大数据驱动的智能车间运行分析与决策方法(车间数据制造方法智能)

华中科技大学出版社

作者：张洁 秦威 高亮

书号：9787568062107

内容简介

本书对制造大数据的基本概念进行了梳理,对车间制造大数据的感知、通信、处理技术和平台,以及建模、分析方法和决策服务开展了探索,介绍了海量、高维、多源、异构制造数据清洗去噪等预处理方法,统一建模与融合方法,动态制造数据多尺度时序分析方法,制造数 据的关系网络模型,车间性能预测方法与运行调控机制,并对大数据在典型制造行业的应用做了初步尝试,旨在为车间生产从自动化、数字化迈向智能化奠定坚实的理论和技术基础。

本书主要面向机械工程和工业工程领域的研究者和生产管理人员,特别是寻求如何利用大数据提升制造业智能化水平的读者,同时也可作为自动化、计算机工程、管理工程等相关专业的研究生和高年级本科生的教材或参考书。

目录

第1章智能制造与智能车间/1

1.1智能制造的定义/1

1.2智能制造的发展/2

1.3智能车间的构成/8

1.4智能化运行分析与决策/13

1.5本书的主要内容和体系结构/14

第2章车间制造大数据/18

2.1大数据概述/18

2.2车间制造大数据的来源/19

2.3车间制造大数据的特征/28

2.4车间制造大数据的典型应用场景/30

2.5车间制造大数据生命周期/36

2.6本章小结/39

第3章大数据驱动的车间运行分析与决策模式/41

3.1车间运行性能指标体系/41

3.2车间运行分析的常用方法/44

3.3车间运行决策的常用方法/49

3.4大数据驱动的“关联+预测+调控”的新模式/51

3.5新模式下的车间运行分析与决策关键方法/56

3.6本章小结/60

第4章车间制造大数据融合方法/63

4.1车间制造大数据融合的必要性/63

4.2通用数据融合方法/64

4.3智能车间制造大数据融合过程/69

4.4车间制造大数据清洗方法/71

4.5车间制造大数据抽取方法/75

4.6车间制造大数据分类方法/79

4.7车间制造大数据融合处理平台/82

4.8本章小结/86

第5章车间时序制造数据特征提取方法/89

5.1车间时序制造数据的来源/89

5.2车间时序制造数据的特点/92

5.3时序数据特征提取方法分类/94

5.4面向时序制造数据流的特征关系分析/99

5.5分层的时序制造数据在线快速分类方法/108

5.6本章小结/112

第6章车间制造大数据关联关系分析方法/115

6.1车间制造大数据关联关系分析的难点/115

6.2常用的数据关联关系分析方法/120

6.3车间制造数据关联关系的信息熵度量方法/122

6.4基于网络去卷积的车间制造关键参数识别方法/126

6.5案例验证/131

6.6本章小结/142

第7章大数据驱动的车间性能预测方法/144

7.1车间运行性能预测对象概述/144

7.2改进型循环神经网络的产品工期预测方法/145

7.3基于支持向量机的产品质量预测方法/160

7.4自适应迁移的设备故障预测方法/173

7.5本章小结/176

第8章大数据驱动的车间运行调控方法/179

8.1车间运行调控概述/179

8.2大数据驱动的生产动态调度方法/180

8.3大数据驱动的产品工期调控方法/196

8.4大数据驱动的设备故障诊断方法/205

8.5本章小结/214

第9章基于大数据平台的智能车间管控系统及其应用/217

9.1基于大数据平台的智能车间管控系统总体架构/217

9.2车间制造大数据平台架构/219

9.3智能车间管控系统功能模块设计与实现/228

9.4晶圆制造车间应用案例/232

9.5本章小结/248

作者简介

张洁，女，东华大学教授、博士生导师。
南京航空航天大学获博士学位，华中科技大学和香港大学博士后，法国里昂二大、美国加州大学伯克利分校、美国伊利诺伊大学香槟分校高级访问学者，上海交通大学教授、博士生导师，中国人工智能学会智能制造专委会副主任、中国机械工程学会工业大数据与智能系统分会常务副主任、中国机电一体化技术应用协会工业大数据分会理事长。
目前从事智能制造、大数据与人工智能领域的教学和科研工作，主持国家自然科学基金重点项目1项、面上项目5项，主持国家重点研发计划项目1项，主持和参与多项工信部智能制造专项项目，主持科技部863计划项目5项，出版专著10余部，发表论文200余篇，获得专利和软件著作权近30项。

秦威，男,上海交通大学副教授、博士生导师,2004年毕业于上海交通大学,之后分别于2006年、2011年获清华大学硕士学位和香港大学博士学位,目前从事复杂系统建模、优化与控制,大数据与机器 智能等领域的研究工作。
近年来主持自然科学基金项目3项,主持和参与工信部项目智能制造专项多项。
担任IEEETransactionson AutomationScienceandEngineering,JournalofIntelligentManufac- turing等多个国际期刊的特约编辑和审稿人,发表 SCI论文20余篇, 出版中文专著4部、英文专著2部。

高亮，男,华中科技大学机械科学与工程学院教授、博士生导师, 2018年度国家杰出青年科学基金获得者,2019年度科学探索奖获得 者。
主要从事现代优化方法、设计优化以及调度优化的研究。
已出版著作7部,其中英文著作2部;发表SCI论文250余篇,ESI热点论 文1篇,ESI高被引论文12篇,WebofScience总被引4200余次;授权发明专利20余项,登记计算机软件著作权12项。
获国家科学技术进步二等奖1项(排名第2),教育部自然科学一等奖1项(排名第1)。