智能制造系統(tǒng)建模與仿真

第1章  智能制造技術(shù)的產(chǎn)生及發(fā)展 1
1.1  智能制造的產(chǎn)生 3
1.1.1  智能制造的發(fā)展歷程 3
1.1.2  我國制造業(yè)的發(fā)展形勢 5
1.1.3  智能制造是建設(shè)制造強(qiáng)國的主攻方向 6
1.2  智能制造的概念及特征 7
1.2.1  智能制造的定義 7
1.2.2  智能制造的特征 9
1.2.3  智能制造的關(guān)鍵技術(shù) 11
1.3  推進(jìn)智能制造對制造企業(yè)的價值 12
本章小結(jié) 13
思考題與習(xí)題 13
第2章  智能制造系統(tǒng)基礎(chǔ) 14
2.1  先進(jìn)制造系統(tǒng)的發(fā)展 16
2.1.1  計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS） 16
2.1.2  敏捷制造系統(tǒng)（AMS） 20
2.1.3  智能制造系統(tǒng)（IMS） 24
2.2  智能制造系統(tǒng)架構(gòu) 25
2.2.1  智能制造系統(tǒng)的綜合特征 25
2.2.2  智能制造系統(tǒng)基本架構(gòu) 26
2.2.3  智能制造系統(tǒng)研究的支撐技術(shù) 30
2.3  智能生產(chǎn)系統(tǒng) 31
2.3.1  智能生產(chǎn)系統(tǒng)的組成 31
2.3.2  智能生產(chǎn)系統(tǒng)的功能 36
2.3.3  智能工廠 39
本章小結(jié) 46
思考題與習(xí)題 46
第3章　離散事件系統(tǒng)基礎(chǔ) 47
3.1　系統(tǒng)建模與仿真 49
3.1.1  系統(tǒng)、模型與仿真的概念 49
3.1.2  系統(tǒng)、模型與仿真的關(guān)系 51
3.1.3  系統(tǒng)仿真的必要性 52
3.2  離散事件系統(tǒng) 53
3.2.1  離散事件系統(tǒng)建模的基本元素 54
3.2.2  離散事件系統(tǒng)建模與仿真步驟 56
3.2.3  離散事件系統(tǒng)仿真程序的結(jié)構(gòu) 59
3.3  系統(tǒng)仿真的調(diào)度策略 60
3.3.1  事件調(diào)度法 60
3.3.2  活動掃描法 64
3.3.3  進(jìn)程交互法 66
3.3.4  消息驅(qū)動法 69
3.4  仿真時鐘推進(jìn)機(jī)制 71
3.5  離散型智能制造 76
3.5.1  離散型制造業(yè)的特點(diǎn) 76
3.5.2  離散型智能制造的發(fā)展 77
3.5.3　離散制造系統(tǒng)建模與仿真 86
本章小結(jié) 90
思考題與習(xí)題 90
第4章　制造系統(tǒng)的建模方法 91
4.1  面向?qū)ο蠹夹g(shù) 93
4.1.1  面向?qū)ο蟮幕靖拍?93
4.1.2  面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì) 98
4.1.3  面向?qū)ο蟮慕ＵZ言 101
4.1.4  面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù) 105
4.2  IDEF建模與設(shè)計(jì) 107
4.2.1  IDEF0建模方法 108
4.2.2  IDEF1x建模方法 114
4.2.3  IDEF1x建模步驟 118
4.3  Petri網(wǎng)建模理論 120
4.3.1  Petri網(wǎng)的基本概念 120
4.3.2  Petri網(wǎng)的運(yùn)行規(guī)則 123
4.3.3  Petri網(wǎng)的事件關(guān)系分析 124
4.3.4  Petri網(wǎng)性能分析 127
4.4  排隊(duì)系統(tǒng)模型 130
4.4.1  排隊(duì)系統(tǒng)的基本概念 130
4.4.2  排隊(duì)系統(tǒng)的建模方法 131
4.4.3  排隊(duì)系統(tǒng)的仿真案例應(yīng)用 135
4.5  庫存系統(tǒng)模型 137
4.5.1  庫存系統(tǒng)的基本知識 137
4.5.2  確定性庫存模型 140
4.5.3  隨機(jī)性庫存模型 143
4.5.4  庫存系統(tǒng)的仿真 145
4.6  基于Agent的智能制造系統(tǒng)中的應(yīng)用 148
4.6.1  Agent及多Agent系統(tǒng) 149
4.6.2  基于Agent的智能制造車間設(shè)計(jì) 151
4.6.3  基于Agent的智能制造系統(tǒng)仿真 158
本章小結(jié) 162
