇特聘教授、江蘇省首屆省傑青獲得者、霍英東教育基金會青年教師基金獲得者、教育部新世紀優秀人才計劃入選者、國家中青年科技創新領軍人才、國家"萬人計劃”科技創新領軍人才。
長期致力於智能製造系統與技術領域的研究，在數字化集成製造技術、智能製造系統等研究方向取得了系列研究成果。
在國內外重要學術期刊和國際會議上，發表學術論文共計150餘篇，其中有SCI論文40多篇發表在國際期刊上，主要包括International Journal of Production Research, International Journal of Computer Integrated Manufacturing, Journal of Intelligent Manufacturing, Robotics & Computer Integrated Manufacturing, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Concurrent Engineering: Research & Applications，Computers in Industry, Computers & Industrial Engineering, Proceedings of the Institutions of Mechanical Engineers Part B- Journal of Engineering Manufacture 等製造工程領域的國際權威刊物。
在ISI Web of Science數據庫中，所發表的國際期刊SCI論文被引近400次，另外，發表EI檢索論文100餘篇，撰寫中文專著3部（科學出版社），英文專著1部（Springer出版社），參與2部英文著作撰寫（Springer出版社）。

封面
版權信息
作者簡介
內容簡介
工業智能與工業大數據系列編委會
前言

第1章多智能體製造系統理念及框架
1.1多智能體製造系統概述
1.2先進製造系統分類
1.2.1集成製造系統
1.2.2敏捷製造系統
1.2.3智能製造系統
1.3 Holon與Agent
1.3.1 Holon及HMS
1.3.2 Agent及MAMS
1.4本書研究內容及結構安排
1.5本章小結

第2章基於物聯技術的多智能體製造系統組織架構
2.1車間物聯架構
2.1.1製造系統控制結構發展過程
2.1.2物聯調度系統架構設計
2.2面向製造資源的Agent結構模型設計
2.2.1 Agent的基本特性
2.2.2 Agent的映射方式
2.2.3 Agent的基本結構
2.2.4 Agent結構模型設計
2.3 MAS組織架構與協商方式
2.3.1 MAS基本組織結構
2.3.2 MAS協商機制概述
2.3.3 MAS組織結構設計
2.3.4 Agent邏輯模塊
2.4物聯製造系統組織架構
2.4.1物聯技術概述
2.4.2物聯製造車間的特點
2.4.3物聯環境下多源信息採集
2.4.4物聯製造車間的總體架構
2.4.5物聯製造車間的物理架構
2.4.6物聯製造軟件系統總體框架
2.5本章小結

第3章面向異構製造裝備的智能體集成技術
3.1異構製造裝備智能體集成
3.1.1異構製造裝備集成過程中的問題分析
3.1.2裝備智能化需求分析
3.1.3異構系統接口統一軟硬件基礎
3.2裝備智能體構建方法
3.2.1裝備智能體體系結構
3.2.2裝備智能體功能模塊
3.2.3裝備智能體間信息傳遞
3.2.4接口統一方案模型設計
3.3裝備智能體適配器的構建方法
3.3.1適配器構建目的
3.3.2數控系統概述
3.3.3常見的數控系統通信協議
3.3.4適配器基本結構
3.3.5適配器的工作過程
3.3.6統一接口設計模式
3.3.7基於橋接模式的統一接口實現
3.3.8基於SIEMENS數控系統構建適配器
3.3.9基於FANUC數控系統構建適配器
3.4本章小結

第4章面向異構裝備智能體的信息交互技術
4.1物聯製造車間通信機制
4.1.1物聯製造車間通信協議
4.1.2工件信息傳輸
4.1.3通信數據格式定義
4.1.4消息隊列機制的構建
4.2裝備智能體間的信息交互技術
4.2.1正常運行狀態交互模型
4.2.2擾動狀態交互機制
4.2.3基於RFID技術的工件信息流
4.2.4基於RFID技術的工序物流和地圖定位
4.2.5加工過程裝備控制信息流
4.2.6加工過程裝備監測信息流
4.3本章小結

