本書包括3篇內容，第1篇可重構體系篇，針對複雜製造系統的生產計畫與調度整體需求與特點，構建具有可重構能力的生產計畫與調度體系結構，並討論體系結構的可重構特性以及體系的重構過程和方法。第2篇可重構單元篇，在複雜製造系統生產計畫與調度體系的整體框架下，分別討論體系結構中的四個核心單元，即中期生產計畫單元、短期生產計畫單元、實時調度單元和重調度單元。第3篇可重構實施篇，首先給出了實施本書體系結構設計的可重構計畫與調度體系原型系統的實現，然後應用此原型系統，結合案例對單元級和系統級的體系結構重構過程加以分析說明。
本書面向從事複雜製造系統計畫、調度和最佳化等相關領域研究工作的科學研究人員，微電子等複雜製造產業的生產管理或工程技術人員，也可作為系統工程、工業工程、自動化、機械工程等科系大學研究生和教師的學習用書。
具体描述
动态复杂系统的多维优化与控制：面向敏捷制造与智能运营的新范式 图书简介 本书深入探讨了在高度动态、不确定性强烈的复杂系统（如尖端制造业、智慧物流网络、大型基础设施管理等）背景下，如何构建一套全面、灵活且高效的决策支持框架。不同于传统侧重于静态最优解的规划方法，本书聚焦于“多维协同优化”与“实时自适应控制”的融合，旨在为系统设计者、管理者和决策者提供一套面向未来的、可应对高波动性和突发事件的理论基础与实用工具集。 本书的核心思想是：复杂系统不再是简单的线性叠加，而是由大量异构组件通过复杂的依赖关系耦合而成的涌现体。因此，对系统的有效管理必须超越单一维度的效率考量，转向鲁棒性、敏捷性、可持续性的综合评价体系。 --- 第一部分：复杂系统建模与多尺度表征 本部分旨在为理解和分析复杂系统奠定坚实的数学与工程基础。我们首先审视了传统建模方法的局限性，尤其是在处理非线性和时变特性方面的不足。 1. 复杂系统拓扑与网络理论的深化应用： 本书引入了高级图论工具，如动态随机图、加权多层网络模型，来精确描述系统组件间的相互作用。我们详细分析了关键节点的识别方法（如基于信息熵流、Katz中心性等指标），以及网络结构对系统整体脆弱性和传播效应的影响。重点阐述了如何将物理实体（如机床、传感器、物料）映射到抽象的系统图中，并赋予其动态属性参数。 2. 异构数据融合与状态空间重构： 在现代复杂系统中，信息来源高度异构（IoT传感器数据、历史生产记录、环境参数、财务指标等）。本章介绍了一系列先进的数据驱动建模技术，包括高阶张量分解（Tensor Decomposition）用于捕捉多维关联，以及基于贝叶斯网络和隐马尔可夫模型（HMMs）的集成框架，以实现对系统“隐藏状态”的有效估计和预测。我们特别关注时间序列的非平稳性处理和缺失数据的智能插补策略。 3. 动态约束的非线性描述： 区别于传统线性规划，本书采用微分对（Differential Forms）和Hamiltonian力学原理来描述受时间、资源、物理定律严格限制的动态过程。这使得我们能够更精确地建模那些包含滞后效应、饱和效应和反馈耦合的非线性约束条件。 --- 第二部分：鲁棒性与敏捷性驱动的优化理论 本部分是本书的核心，着力于从“寻求一个最优解”转向“寻求一组在各种不确定性下表现稳健的解集”。 1. 机会约束优化（Chance-Constrained Optimization, CCO）的拓展： 我们超越了传统的随机规划，重点介绍了基于分布鲁棒优化（Distributionally Robust Optimization, DRO）的方法。DRO不依赖于精确的概率分布假设，而是通过定义一个“不确定性集”来确保解的性能，即使在最坏情况下的分布偏离下也能保持可接受的性能水平。详细讨论了如何将DRO应用于关键资源分配和容量规划问题。 2. 多目标多阶段决策与Pareto前沿的动态演化： 复杂系统的优化目标往往相互冲突（如成本-速度、质量-灵活性）。本书采用了基于区间值模糊集（Interval-Valued Fuzzy Sets）的决策方法来处理目标函数定义的不确定性。我们不仅计算静态的Pareto前沿，更重要的是，引入了“动态Pareto前沿”的概念，分析在系统演进过程中，不同目标间的权衡点是如何实时漂移的。 3. 弹性与恢复力的量化指标： 鲁棒性（抵抗干扰）与弹性（快速恢复）是复杂系统生存的关键。本书构建了一套量化指标体系，包括系统停机时间敏感度指数、干扰吸收阈值以及“恢复时间效率”（RTE）。