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隨著物聯網時代的到來，從數字化工廠到智能化工廠已經成為不可逆轉的工業發展方向。越來越多的工業企業為了保持未來的企業競爭力，都開始了智能化工廠的探索和嘗試。本書7章，第1章智能製造與高級生產規劃，第2章智能製造背景下的生產鏈協同規劃，第3章基於延遲策略的TFTLCD產業生產模式優化，第4章推拉結合式多階多廠生產鏈規劃技術，第5章基於目標級聯法的生產鏈協同規劃，第6章ATC協同機制與算法改進，第7章TFTLCD生產鏈協同規劃支持原型開發及運作流程。
本書可供信息管理和信息系統專業、計算機類和管理類專業的本科生、研究生及管理幹部培訓班學員學習，也可供企業高層領導、各級管理人員、從事生產鏈管理、ERP規劃、項目管理和諮詢工作的人員參考。
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製造業從先進製造到高端製造再到智能製造的關鍵技術――借助信息技術、優化技術及人工智能算法實現智能製造環境下的生產鏈協同規劃。
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前言
第1章智能製造與高級生產規劃1
1.1智能製造1
1.1.1智能製造是製造業發展的必然趨勢1
1.1.2智能製造的特徵2
1.2智能工廠的架構與功能定義3
1.2.1智能工廠的概念3
1.2.2智能工廠架構4
1.3智能工廠建設核心：高級規劃與排程6
1.3.1APS概論6
1.3.2APS的功能特色9
1.3.3APS與ERP的系統集成14
1.3.4APS與SCM的關係20
1.3.5APS發展趨勢與應用展望22
第2章智能製造背景下的生產鏈協同規劃――以液晶面板為例24
2.1生產鏈協同規劃24
2.1.1生產鏈協同規劃背景24
2.1.2生產鏈協同規劃的重要性26
2.1.3生產鏈協同規劃模式27
2.2TFTLCD生產流程簡介28
2.2.1TFTLCD工藝流程28
2.2.2TFTLCD生產鏈結構32
2.2.3TFTLCD製造業上下游生產模式34
2.3TFTLCD生產規劃特性35
2.3.1各制程的分級特性35
2.3.2TFTLCD生產規劃及限制特性36
2.4TFTLCD製造業對APS系統的需求特性38
2.4.1商業 APS軟件做法與架構38
2.4.2TFTLCD製造業APS規劃特性41
2.4.3適合TFTLCD製造業的APS規劃理念42
2.5TFTLCD生產規劃與排程的績效指標與限制45
2.5.1績效指標45
2.5.2多廠區規劃與排程限制46
第3章基於延遲策略的TFTLCD產業生產模式優化47
3.1延遲策略簡介47
3.1.1延遲策略提出的背景47
3.1.2延遲策略的定義48
3.1.3實現延遲策略的基本方法50
3.1.4延遲策略的本質52
3.1.5延遲策略分類及比較53
3.1.6延遲策略與大規模定制的關係57
3.2TFTLCD生產鏈延遲策略設計59
3.2.1TFTLCD製造引入延遲策略的必要性59
3.2.2TFTLCD生產鏈延遲策略設計60
3.3基於延遲策略的單期生產模式選擇優化60
3.3.1模型基本說明60
3.3.2接單後生產策略單期模式61
3.3.3延遲策略單期模式62
3.3.4面向庫存生產策略單期模式63
3.3.5混合預測性生產與延遲生產策略（部分延遲策略）單期模式64
3.4單期模式模型實證與結果分析65
3.4.1參數設定65
3.4.2市場需求小於產能限制時單期模式求解66
3.4.3市場需求大於產能限制時單期模式求解68
3.4.4單期模式求解結果分析70
3.5多期生產模式選擇優化72
3.5.1模型基本說明72
3.5.2接單後生產策略多期模式72
3.5.3延遲生產策略多期模式73
3.5.4面向庫存生產策略多期模式74
3.5.5混合預測性生產與延遲生產策略多期模式75
3.6多期模式模型實證與結果分析77
3.6.1參數設定77
3.6.2多期模式求解78
3.6.3多期模式求解結果分析84
3.7本章小結85
3.7.1研究結論85
3.7.2研究問題的局限性86
第4章推拉結合式多階多廠生產鏈規劃技術87
4.1TFTLCD生產鏈生產類型87
4.2多廠生產規劃與排程的方法88
4.3問題界定91
4.3.1生產鏈多廠環境91
4.3.2擬解決的問題92
4.4生產鏈多廠規劃數學模型的構建92