第5章多智能體環境下的智能物流調度技術
5.1物流沖突管理
5.1.1衝突類型分類
5.1.2衝突解決策略
5.1.3衝突協商策略
5.2路徑規劃方法
5.2.1 Floyd算法
5.2. 2 Dijkstra算法
5.2.3改進的Dijkstra算法和Floyd算法
5.2.4離線—在線兩階段路徑規劃方法
5.3智能物流調度模型
5.3.1串聯區域控制模型的不足
5.3.2基於混合區域控制模型的車間路徑佈局
5.3.3智能物流調度數學模型
5.3.4智能調度優化模型
5.4本章小結

第6章基於多智能體製造系統的車間調度優化方法
6.1柔性作業車間調度問題概述
6.1.1柔性作業車間調度問題的提出原因
6.1.2調度結果表示方法
6.1.3傳統車間調度方法的不足
6.2面向低碳的車間多目標優化調度模型
6.2.1多目標優化方法
6.2.2車間能耗分析
6.2.3基於設備狀態—能耗曲線的車間能量模型
6.2.4面向低碳的車間多目標優化調度數學模型
6.3基於多智能體製造系統的車間調度算法
6.3. 1基於模糊綜合評價的訂單排序規則
6.3.2傳統合同網協議的不足
6.3.3考慮任務優先級的多智能體製造系統協商機制
6.3.4擾動事件處理機制
6.4基於調度知識的自學習調度決策機制
6.4.1 Agent調度決策過程的強化學習模型
6.4.2 Agent調度策略自學習算法
6.4.3基於CB的自學習調度決策機制
6.5本章小結

第7章物聯製造系統可視化監控技術
7.1基於3DS MAX的三維建模技術
7.1.1 3DS MAX簡介
7.1.2 3DS MAX建模步驟
7.1.3三維模型優化關鍵技術
7.1.4基於DOP的二叉樹層次優化算法的場景模型優化
7.1.5三維場景模型及格式化輸出
7.2 Unity 3D簡介及場景環境構建
7.2.1 Unity 3D簡介
7.2.2監控系統的場景環境構建
7.3物聯製造車間的介入式三維可視化系統
7.3.1物聯製造車間特點分析
7.3.2系統需求分析
7.3.3物聯製造車間的介入式三維可視化監控系統體系框架
7.3.4物聯製造車間的介入式三維可視化監控系統功能結構
7.3.5物聯製造車間的介入式三維可視化監控系統運行模式
7.3.6物聯製造車間的介入式三維可視化監控系統網絡拓撲結構
7.4監控系統信息集成與處理技術
7.4.1設備監控模型構建
7.4.2監控系統信息感知
7.4.3監控系統的信息傳輸
7.4.4基於ERT模型的實時數據庫建模技術
7.5監控系統信息交互技術
7.5.1監控系統中的模型動態行為
7.5.2監控系統中人機交互方式設計與實現
7.6原型系統設計與實現
7.6.1原型系統開發流程
7.6.2物聯製造車間仿真平台
7.6 .3開發環境搭建
7.6.4仿真平台的介入式三維可視化監控系統開發
7.7本章小結

第8章基於多智能體製造系統的混線生產調度案例分析
8.1混線生產車間調度問題
8.1.1混線生產約束
8.1.2組合加工約束
8.1.3實驗算例設計
8.2調度策略自學習實驗
8.2.1可行性實驗分析
8.2.2優越性實驗分析
8.3動態擾動下混線生產調度實驗
8.3.1機器故障下調度實驗
8.3.2普通訂單擾動下調度實驗
8.3.3緊急訂單擾動下調度實驗
8.4組合加工案例實驗
8.4.1組合加工案例分析
8.4.2自學習調度決策機制
8.4.3多擾動事件下調度決策機制
8.5本章小結

第9章面向個性化定制的多智能體製造系統動態調度案例分析
9.1個性化訂單系統
9.1.1個性化訂單系統的應用開發
9.1.2個性化訂單系統架構及功能模塊設計
9.2智能調度系統構架搭建實例
9.2.1智能調度系統框架搭建
9.2.2多智能體系統開發環境搭建
9.3多智能體製造系統動態調度問題
9.3.1問題描述
9.3.2實驗算例設計
9.4多智能體系統動態實時調度實驗
9.4.1無擾動實驗
9.4.2緊急訂單擾動實驗
9.4.3機床故障擾動實驗
9.4.4訂單優先級調整擾動實驗
9.5本章小結

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