基于此，我们设计了“预见性备份策略”，即不均匀地冗余关键资源，以最小化整体恢复成本。 --- 第三部分：实时控制、决策与人机协同接口 决策的有效性高度依赖于其实施的速度和准确性。本部分转向实时（Real-Time）的执行层面。 1. 基于模型预测控制（MPC）的深度集成： 我们将MPC扩展到具有大规模离散事件和混合动态特性的系统。重点在于如何高效地求解高频下的滚动时域优化问题。引入了“稀疏化求解器”和“预求解器-迭代改进”的混合策略，以确保复杂约束下的实时可行性。我们探讨了如何在MPC框架中嵌入经济性指标，使其不仅是技术上的最优，同时也是商业上最优的。 2. 适应性调度与作业重定向机制： 针对生产或物流环节的突发中断，本书提出了一种“基于Agent的自组织重调度”框架。每个Agent（设备、工位）被赋予局部的决策权限和全局的系统目标信息。当检测到异常时，Agent通过局部通信和协商协议，迅速达成一致的局部调整方案，从而避免了中心控制器的瓶颈效应。这部分内容详细介绍了基于博弈论的资源竞争与合作机制。 3. 可解释的决策支持系统（Explainable Decision Support）： 复杂系统的优化模型往往过于庞大，难以被操作人员信任。本书强调了决策透明度的重要性。我们应用局部代理模型（Surrogate Models）和归因分析技术（Attribution Analysis），将高维优化结果转化为直观的“决策依据”和“影响因子报告”，帮助管理者理解系统为何推荐当前操作，从而提高人机协作的效率和信任度。 --- 第四部分：案例研究与未来展望 本书的最后一部分通过实际工程案例验证了所提出理论的有效性，并指明了未来研究的方向。 案例分析聚焦： 大规模定制化生产线的动态能力平衡： 如何实时调整柔性单元的配置，以应对客户订单的快速变化。 能源与物流的耦合系统优化： 在考虑可再生能源波动性的前提下，优化能源调度与物料运输之间的资源竞争。 未来展望： 本书展望了量子计算在复杂系统优化中的潜在应用，特别是在求解NP-hard的调度问题上的突破，以及神经符号AI（Neuro-Symbolic AI）在系统知识表示和推理方面的融合趋势。 总结： 本书旨在为读者提供一套超越传统确定性方法论的、面向高变动性环境的系统工程思维范式，强调从设计鲁棒性到实现敏捷性的完整闭环控制。它不仅是一本理论专著，更是一份指导构建下一代智能、自适应复杂系统的实践蓝图。
著者信息
作者簡介
喬非
大學電子與資訊工程學院教授。長期從事系統工程、自動控制與管理工程等方面的教學和研究工作。主要研究方向包括：智慧製造與智慧工廠、複雜生產系統調度與優化、智慧優化理論與方法、製造業資訊化、能耗模型與能源管理等。作為負責人或主要成員完成科學研究專案20餘項，出版專著4部，學術論文100餘篇，其中被SCI、EI檢索論文70餘篇。
喬非
大學電子與資訊工程學院教授。長期從事系統工程、自動控制與管理工程等方面的教學和研究工作。主要研究方向包括：智慧製造與智慧工廠、複雜生產系統調度與優化、智慧優化理論與方法、製造業資訊化、能耗模型與能源管理等。作為負責人或主要成員完成科學研究專案20餘項，出版專著4部，學術論文100餘篇，其中被SCI、EI檢索論文70餘篇。
图书目录
第1 篇 可重構體系篇
第1 章 複雜製造系統概述
1.1 製造系統的複雜性
1.1.1 製造系統的分類與特點
1.1.2 工業製造系統的複雜性
1.2 多重入複雜製造系統運作概述
1.2.1 多重入複雜製造系統概念及特徵
1.2.2 典型多重入複雜製造系統——半導體製造
1.2.3 製造資訊系統
1.3 複雜製造系統的生產計畫與調度
1.3.1 生產計畫與調度概念
1.3.2 中期生產計畫問題與方法
1.3.3 短期生產計畫生產調度問題與方法
1.3.4 動態調度問題與方法
1.4 複雜製造系統的發展趨勢
1.4.1 新一代網路技術驅動下的製造系統發展趨勢
1.4.2 新型製造模式下計畫調度的可重構意義
參考文獻
第2 章 可重構的複雜製造系統生產計畫與調度體系
2.1 體系結構的一般概念
2.1.1 體系結構和體系結構框架
2.1.2 常用體系結構框架
2.1.3 體系結構框架的概念模型
2.2 面向生產計畫與調度的體系結構框架
2.2.1 製造系統生產計畫與調度的研究路線
2.2.2 面向生產計畫與調度的體系結構框架的元素及關係