思考題與習(xí)題 162
第5章　建模與仿真技術(shù) 165
5.1  建模與仿真的概念 168
5.2　制造系統(tǒng)建模與仿真的作用 171
5.3  建模與仿真技術(shù)的特點(diǎn) 174
5.4  建模與仿真的關(guān)鍵技術(shù) 176
5.5  仿真模型的校核、驗(yàn)證與確認(rèn) 178
5.5.1  校核、驗(yàn)證與確認(rèn)的基本概念 178
5.5.2  校核、驗(yàn)證與確認(rèn)的基本原則 180
5.5.3  校核、驗(yàn)證與確認(rèn)的實(shí)施過程 182
5.5.4  校核、驗(yàn)證與確認(rèn)的技術(shù)與方法 185
5.6  建模與仿真技術(shù)的發(fā)展趨勢 187
本章小結(jié) 188
思考題與習(xí)題 188
第6章　虛擬制造技術(shù) 189
6.1　虛擬制造概述 191
6.1.1　虛擬現(xiàn)實(shí)的概念 191
6.1.2  虛擬制造的定義及特點(diǎn) 192
6.1.3  虛擬制造的分類 193
6.1.4  虛擬制造在現(xiàn)代裝備制造業(yè)的作用 195
6.2  虛擬制造系統(tǒng) 196
6.2.1  虛擬制造系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 197
6.2.2  虛擬制造系統(tǒng)的組成 199
6.2.3  虛擬制造系統(tǒng)的建模 201
6.3  虛擬樣機(jī)技術(shù) 215
6.3.1  虛擬樣機(jī)技術(shù)的基本概念 215
6.3.2  虛擬樣機(jī)關(guān)鍵使能技術(shù) 217
本章小結(jié) 221
思考題與習(xí)題 221
第7章　信息物理系統(tǒng)基礎(chǔ) 222
7.1  CPS的內(nèi)涵 224
7.1.1  CPS的來源 224
7.1.2  CPS的定義 225
7.1.3  CPS的特征 225
7.2  CPS的體系結(jié)構(gòu) 228
7.2.1  單元級CPS 229
7.2.2  系統(tǒng)級CPS 230
7.2.3  SoS級CPS 230
7.2.4  CPS體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 232
7.3  智能制造系統(tǒng)中的CPS建模與仿真 232
7.3.1  CPS在智能制造系統(tǒng)中的框架 232
7.3.2  CPS的建模與仿真系統(tǒng) 235
本章小結(jié) 237
思考題與習(xí)題 237
第8章　面向智能制造的數(shù)字孿生 238
8.1  數(shù)字孿生建模技術(shù) 240
8.1.1  數(shù)字孿生的概念 240
8.1.2  數(shù)字孿生的模型 241
8.1.3  數(shù)字孿生模型構(gòu)建準(zhǔn)則 243
8.1.4  數(shù)字孿生模型構(gòu)建理論體系 245
8.1.5  數(shù)字孿生的關(guān)鍵技術(shù) 248
8.2  數(shù)字孿生車間概念 253
8.2.1  數(shù)字孿生車間的概念模型 253
8.2.2  數(shù)字孿生車間運(yùn)行機(jī)制 255
8.2.3  數(shù)字孿生車間的特點(diǎn) 256
8.3  數(shù)字孿生在智能制造中的應(yīng)用 258
8.3.1  數(shù)字孿生在智能制造系統(tǒng)中的應(yīng)用 258
8.3.2  制造企業(yè)數(shù)字孿生模型的組成 259
8.3.3  數(shù)字孿生在裝配線上的應(yīng)用 261
8.4  數(shù)字孿生和CPS的關(guān)聯(lián)與區(qū)別 263
8.5  數(shù)字孿生和虛擬仿真的關(guān)聯(lián)與區(qū)別 264
本章小結(jié) 265
思考題與習(xí)題 265
第9章　智能制造系統(tǒng)的仿真應(yīng)用 266
9.1  仿真技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r 268
9.2  常用的仿真軟件介紹 269
9.2.1  Flexsim 270
9.2.2  Arena 271
9.2.3  AutoMod 272
9.2.4  Plant Simulation 273
9.3  Witness仿真軟件 274
9.3.1  Witness 用戶界面 275
9.3.2  Witness 的建模元素 278
9.3.3  Witness仿真應(yīng)用實(shí)例 294
本章小結(jié) 309
思考題與習(xí)題 310
參考文獻(xiàn) 311