4.4.1數學建模92
4.4.2模型的擴展使用說明97
4.5案例分析99
4.5.1案例設定99
4.5.2基於LINGO軟件的線性規劃法求解101
4.5.3基於Matlab的粒子群算法求解116
4.6本章小結127
4.6.1研究結論127
4.6.2研究問題的局限性128
第5章基於目標級聯法的生產鏈協同規劃130
5.1ATC協同規劃技術130
5.1.1ATC概況130
5.1.2ATC的應用132
5.2ATC的原理136
5.2.1特定層級的模型特點136
5.2.2各個層級的目標傳遞機制139
5.2.3目標級聯法的協調機制140
5.3基於ATC的生產鏈協同規劃數學模型141
5.3.1問題界定141
5.3.2生產鏈協同規劃的AAO模型143
5.3.3生產鏈協同規劃的ATC模型145
5.4模型求解與結果分析148
5.4.1模型參數148
5.4.2AAO模型結果分析149
5.4.3ATC模型結果分析155
5.5AAO模型與ATC模型結果的對比分析166
5.6對ATC方法的評價168
5.7本章小結169
5.7.1研究結論169
5.7.2研究問題的局限性170
第6章ATC協同機制與算法改進171
6.1TFTLCD集中式優化模型設計171
6.1.1問題描述171
6.1.2模型描述172
6.1.3AAO模型構建174
6.2ATC模型構建178
6.2.1對模型的分解結構178
6.2.2各層次方程式179
6.3協調機制的分析與設計181
6.4權重更新算法182
6.5模型求解及結果分析184
6.5.1集中式模型求解184
6.5.2ATC求解與收斂過程分析185
6.5.3模型結果對比分析187
6.5.4結果差異分析188
6.5.5運算效率分析189
6.6加速收斂算法的設計與實現190
6.6.1收斂過程的特點與成因分析190
6.6.2加速收斂的原理與設計192
6.6.3算法設計與實現195
6.6.4加速效果檢驗對比197
6.7本章小結199
6.7.1研究結論199
6.7.2研究問題的局限性200
6.7.3改進與提升的方向201
第7章TFTLCD生產鏈協同規劃決策支持原型開發及運作流程202
7.1系統架構202
7.2系統模塊及運作流程205
7.2.1生產規劃工作內容及相互關係205
7.2.2月計劃模塊206
7.2.3周計劃模塊211
7.2.4日計劃模塊214
7.2.5報告示例217
7.3系統開發及導入進程220
7.4績效分析220
7.5本章小結221
附錄222
附錄AATC模型參數列表222
附錄B簡化模型描述223
附錄C可達目標值簡化模型加速收斂對比224
參考文獻226
第1章智能製造與高級生產規劃1
1.1智能製造1
1.1.1智能製造是製造業發展的必然趨勢1
1.1.2智能製造的特徵2
1.2智能工廠的架構與功能定義3
1.2.1智能工廠的概念3
1.2.2智能工廠架構4
1.3智能工廠建設核心：高級規劃與排程6
1.3.1APS概論6
1.3.2APS的功能特色9
1.3.3APS與ERP的系統集成14
1.3.4APS與SCM的關係20
1.3.5APS發展趨勢與應用展望22
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2.1生產鏈協同規劃24
2.1.1生產鏈協同規劃背景24
2.1.2生產鏈協同規劃的重要性26
2.1.3生產鏈協同規劃模式27
2.2TFTLCD生產流程簡介28
2.2.1TFTLCD工藝流程28
2.2.2TFTLCD生產鏈結構32
2.2.3TFTLCD製造業上下游生產模式34
2.3TFTLCD生產規劃特性35
2.3.1各制程的分級特性35
2.3.2TFTLCD生產規劃及限制特性36
2.4TFTLCD製造業對APS系統的需求特性38
2.4.1商業 APS軟件做法與架構38
2.4.2TFTLCD製造業APS規劃特性41
2.4.3適合TFTLCD製造業的APS規劃理念42
2.5TFTLCD生產規劃與排程的績效指標與限制45
2.5.1績效指標45
2.5.2多廠區規劃與排程限制46
第3章基於延遲策略的TFTLCD產業生產模式優化47
3.1延遲策略簡介47
3.1.1延遲策略提出的背景47
3.1.2延遲策略的定義48
3.1.3實現延遲策略的基本方法50
3.1.4延遲策略的本質52
3.1.5延遲策略分類及比較53