2.2.3 面向生產計畫與調度的體系結構框架的視角及模型
2.2.4 面向生產計畫與調度的體系結構框架的特點分析
2.3 複雜製造系統生產計畫與調度體系結構的構建
2.3.1 業務系統視角模型建立
2.3.2 業務過程視角模型建立
2.3.3 相互配合視角模型建立
2.3.4 體系結構模型之間的集成和重構關係
2.4 可重構的複雜製造系統生產計畫與調度集成體系
2.4.1 體系結構的業務功能關係
2.4.2 體系結構的業務過程邏輯
2.4.3 體系結構的特點分析
參考文獻
第3 章 面向複雜製造系統的計畫與調度重構
3.1 面向複雜製造系統的計畫與調度體系重構概述
3.1.1 可重構系統的結構及組成
3.1.2 可重構的類别
3.1.3 可重構系統的複用層次
3.2 可重構的內容與層次
3.2.1 系統級重構
3.2.2 組件級重構
3.2.3 算法級重構
3.3 可重構系統的建立過程
3.4 複用層次的語義基礎
3.4.1 範疇論基礎概念
3.4.2 複用層次的語義基礎
參考文獻
第2 篇 可重構單元篇
第4 章 複雜製造系統的中期生產計畫
4.1 中期生產計畫概述
4.1.1 投料計畫概述
4.1.2 維護計畫概述
4.2 投料計畫方法研究
4.2.1 負荷均衡投料計畫算法
4.2.2 動態負荷均衡投料計畫算法
4.2.3 基於產能約束的混合智慧投料算法
4.3 維護計畫方法研究
4.3.1 設備維護策略
4.3.2 智慧最佳化維護方法研究
4.4 相互配合計畫方法研究
4.4.1 投料計畫與維護計畫的相互配合
4.4.2 維護計畫與生產調度的相互配合
4.5 中期計畫的可重構集成
4.5.1 中期計畫體系結構模型
4.5.2 中期計畫集成控製
4.5.3 中期計畫通用組件及介面
4.6 案例： 考慮了生產調度的維護計畫
4.6.1 案例描述
4.6.2 仿真模型
4.6.3 仿真結果
參考文獻
第5 章 複雜製造系統的短期計畫與調度
5.1 短期生產計畫與調度概述
5.1.1 短期生產計畫與調度概念
5.1.2 短期生產計畫與調度方法
5.2 基於約束理論的DBR 短期生產計畫方法
5.2.1 面向多重入製造系統實施的DBR 分析
5.2.2 基於DBR 的分層調度算法
5.3 基於SBO 的多目標調度最佳化方法
5.3.1 面向複雜製造調度的SBO 方法設計
5.3.2 基於灰色關聯度分析的最佳化目標選取
5.3.3 基於NSGA- II 算法的SBO 多目標調度最佳化方法
5.3.4 基於層次分析法的最優解選取
5.4 瓶頸區並行設備調度方法
5.4.1 瓶頸區調度最佳化方法簡介
5.4.2 瓶頸區調度最佳化方法設計
5.4.3 調度期內瓶頸區工序集預測方法
5.4.4 瓶頸區調度任務的最佳化
5.5 短期計畫與調度的可重構集成
5.5.1 短期計畫與調度體系結構的業務系統視角模型
5.5.2 短期計畫與調度體系結構的業務過程視角模型
5.6 案例： SBO 多目標調度最佳化方法
5.6.1 基於BenchMark6 模型的SBO 仿真最佳化
5.6.2 最優解選取
參考文獻
第6 章 複雜製造系統的實時調度
6.1 實時調度概述
6.1.1 基於規則的實時調度方法
6.1.2 基於數據的實時調度方法
6.2 基於數據的組合規則調度策略
6.2.1 調度規則庫的設計與選取
6.2.2 性能指標集的設計與選取
6.2.3 基於數據的實時調度
6.3 基於數據的瓶頸設備實時調度
6.3.1 基於數據的瓶頸識别
6.3.2 基於數據的瓶頸調度算法
6.4 實時調度的可重構集成
6.4.1 實時調度的業務系統視角模型
6.4.2 實時調度的業務過程視角模型
6.5 案例： 基於數據的瓶頸設備實時調度
參考文獻
第7 章 複雜製造系統的重調度
7.1 重調度概述
7.1.1 重調度策略的研究現狀與發展
7.1.2 重調度方法的研究現狀與發展
7.1.3 重調度評價的研究現狀與發展
7.2 基於模糊Petri 網推理的重調度策略
7.2.1 面向重調度決策的模糊Petri 網模型
7.2.2 基於模糊推理的重調度決策
7.3 匹配重調度方法
7.3.1 匹配時段與匹配區域
7.3.2 單臺設備匹配重調度方法
7.3.3 設備組匹配重調度方法
7.3.4 兩種匹配重調度方法的比較分析
7.4 重調度評價
