Metaheuristics for Scheduling in Industrial and Manufacturing Applications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Xhafa, Fatos (EDT)/ Abraham, Ajith (EDT)

出品人:

页数:372

译者:

出版时间:

价格:1459.00 元

装帧:

isbn号码:9783540789840

丛书系列:

图书标签:

• Metaheuristics
• Scheduling
• Industrial Applications
• Manufacturing
• Optimization
• Algorithms
• Production Planning
• Supply Chain
• Heuristics
• Operations Research

好的，下面是为您构思的一份图书简介，该书名为《优化制造系统：工业调度与资源分配的现代方法》。 --- 优化制造系统：工业调度与资源分配的现代方法 内容提要 在当今竞争日益激烈的全球化市场中，制造业面临着前所未有的复杂性挑战。从精益生产的引入到工业4.0的深化，企业对生产效率、柔性响应和成本控制的要求达到了新的高度。传统的调度方法往往难以应对现代制造系统中的动态变化、多目标约束和海量数据流。本书《优化制造系统：工业调度与资源分配的现代方法》旨在提供一套全面、前沿的理论框架与实用工具，帮助工程师、研究人员和决策者系统地理解并有效解决复杂的工业调度问题。 本书的核心聚焦于如何利用先进的数学建模技术和计算算法，对高度耦合的生产资源进行优化配置与时间排序，从而实现生产流程的最优化。我们深入探讨了从单机任务分配到跨工厂物流调度的全景图，强调在实际工业场景中实现理论与实践的有效结合。 第一部分：工业调度的基础与挑战 本部分为读者奠定了理解现代调度问题所需的理论基石。我们首先界定了工业调度的范畴，将其置于更广泛的运营研究和系统工程的背景之下。 第一章：现代制造环境下的调度需求 本章详细剖析了当前制造业面临的主要挑战，包括客户需求波动、供应链中断风险、设备老旧与更新换代、以及严格的环境与安全法规。我们探讨了传统调度模型（如经典的流水车间、作业车间模型）在处理这些动态、随机性因素时的局限性，引出对更具鲁棒性和适应性调度策略的迫切需求。重点分析了柔性制造系统（FMS）和混合式生产模式对调度算法提出的新要求。 第二章：调度问题的数学建模基础 我们将调度问题形式化为一组严格的数学模型。这包括目标函数的构建（如最小化完工时间 $C_{max}$、最小化平均流通过时间、最大化资源利用率），以及对约束条件的精确描述（如机器容量、前置依赖关系、时间窗口限制）。本章深入探讨了约束规划（Constraint Programming, CP）和整数线性规划（Integer Linear Programming, ILP）在建模复杂调度实例中的应用，并介绍了如何处理非线性和离散变量。 第三章：性能评估与指标体系 有效的调度必须建立在可靠的评估标准之上。本章系统介绍了评估调度方案的常用指标，并讨论了如何根据企业的战略目标选择合适的组合指标。除了传统的效率指标，我们还引入了对弹性（Resilience）、可持续性（Sustainability）以及供应链同步性的量化评估方法，强调在多目标优化中如何进行权衡（Trade-off）分析。 第二部分：经典与组合优化方法论 本部分聚焦于成熟且在工业界得到广泛验证的精确求解技术，这些方法是处理中小型问题或作为复杂算法基准测试的关键。 第四章：精确求解技术：分支定界与割平面法 本章详细介绍了解决NP-难调度问题的两大支柱技术：分支定界法（Branch and Bound）和割平面法（Cutting Plane Method）。我们通过具体的实例，展示了如何构建有效的松弛问题（如拉格朗日松弛、线性规划松弛）来加速搜索过程，并讨论了在调度问题中应用这些方法的计算复杂性和剪枝策略。 第五章：图论在调度中的应用 图论为许多调度问题提供了直观且强大的分析工具。本章侧重于如何将调度转化为图论问题，例如使用关键路径法（CPM）和 कार्यक्रमा评审技术（PERT）来解决项目调度问题。此外，我们探讨了如何应用匹配理论（Matching Theory）来解决资源分配和任务指派问题，特别是涉及二部图和多部图的复杂匹配场景。 第六章：启发式算法与局部搜索策略 当问题规模过大，精确方法计算时间过长时，启发式和邻域搜索成为必需。本章系统阐述了构造性启发式（如最近邻规则、优先级规则）的构建思路，并深入分析了局部搜索（Local Search）技术，包括简单的迭代改进、禁忌搜索（Tabu Search）的基本框架及其在调度空间探索中的应用。 第三部分：前沿计算方法与工业实践的结合 本部分将读者的视野扩展到处理大规模、动态和高度不确定性问题的现代计算范式，特别是那些超越传统数学规划范畴的方法。 第七章：动态调度与实时决策 现代制造是高度动态的。本章专门讨论了在发生突发事件（如机器故障、紧急订单插入）时，如何快速调整既定调度。我们介绍了事件驱动的建模方法，以及基于“预测-校正”循环的滚动时域调度（Rolling Horizon Scheduling）技术。重点讨论了如何设计具有鲁棒性的优先级规则，以应对未知的干扰。 第八章：混合整数规划的高级应用 我们将混合整数规划（MIP）的应用提升到新的层次，重点解决具有复杂交织约束的调度问题，例如涉及多层级生产、换模时间依赖于前序任务状态的情况。本章教授如何利用高级MIP特性，如序列化约束（Sequencing Constraints）和时间点公式（Time-indexed Formulations），以更精确地捕捉工业现实。 第九章：仿真建模在调度验证中的作用 在部署复杂的调度策略之前，验证其性能至关重要。本章探讨了离散事件仿真（Discrete Event Simulation, DES）在调度系统评估中的核心作用。我们指导读者如何构建高保真度的制造仿真模型，模拟不同调度算法在不同负载和故障率下的表现，从而量化不同策略的优劣。 第十章：面向工业4.0的集成化调度平台构建 本书的最后部分展望了未来。我们讨论了如何将调度优化模块集成到企业资源规划（ERP）和制造执行系统（MES）中。重点关注云计算、边缘计算在加速求解复杂调度问题中的潜力，以及如何利用实时数据流（Big Data）来驱动自适应的、智能化的生产调度决策。本书倡导构建一个闭环反馈的优化生态系统，实现从订单到交付的全流程可见性和可控性。 --- 目标读者 本书适合于工业工程、运营管理、计算机科学等领域的本科高年级学生、研究生，以及在汽车、航空航天、电子、重工业等领域从事生产计划、调度管理、工艺优化和自动化系统开发的专业工程师。它不仅是理论学习的参考书，更是解决实际生产瓶颈的实用指南。 ---

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