面向網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造的農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用

為實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)裝備行業(yè)優(yōu)化升級(jí)，提升農(nóng)機(jī)裝備的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平，網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造成為農(nóng)機(jī)裝備行業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。本書立足于網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造技術(shù)，以農(nóng)機(jī)裝備企業(yè)及其供應(yīng)鏈為研究對(duì)象，從農(nóng)機(jī)裝備需求預(yù)測(cè)、供應(yīng)鏈庫存控制、供應(yīng)鏈物料配送和供應(yīng)鏈信息協(xié)同四個(gè)維度，重點(diǎn)介紹了面向網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造的農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈關(guān)鍵技術(shù)。
本書適宜智能制造、工業(yè)工程以及相關(guān)專業(yè)的技術(shù)人員參考。

呂鋒
工學(xué)博士，副教授，碩士研究生導(dǎo)師?，F(xiàn)任河南科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院工業(yè)工程系主任，兼任河南省機(jī)械工程學(xué)會(huì)工業(yè)工程專業(yè)委員會(huì)理事，洛陽市機(jī)械工程學(xué)會(huì)工業(yè)工程專業(yè)委員會(huì)副秘書長(zhǎng)。研究方向?yàn)楣I(yè)工程、物流與供應(yīng)鏈管理等。主持/參與科技部創(chuàng)新方法專項(xiàng)、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、河南省高校重點(diǎn)科研項(xiàng)目等10余項(xiàng)。獲中國機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，河南省高等教育教學(xué)成果獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)1項(xiàng)，河南省教育廳科技成果一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。出版專著2部，教材2部，發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇，其中SCI、EI等檢索10余篇。

智能制造是未來制造業(yè)的發(fā)展方向，而智能體現(xiàn)在制造過程的自動(dòng)化以及產(chǎn)業(yè)全鏈條的自動(dòng)調(diào)控的協(xié)作。本書以大型農(nóng)機(jī)裝備制造為研究對(duì)象，依托國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃成果，全面介紹了面向網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造過程中產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)控的關(guān)鍵技術(shù)。