7.4.1 穩定性評價
7.4.2 有效性評價
7.5 重調度的可重構集成
7.5.1 重調度的業務系統視角模型
7.5.2 重調度的業務過程視角模型
7.6 案例： 在線重調度
參考文獻
第3 篇 可重構實施篇
第8 章 可重構體系原型系統設計
8.1 原型系統簡介
8.2 原型系統設計
8.2.1 原型系統基礎架構設計
8.2.2 數據層設計
8.2.3 軟體層設計
8.2.4 仿真層設計
8.3 數據層實現
8.4 軟體層實現
8.4.1 數據介面定義實現
8.4.2 基礎模型實現
8.4.3 體系結構組件實現
8.4.4 仿真模型介面實現
8.4.5 使用者介面實現
8.5 仿真層實現
8.5.1 模型庫實現
8.5.2 算法庫實現
8.6 MRPSS 使用流程
參考文獻
第9 章 基於原型系統的可重構實施
9.1 原型系統基本使用介面
9.2 基於原型系統的可重構驗證研究
9.2.1 概述
9.2.2 瓶頸區需求模型
9.2.3 HP24Fab 模型簡介
9.2.4 重構驗證過程及分析
9.3 基於原型系統的可重構最佳化研究
9.3.1 概述
9.3.2 生產線數據分析過程
9.3.3 生產線數據表示與評估尺度
9.3.4 生產線數據分析模型
9.3.5 Minifab 模型
9.3.6 Minifab 數據分析的重構過程案例
參考文獻
附錄 專業詞語匯總表
第1 章 複雜製造系統概述
1.1 製造系統的複雜性
1.1.1 製造系統的分類與特點
1.1.2 工業製造系統的複雜性
1.2 多重入複雜製造系統運作概述
1.2.1 多重入複雜製造系統概念及特徵
1.2.2 典型多重入複雜製造系統——半導體製造
1.2.3 製造資訊系統
1.3 複雜製造系統的生產計畫與調度
1.3.1 生產計畫與調度概念
1.3.2 中期生產計畫問題與方法
1.3.3 短期生產計畫生產調度問題與方法
1.3.4 動態調度問題與方法
1.4 複雜製造系統的發展趨勢
1.4.1 新一代網路技術驅動下的製造系統發展趨勢
1.4.2 新型製造模式下計畫調度的可重構意義
參考文獻
第2 章 可重構的複雜製造系統生產計畫與調度體系
2.1 體系結構的一般概念
2.1.1 體系結構和體系結構框架
2.1.2 常用體系結構框架
2.1.3 體系結構框架的概念模型
2.2 面向生產計畫與調度的體系結構框架
2.2.1 製造系統生產計畫與調度的研究路線
2.2.2 面向生產計畫與調度的體系結構框架的元素及關係
2.2.3 面向生產計畫與調度的體系結構框架的視角及模型
2.2.4 面向生產計畫與調度的體系結構框架的特點分析
2.3 複雜製造系統生產計畫與調度體系結構的構建
2.3.1 業務系統視角模型建立
2.3.2 業務過程視角模型建立
2.3.3 相互配合視角模型建立
2.3.4 體系結構模型之間的集成和重構關係
2.4 可重構的複雜製造系統生產計畫與調度集成體系
2.4.1 體系結構的業務功能關係
2.4.2 體系結構的業務過程邏輯
2.4.3 體系結構的特點分析
參考文獻
第3 章 面向複雜製造系統的計畫與調度重構
3.1 面向複雜製造系統的計畫與調度體系重構概述
3.1.1 可重構系統的結構及組成
3.1.2 可重構的類别
3.1.3 可重構系統的複用層次
3.2 可重構的內容與層次
3.2.1 系統級重構
3.2.2 組件級重構
3.2.3 算法級重構
3.3 可重構系統的建立過程
3.4 複用層次的語義基礎
3.4.1 範疇論基礎概念
3.4.2 複用層次的語義基礎
參考文獻
第2 篇 可重構單元篇
第4 章 複雜製造系統的中期生產計畫
4.1 中期生產計畫概述
4.1.1 投料計畫概述
4.1.2 維護計畫概述
4.2 投料計畫方法研究
4.2.1 負荷均衡投料計畫算法
4.2.2 動態負荷均衡投料計畫算法
4.2.3 基於產能約束的混合智慧投料算法
4.3 維護計畫方法研究
4.3.1 設備維護策略
4.3.2 智慧最佳化維護方法研究
4.4 相互配合計畫方法研究
4.4.1 投料計畫與維護計畫的相互配合
4.4.2 維護計畫與生產調度的相互配合
4.5 中期計畫的可重構集成
4.5.1 中期計畫體系結構模型
4.5.2 中期計畫集成控製
4.5.3 中期計畫通用組件及介面
4.6 案例： 考慮了生產調度的維護計畫
4.6.1 案例描述