3.1.6延遲策略與大規模定制的關係57
3.2TFTLCD生產鏈延遲策略設計59
3.2.1TFTLCD製造引入延遲策略的必要性59
3.2.2TFTLCD生產鏈延遲策略設計60
3.3基於延遲策略的單期生產模式選擇優化60
3.3.1模型基本說明60
3.3.2接單後生產策略單期模式61
3.3.3延遲策略單期模式62
3.3.4面向庫存生產策略單期模式63
3.3.5混合預測性生產與延遲生產策略（部分延遲策略）單期模式64
3.4單期模式模型實證與結果分析65
3.4.1參數設定65
3.4.2市場需求小於產能限制時單期模式求解66
3.4.3市場需求大於產能限制時單期模式求解68
3.4.4單期模式求解結果分析70
3.5多期生產模式選擇優化72
3.5.1模型基本說明72
3.5.2接單後生產策略多期模式72
3.5.3延遲生產策略多期模式73
3.5.4面向庫存生產策略多期模式74
3.5.5混合預測性生產與延遲生產策略多期模式75
3.6多期模式模型實證與結果分析77
3.6.1參數設定77
3.6.2多期模式求解78
3.6.3多期模式求解結果分析84
3.7本章小結85
3.7.1研究結論85
3.7.2研究問題的局限性86
第4章推拉結合式多階多廠生產鏈規劃技術87
4.1TFTLCD生產鏈生產類型87
4.2多廠生產規劃與排程的方法88
4.3問題界定91
4.3.1生產鏈多廠環境91
4.3.2擬解決的問題92
4.4生產鏈多廠規劃數學模型的構建92
4.4.1數學建模92
4.4.2模型的擴展使用說明97
4.5案例分析99
4.5.1案例設定99
4.5.2基於LINGO軟件的線性規劃法求解101
4.5.3基於Matlab的粒子群算法求解116
4.6本章小結127
4.6.1研究結論127
4.6.2研究問題的局限性128
第5章基於目標級聯法的生產鏈協同規劃130
5.1ATC協同規劃技術130
5.1.1ATC概況130
5.1.2ATC的應用132
5.2ATC的原理136
5.2.1特定層級的模型特點136
5.2.2各個層級的目標傳遞機制139
5.2.3目標級聯法的協調機制140
5.3基於ATC的生產鏈協同規劃數學模型141
5.3.1問題界定141
5.3.2生產鏈協同規劃的AAO模型143
5.3.3生產鏈協同規劃的ATC模型145
5.4模型求解與結果分析148
5.4.1模型參數148
5.4.2AAO模型結果分析149
5.4.3ATC模型結果分析155
5.5AAO模型與ATC模型結果的對比分析166
5.6對ATC方法的評價168
5.7本章小結169
5.7.1研究結論169
5.7.2研究問題的局限性170
第6章ATC協同機制與算法改進171
6.1TFTLCD集中式優化模型設計171
6.1.1問題描述171
6.1.2模型描述172
6.1.3AAO模型構建174
6.2ATC模型構建178
6.2.1對模型的分解結構178
6.2.2各層次方程式179
6.3協調機制的分析與設計181
6.4權重更新算法182
6.5模型求解及結果分析184
6.5.1集中式模型求解184
6.5.2ATC求解與收斂過程分析185
6.5.3模型結果對比分析187
6.5.4結果差異分析188
6.5.5運算效率分析189
6.6加速收斂算法的設計與實現190
6.6.1收斂過程的特點與成因分析190
6.6.2加速收斂的原理與設計192
6.6.3算法設計與實現195
6.6.4加速效果檢驗對比197
6.7本章小結199
6.7.1研究結論199
6.7.2研究問題的局限性200
6.7.3改進與提升的方向201
第7章TFTLCD生產鏈協同規劃決策支持原型開發及運作流程202
7.1系統架構202
7.2系統模塊及運作流程205
7.2.1生產規劃工作內容及相互關係205
7.2.2月計劃模塊206
7.2.3周計劃模塊211
7.2.4日計劃模塊214
7.2.5報告示例217
7.3系統開發及導入進程220
7.4績效分析220
7.5本章小結221
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附錄AATC模型參數列表222
附錄B簡化模型描述223
附錄C可達目標值簡化模型加速收斂對比224
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