為實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)裝備行業(yè)優(yōu)化升級(jí)，提升農(nóng)機(jī)裝備的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平，網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造成為農(nóng)機(jī)裝備行業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。農(nóng)機(jī)裝備作為生產(chǎn)資料，具有對(duì)象多樣性、功能細(xì)分性、需求季節(jié)性和個(gè)性化定制等特點(diǎn)，其裝配制造具有品種多、批量小、按節(jié)拍、按順序的混流生產(chǎn)特征。網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造的新環(huán)境使傳統(tǒng)供應(yīng)鏈管理遇到了前所未有的挑戰(zhàn)，以契約式為主的傳統(tǒng)供應(yīng)鏈難以協(xié)同、有序、齊套、精準(zhǔn)快速響應(yīng)生產(chǎn)需求，嚴(yán)重影響農(nóng)機(jī)裝備企業(yè)生產(chǎn)效率和效益，導(dǎo)致生產(chǎn)效能低、競(jìng)爭(zhēng)性差。
本書以農(nóng)機(jī)裝備企業(yè)及其供應(yīng)鏈為研究對(duì)象，從農(nóng)機(jī)裝備需求預(yù)測(cè)、供應(yīng)鏈庫存控制、供應(yīng)鏈物料配送和供應(yīng)鏈信息協(xié)同四個(gè)維度，對(duì)面向網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造的農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。本書的主要內(nèi)容如下。
（1）基于數(shù)據(jù)分解集成的農(nóng)機(jī)裝備需求預(yù)測(cè)
針對(duì)農(nóng)機(jī)裝備市場(chǎng)需求的周期性、非線性等復(fù)雜特征，應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法將農(nóng)機(jī)裝備歷史需求數(shù)據(jù)分解為不同特征的子序列。引入頻譜分析方法，將序列重構(gòu)為由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)影響的周期性波動(dòng)序列和由外部經(jīng)濟(jì)環(huán)境影響的多因素影響序列，結(jié)合時(shí)間序列模型與定量回歸模型，構(gòu)建GSCV-SVR-Prophet 組合預(yù)測(cè)模型，建立了基于數(shù)據(jù)分解集成的需求預(yù)測(cè)方法，有效避免了單一預(yù)測(cè)模型的局限性，減少了預(yù)測(cè)誤差。
（2）峰谷生產(chǎn)下農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈庫存控制
從多階段決策問題的動(dòng)態(tài)規(guī)劃求解視角，將經(jīng)典報(bào)童問題拓展至多周期、多產(chǎn)品，構(gòu)建了動(dòng)態(tài)規(guī)劃階段效益函數(shù)，構(gòu)建了適用于農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈庫存系統(tǒng)的多周期、多產(chǎn)品庫存控制模型，設(shè)計(jì)了DP-DWOA 的組合求解方法，實(shí)現(xiàn)以需求預(yù)測(cè)結(jié)果為輸入，智能求解算法為過程，最佳庫存決策和經(jīng)濟(jì)結(jié)果為輸出的供應(yīng)鏈庫存控制模型的智能優(yōu)化決策，為農(nóng)機(jī)裝備企業(yè)供應(yīng)鏈整體庫存的控制和庫存成本的優(yōu)化提供了理論依據(jù)。
（3）面向網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造的農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈配送策略構(gòu)建
以網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造模式下的供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，制定農(nóng)機(jī)裝備內(nèi)外部供應(yīng)鏈物料配送策略。構(gòu)建了多變量、多約束的外部供應(yīng)鏈配送批量?jī)?yōu)化模型，設(shè)計(jì)了IGWO 算法。構(gòu)建了多目標(biāo)、多頻次、小批量的內(nèi)部供應(yīng)鏈物料配送期量?jī)?yōu)化模型，設(shè)計(jì)了多目標(biāo)灰狼優(yōu)化算法。提升物料配送決策的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)了供應(yīng)鏈物料配送的高效和成本最優(yōu)。
（4）網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造環(huán)境下農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈信息協(xié)同流程優(yōu)化
針對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造環(huán)境下農(nóng)機(jī)裝備混流生產(chǎn)的供應(yīng)鏈信息協(xié)同流程的穩(wěn)定問題，建立供應(yīng)鏈信息協(xié)同流程數(shù)據(jù)序列。基于排序數(shù)據(jù)序列特性，應(yīng)用灰色絕對(duì)關(guān)聯(lián)分析方法，建立供應(yīng)鏈信息流程穩(wěn)定性評(píng)價(jià)模型，分析其靈敏性，構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造環(huán)境下混流生產(chǎn)的供應(yīng)鏈信息協(xié)同流程優(yōu)化模型。實(shí)例驗(yàn)證了模型的可行性，為實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈信息協(xié)同流程優(yōu)化提供理論支持。
由于作者水平有限，書中不妥之處，請(qǐng)讀者指正。

呂鋒 

第1章　緒論 001 
1.1　農(nóng)機(jī)裝備發(fā)展現(xiàn)狀及網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造的優(yōu)勢(shì) 003 
1.2　國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述 005 
1.2.1　網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造模式研究現(xiàn)狀 005 
1.2.2　需求預(yù)測(cè)研究現(xiàn)狀 006 
1.2.3　庫存控制研究現(xiàn)狀 008 
1.2.4　供應(yīng)鏈物料配送問題研究現(xiàn)狀 010 
1.2.5　供應(yīng)鏈信息協(xié)同問題研究現(xiàn)狀 012 
1.3　主要研究?jī)?nèi)容 013 
1.4　本章小結(jié) 015

第2章　基于數(shù)據(jù)分解集成的供應(yīng)鏈需求預(yù)測(cè)方法 017 
2.1　數(shù)據(jù)分解與集成方法 019 
2.1.1　基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的被預(yù)測(cè)變量序列分解 019 
2.1.2　基于離散信號(hào)頻譜分析的子序列重構(gòu) 022 
2.2　預(yù)測(cè)特征構(gòu)建 023 
2.2.1　基于子序列分析的外部影響因素特征向量構(gòu)建 023 
2.2.2　基于滑動(dòng)窗口法的內(nèi)部自相關(guān)特征向量構(gòu)建 025 
2.3　GSCV-SVR-Prophet組合預(yù)測(cè)模型構(gòu)建 026 
2.3.1　數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化 026 
2.3.2　基于改進(jìn)的網(wǎng)格搜索與交叉驗(yàn)證的支持向量回歸 028 
2.3.3　Prophet時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型 031 
2.4　實(shí)例驗(yàn)證 033 
2.4.1　農(nóng)機(jī)裝備歷史需求序列分解 033 
2.4.2　影響因素選取與子序列重構(gòu) 034 
2.4.3　GSCV-SVR-Prophet組合預(yù)測(cè)模型應(yīng)用 038 
2.5　本章小結(jié) 044 