4.6.2 仿真模型
4.6.3 仿真結果
參考文獻
第5 章 複雜製造系統的短期計畫與調度
5.1 短期生產計畫與調度概述
5.1.1 短期生產計畫與調度概念
5.1.2 短期生產計畫與調度方法
5.2 基於約束理論的DBR 短期生產計畫方法
5.2.1 面向多重入製造系統實施的DBR 分析
5.2.2 基於DBR 的分層調度算法
5.3 基於SBO 的多目標調度最佳化方法
5.3.1 面向複雜製造調度的SBO 方法設計
5.3.2 基於灰色關聯度分析的最佳化目標選取
5.3.3 基於NSGA- II 算法的SBO 多目標調度最佳化方法
5.3.4 基於層次分析法的最優解選取
5.4 瓶頸區並行設備調度方法
5.4.1 瓶頸區調度最佳化方法簡介
5.4.2 瓶頸區調度最佳化方法設計
5.4.3 調度期內瓶頸區工序集預測方法
5.4.4 瓶頸區調度任務的最佳化
5.5 短期計畫與調度的可重構集成
5.5.1 短期計畫與調度體系結構的業務系統視角模型
5.5.2 短期計畫與調度體系結構的業務過程視角模型
5.6 案例： SBO 多目標調度最佳化方法
5.6.1 基於BenchMark6 模型的SBO 仿真最佳化
5.6.2 最優解選取
參考文獻
第6 章 複雜製造系統的實時調度
6.1 實時調度概述
6.1.1 基於規則的實時調度方法
6.1.2 基於數據的實時調度方法
6.2 基於數據的組合規則調度策略
6.2.1 調度規則庫的設計與選取
6.2.2 性能指標集的設計與選取
6.2.3 基於數據的實時調度
6.3 基於數據的瓶頸設備實時調度
6.3.1 基於數據的瓶頸識别
6.3.2 基於數據的瓶頸調度算法
6.4 實時調度的可重構集成
6.4.1 實時調度的業務系統視角模型
6.4.2 實時調度的業務過程視角模型
6.5 案例： 基於數據的瓶頸設備實時調度
參考文獻
第7 章 複雜製造系統的重調度
7.1 重調度概述
7.1.1 重調度策略的研究現狀與發展
7.1.2 重調度方法的研究現狀與發展
7.1.3 重調度評價的研究現狀與發展
7.2 基於模糊Petri 網推理的重調度策略
7.2.1 面向重調度決策的模糊Petri 網模型
7.2.2 基於模糊推理的重調度決策
7.3 匹配重調度方法
7.3.1 匹配時段與匹配區域
7.3.2 單臺設備匹配重調度方法
7.3.3 設備組匹配重調度方法
7.3.4 兩種匹配重調度方法的比較分析
7.4 重調度評價
7.4.1 穩定性評價
7.4.2 有效性評價
7.5 重調度的可重構集成
7.5.1 重調度的業務系統視角模型
7.5.2 重調度的業務過程視角模型
7.6 案例： 在線重調度
參考文獻
第3 篇 可重構實施篇
第8 章 可重構體系原型系統設計
8.1 原型系統簡介
8.2 原型系統設計
8.2.1 原型系統基礎架構設計
8.2.2 數據層設計
8.2.3 軟體層設計
8.2.4 仿真層設計
8.3 數據層實現
8.4 軟體層實現
8.4.1 數據介面定義實現
8.4.2 基礎模型實現
8.4.3 體系結構組件實現
8.4.4 仿真模型介面實現
8.4.5 使用者介面實現
8.5 仿真層實現
8.5.1 模型庫實現
8.5.2 算法庫實現
8.6 MRPSS 使用流程
參考文獻
第9 章 基於原型系統的可重構實施
9.1 原型系統基本使用介面
9.2 基於原型系統的可重構驗證研究
9.2.1 概述
9.2.2 瓶頸區需求模型
9.2.3 HP24Fab 模型簡介
9.2.4 重構驗證過程及分析
9.3 基於原型系統的可重構最佳化研究
9.3.1 概述
9.3.2 生產線數據分析過程
9.3.3 生產線數據表示與評估尺度
9.3.4 生產線數據分析模型
9.3.5 Minifab 模型
9.3.6 Minifab 數據分析的重構過程案例
參考文獻
附錄 專業詞語匯總表
图书序言
- ISBN：9786263321243
- 規格：平裝 / 324頁 / 17 x 23 x 1.62 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
- 出版地：台灣
- 本書分類：專業/教科書/政府出版品> 電機資訊類> 資訊
图书试读
序
製造業是國民經濟發展的重要支柱，製造業的先進程度標誌著一個國家的發展水準。隨著現代製造業在環境、結構、過程等多方面表現出的複雜性日益增強，對複雜製造系統的運營管理與最佳化也提出了更高的要求。複雜製造系統技術密集，資金密集，例如，在半導體集成電路芯片製造生產線上，投資的75%用在設備上，相比於透過增加貴重設備來提高產能的方式，以改進生產計畫與調度策略來最佳化生產也能收到良好效果，價格動輒數千萬甚至上億的設備如果少空閒幾分鐘，則將節省數目可觀的成本。
生產計畫與調度是複雜製造企業生產活動和組織管理的重要環節，是提高企業經濟效益的有效途徑，對於提高企業生產管理水準、節約成本、提升市場競爭力、快速收回投資以及獲得更高的經濟效益有著十分重要的意義。而複雜製造系統的調度最佳化毫無疑問是眾多調度問題中頗具挑戰性的一類，得到了海內外工業工程、控製工程、人工智慧、應用數學、運籌學、電腦科學、管理科學、系統工程等領域的研究人員及工程技術人員的廣泛關注，成為學術界和應用界的研究焦點之一。
以多重入特徵明顯的半導體製造系統為代表的一類複雜製造系統，因其在工藝流程、多樣性約束、生產方式等方面的複雜要求及來自內外部製造環境的動態不確定性，為其製造過程的生產計畫和調度控製的研究帶來了更大的挑戰。近十多年來，雖然有大批學者投身這一領域的研究，也取得了相當可觀的成果積累，但主要的研究工作還是集中於對生產計畫與調度中各個子問題的求解，如能力計畫、投料控製、實時調度等。無論是從模型到方法的理論研究，還是從最佳化問題到控製策略的技術探索，都難以填充研究與應用之間的鴻溝，究其原因，已有的研究成果在系統性和靈活性上的不足可能是製約因素之一。
著者從1920 年代初開始涉足製造領域生產計畫與調度的研究，先後圍繞柔性製造、電腦集成製造等先進製造系統，積累了多年的科學研究、教學及工程經歷。近十多年來，進一步專注於對以半導體芯片製造為代表的複雜製造系統的生產計畫與調度理論、方法和應用研究，同時也越來越體會到，對於複雜製造系統的調度最佳化管理，在不斷改進模型、創新方法的基礎上，更需要加強系統級的相互配合能力和對於複雜動態環境的應變能力。
鑒於此，本書從系統工程的角度切入，面向以半導體生產線為代表的多重入複雜製造系統，研究提出一種可重構的生產計畫與調度體系結構。該體系結構不僅把複雜的半導體製造過程所涉及的各類典型生產計畫與調度問題科學合理地整合為一個有機體，將各部分各環節的常規方法及著者多年研究形成的方法成果等嵌入該體系之中，而且能夠針對具體業務問題在體系結構層級上重新配置其業務系統，產生合理的方案，支援具體環境下的計畫調度決策。
本書的主要內容來源於著者及其研究生們的科學研究積累，強調理論與實踐的結合以及學術研究與工程應用的結合。著重研究具有集成性和靈活性的複雜製造系統生產計畫與調度體系的構建及相關技術方法，並突出其可重構特徵與可重構能力的設計與實現。全書包括3篇9 章。
第1篇可重構體系篇，針對複雜製造系統的生產計畫與調度整體需求與特點，構建具有可重構能力的生產計畫與調度體系結構，並討論體系結構的可重構特性以及體系的重構過程和方法，為後續內容建立框架和基礎。
第2篇可重構單元篇，在複雜製造系統生產計畫與調度體系的整體框架下，分别討論體系結構中的四個核心單元，即中期生產計畫單元、短期生產計畫單元、實時調度單元和重調度單元。在分别概述各單元的概念、發展及一般方法的基礎上，著重介紹了著者研究提出的若干針對複雜製造系統的計畫與調度的新方法。這些單元問題及方法都可以藉助於體系結構的集成化模型納入生產計畫與調度體系的框架之中，並參與系統的重構過程。
第3篇可重構實施篇，首先給出了實施本書體系結構設計的可重構計畫與調度體系原型系統的實現，繼而應用此原型系統，結合案例對單元級和系統級的體系結構重構過程加以分析說明。
本書面向從事複雜製造系統計畫、調度和最佳化等相關領域研究工作的科學研究人員，系統工程、工業工程、自動化、機械工程等科系大學研究生和教師，微電子等複雜製造產業的生產管理或工程技術人員等，力圖在生產計畫與調度的系統化技術、方法、工具及應用案例等方面，為讀者提供有價值的參考和幫助。
與本書內容相關的研究工作得到了國家自然科學基金項目等的資助，也得到了團隊創始人吳啓迪教授的指導和幫助。在本書編寫過程中，丁小進、施斌、葉愷、李兆佳、郭瓔宵、倪嘉呈、谷翔、李雯琳、於孝雨、高海、王正等研究生參與了研究工作，研究生王巧玲、邢俊霞協助了書稿整理，在此一併表示感謝。