第3章　峰谷生產(chǎn)下農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈庫存控制方法 045 
3.1　農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈庫存系統(tǒng)現(xiàn)狀分析 047 
3.1.1　農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈庫存系統(tǒng)現(xiàn)狀 047 
3.1.2　農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈庫存系統(tǒng)特征分析 049 
3.1.3　農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈庫存控制目標(biāo) 050 
3.2　農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈庫存管理模式改進(jìn) 052 
3.2.1　供應(yīng)鏈庫存管理 052 
3.2.2　基于CPFR的供應(yīng)鏈庫存管理模式 054 
3.3　基于需求預(yù)測(cè)的農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈庫存控制策略構(gòu)建 056 
3.3.1　基于需求預(yù)測(cè)的庫存控制 056 
3.3.2　供應(yīng)鏈庫存控制策略建立 056 
3.4　多周期、多產(chǎn)品庫存控制模型構(gòu)建 058 
3.4.1　問題假設(shè)與符號(hào)說明 058 
3.4.2　基于報(bào)童問題的多產(chǎn)品動(dòng)態(tài)規(guī)劃階段效益函數(shù)構(gòu)建 059 
3.4.3　動(dòng)態(tài)規(guī)劃狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程與多周期庫存控制模型構(gòu)建 061 
3.5　多周期、多產(chǎn)品庫存控制模型的智能優(yōu)化決策 064 
3.5.1　基于離散鯨算法的階段效益函數(shù)求解 064 
3.5.2　基于DP-DWOA的庫存控制模型組合求解 067 
3.6　實(shí)例驗(yàn)證 068 
3.6.1　數(shù)據(jù)收集 068 
3.6.2　庫存控制模型與求解算法應(yīng)用與評(píng)價(jià) 069 
3.7　本章小結(jié) 074 

第4章　網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造模式下農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈物料配送方法 077 
4.1　網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造模式下農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈物料配送策略設(shè)計(jì) 079 
4.1.1　網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造技術(shù)及應(yīng)用分析 079 
4.1.2　網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造模式下農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈物料配送策略 080 
4.2　農(nóng)機(jī)裝備外部供應(yīng)鏈配送模型構(gòu)建 091 
4.2.1　問題描述 091 
4.2.2　優(yōu)化目標(biāo)與約束條件分析 092 
4.2.3　參數(shù)設(shè)置 093 
4.2.4　模型構(gòu)成 093 
4.3　IGWO算法設(shè)計(jì) 095 
4.3.1　GWO算法 095 
4.3.2　IGWO算法設(shè)計(jì) 097 
4.4　基于生產(chǎn)計(jì)劃的農(nóng)機(jī)裝備內(nèi)部供應(yīng)鏈物料配送模型構(gòu)建 100 
4.4.1　問題描述 100 
4.4.2　模型構(gòu)建 101 
4.5　改進(jìn)MOGWO 算法設(shè)計(jì) 103 
4.5.1　MOGWO算法 103 
4.5.2　改進(jìn)MOGWO算法 104 
4.6　實(shí)例驗(yàn)證 106 
4.6.1　基于需求預(yù)測(cè)的農(nóng)機(jī)裝備外部供應(yīng)鏈物料配送驗(yàn)證 106 
4.6.2　基于生產(chǎn)計(jì)劃的農(nóng)機(jī)裝備外部供應(yīng)鏈物料配送驗(yàn)證 109 
4.7　本章小結(jié) 115 

第5章　網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造模式下農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈信息協(xié)同流程優(yōu)化方法 117 
5.1　農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈信息協(xié)同流程優(yōu)化問題分析 119 
5.2　農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈信息流程的數(shù)據(jù)序列 122 
5.3　農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈信息協(xié)同流程優(yōu)化方法構(gòu)建 123 
5.3.1　農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈信息流程穩(wěn)定性評(píng)價(jià) 124 
5.3.2　農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈信息協(xié)同流程優(yōu)化模型 134 
5.4　實(shí)例驗(yàn)證 136 
5.5　本章小結(jié) 137 

第6章　農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)鏈未來研究方向 139 
6.1　當(dāng)今技術(shù)難點(diǎn) 141 
6.2　未來研究方向 142 

參考文獻(xiàn) 144 

后記 150