限於水準和能力，本書難免有不妥之處，衷心希望各位讀者不吝批評指正。
製造業是國民經濟發展的重要支柱，製造業的先進程度標誌著一個國家的發展水準。隨著現代製造業在環境、結構、過程等多方面表現出的複雜性日益增強，對複雜製造系統的運營管理與最佳化也提出了更高的要求。複雜製造系統技術密集，資金密集，例如，在半導體集成電路芯片製造生產線上，投資的75%用在設備上，相比於透過增加貴重設備來提高產能的方式，以改進生產計畫與調度策略來最佳化生產也能收到良好效果，價格動輒數千萬甚至上億的設備如果少空閒幾分鐘，則將節省數目可觀的成本。
生產計畫與調度是複雜製造企業生產活動和組織管理的重要環節，是提高企業經濟效益的有效途徑，對於提高企業生產管理水準、節約成本、提升市場競爭力、快速收回投資以及獲得更高的經濟效益有著十分重要的意義。而複雜製造系統的調度最佳化毫無疑問是眾多調度問題中頗具挑戰性的一類，得到了海內外工業工程、控製工程、人工智慧、應用數學、運籌學、電腦科學、管理科學、系統工程等領域的研究人員及工程技術人員的廣泛關注，成為學術界和應用界的研究焦點之一。
以多重入特徵明顯的半導體製造系統為代表的一類複雜製造系統，因其在工藝流程、多樣性約束、生產方式等方面的複雜要求及來自內外部製造環境的動態不確定性，為其製造過程的生產計畫和調度控製的研究帶來了更大的挑戰。近十多年來，雖然有大批學者投身這一領域的研究，也取得了相當可觀的成果積累，但主要的研究工作還是集中於對生產計畫與調度中各個子問題的求解，如能力計畫、投料控製、實時調度等。無論是從模型到方法的理論研究，還是從最佳化問題到控製策略的技術探索，都難以填充研究與應用之間的鴻溝，究其原因，已有的研究成果在系統性和靈活性上的不足可能是製約因素之一。
著者從1920 年代初開始涉足製造領域生產計畫與調度的研究，先後圍繞柔性製造、電腦集成製造等先進製造系統，積累了多年的科學研究、教學及工程經歷。近十多年來，進一步專注於對以半導體芯片製造為代表的複雜製造系統的生產計畫與調度理論、方法和應用研究，同時也越來越體會到，對於複雜製造系統的調度最佳化管理，在不斷改進模型、創新方法的基礎上，更需要加強系統級的相互配合能力和對於複雜動態環境的應變能力。
鑒於此，本書從系統工程的角度切入，面向以半導體生產線為代表的多重入複雜製造系統，研究提出一種可重構的生產計畫與調度體系結構。該體系結構不僅把複雜的半導體製造過程所涉及的各類典型生產計畫與調度問題科學合理地整合為一個有機體，將各部分各環節的常規方法及著者多年研究形成的方法成果等嵌入該體系之中，而且能夠針對具體業務問題在體系結構層級上重新配置其業務系統，產生合理的方案，支援具體環境下的計畫調度決策。
本書的主要內容來源於著者及其研究生們的科學研究積累，強調理論與實踐的結合以及學術研究與工程應用的結合。著重研究具有集成性和靈活性的複雜製造系統生產計畫與調度體系的構建及相關技術方法，並突出其可重構特徵與可重構能力的設計與實現。全書包括3篇9 章。
第1篇可重構體系篇，針對複雜製造系統的生產計畫與調度整體需求與特點，構建具有可重構能力的生產計畫與調度體系結構，並討論體系結構的可重構特性以及體系的重構過程和方法，為後續內容建立框架和基礎。
第2篇可重構單元篇，在複雜製造系統生產計畫與調度體系的整體框架下，分别討論體系結構中的四個核心單元，即中期生產計畫單元、短期生產計畫單元、實時調度單元和重調度單元。在分别概述各單元的概念、發展及一般方法的基礎上，著重介紹了著者研究提出的若干針對複雜製造系統的計畫與調度的新方法。這些單元問題及方法都可以藉助於體系結構的集成化模型納入生產計畫與調度體系的框架之中，並參與系統的重構過程。
第3篇可重構實施篇，首先給出了實施本書體系結構設計的可重構計畫與調度體系原型系統的實現，繼而應用此原型系統，結合案例對單元級和系統級的體系結構重構過程加以分析說明。
本書面向從事複雜製造系統計畫、調度和最佳化等相關領域研究工作的科學研究人員，系統工程、工業工程、自動化、機械工程等科系大學研究生和教師，微電子等複雜製造產業的生產管理或工程技術人員等，力圖在生產計畫與調度的系統化技術、方法、工具及應用案例等方面，為讀者提供有價值的參考和幫助。
與本書內容相關的研究工作得到了國家自然科學基金項目等的資助，也得到了團隊創始人吳啓迪教授的指導和幫助。在本書編寫過程中，丁小進、施斌、葉愷、李兆佳、郭瓔宵、倪嘉呈、谷翔、李雯琳、於孝雨、高海、王正等研究生參與了研究工作，研究生王巧玲、邢俊霞協助了書稿整理，在此一併表示感謝。
限於水準和能力，本書難免有不妥之處，衷心希望各位讀者不吝批評指正。
用户评价
评分
坦白說，光是「調度」這兩個字，就讓我聯想到那堆永遠算不完的限制條件和無窮無盡的組合爆炸。這本書顯然是鎖定在解決業界最頭痛的難題之一。在我們這個世代，製造業的競爭力已經不再是誰的機器比較快，而是誰的反應速度、誰的系統韌性比較強。所以，「可重構」這個詞就是關鍵。它暗示著系統必須具備自我感知、自我修復的能力。我預期書中會花費大量篇幅來討論如何建立動態的資訊架構，以支援即時的決策變更。例如，當某台關鍵設備突然故障，整個系統必須在幾秒鐘內重新計算出全局最佳的替代路徑，而不只是局部調整。如果書中能提供一些實際案例分析，展示這些複雜數學模型在真實生產線上的應用成效，那這本書的價值就能立刻從學術殿堂躍升到實戰工具的層級。它應該會是一本需要筆記本和計算機在旁伺候的深度閱讀材料。
评分從書名來看，這絕對是學術界裡「控制理論」與「運籌學」交叉領域的重量級作品。我想像這本書的結構可能會非常嚴謹，開頭先確立製造系統的數學模型（可能是離散事件系統或馬可夫鏈），接著引入「可重構性」的定義與量測指標，然後才是核心的計劃與調度演算法的推導。如果作者是該領域的權威，那麼書中對新興優化演算法的論述，例如量子計算在排程上的潛在應用，或是基於深度學習的預測性調度，可能會讓讀者耳目一新。它不像是給一般管理者看的管理學書籍，更像是給博士生和資深研發工程師看的「武功秘笈」。這類型的書，通常價值不在於快速吸收，而在於可以反覆咀嚼、每次都有新收穫。我猜，它會成為我們實驗室或研發部門的必備參考書。
评分收到這本書的時候，我的第一反應是「這封面設計得也太務實了吧！」完全是那種專注於內容、不太注重花俏包裝的風格，這反而讓我對內容的紮實度更有信心。以「複雜製造系統」為核心，這主題在現今工業4.0的浪潮下顯得格外重要。我猜測作者群對於現有製造流程中的瓶頸一定有非常深入的觀察與剖析。例如，面對少量多樣的客製化訂單，傳統的固定式生產排程根本無法應付，這時候「可重構」的彈性就成了救命仙丹。我期望書中能深入探討如何量化這種「重構」的成本與效益，並且提供一套標準化的評估框架。書中也許會比較不同重構策略（像是基於Agent的、基於Agent的、或是混合式）的優劣，這對於正在進行數位轉型的企業高層決策者來說，無疑是極具參考價值的。這不是那種翻閱輕鬆的休閒讀物，它要求讀者必須具備一定的理工背景，才能真正領會其精髓。
评分這本書光看書名就讓人覺得「哇，好硬核！」《複雜製造系統的可重構計劃與調度》，這名字本身就帶著一股濃厚的學術氣息，讓人聯想到學術研討會上那些高深莫測的專有名詞。雖然我還沒實際翻開內頁，但光是想像書中可能會探討的內容，就覺得這絕對是一本需要高度專注力的著作。我猜測，內容應該會圍繞著現代製造業面臨的挑戰，特別是當生產線需要快速適應市場變化時，如何設計出一套具備「可重構性」的排程與規劃策略。書中可能會有大量的數學模型、演算法描述，甚至是圖論、最佳化理論的應用。對於從事產業界的朋友來說，這或許是提升決策智慧的關鍵；對於學生來說，這簡直是畢業論文的寶庫。我個人比較好奇的是，書中會如何平衡理論的嚴謹性與實際應用的可行性，畢竟在工廠裡，紙上談兵的優雅模型往往在面對現實的干擾時不堪一擊。期待它能提供一些創新的視角，讓那些複雜到讓人頭痛的排程問題，找到一條清晰可循的路徑。
评分這本書的名稱，讓我聯想到精密機械製造與高科技產業的脈動。在半導體、航太、生醫設備這些對時效性和準確率要求極高的領域，系統的「不變」往往是致命的。因此，能夠「重構」的系統，才代表著真正的先進性。《複雜製造系統的可重構計劃與調度》，這主題預示著它會探討如何從哲學層面去設計一個具備適應性的生產藍圖。它可能不只是教你如何「算」出最佳解，更重要的是教你如何建立一套「架構」，讓這個架構能夠在面對不確定性時，自動引導出次優甚至優於以往的決策。這種從宏觀架構到微觀演算法的完整論述，是這類書籍最吸引人的地方。我非常期待能看到作者如何巧妙地在複雜度爆炸的邊緣，維持住系統的可解性和可控性，這才是真正的技術實力展現。這是一本讓人期待能激發出更多創新研究的圖書。
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