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第1章 绪论1

1.1 研究背景1

1.2 制造过程低碳优化研究现状8

1.2.1 低碳制造的提出8

1.2.2 制造过程碳排放定量分析方法8

1.2.3 制造过程低碳优化技术10

1.2.4 制造过程低碳优化模型11

1.3 制造过程低碳优化系统13

1.4 低碳制造相关政策16

1.5 本书架构与主要内容18

1.6 本章小结19

第2章 制造过程低碳优化相关理论20

2.1 制造过程低碳优化的内涵20

2.2 制造过程能耗影响因素分析22

2.3 制造过程低碳优化的实现途径23

2.4 制造过程能效评估方法25

2.4.1 能源经济效率评估方法25

2.4.2 能量流评估方法28

2.4.3 碳足迹评估方法29

2.4.4 生命周期评价方法31

2.5 轮胎制造过程低碳优化案例分析35

2.5.1 轮胎制造工艺概述35

2.5.2 轮胎制造过程中的能量流动36

2.5.3 轮胎制造过程能耗影响因素37

2.5.4 轮胎制造过程能效计算方法40

2.6 本章小结41

第3章 置换流水车间低碳调度模型42

3.1 引言42

3.1.1 问题描述42

3.1.2 研究现状及不足之处43

3.1.3 研究方法和思路44

3.2 PFS低碳调度模型及其基本性质45

3.2.1 数学模型45

3.2.2 基本性质46

3.2.3 双机问题的最优解法47

3.2.4 主要结论48

3.3 基于启发式算法的PFS低碳调度模型50

3.3.1 EENEH启发式算法50

3.3.2 算法性能验证50

3.3.3 双机情形下的多目标优化问题52

3.3.4 应用实例53

3.3.5 结论54

3.4 基于分枝定界算法的PFS低碳调度模型54

3.4.1 分枝定界算法的基本原理54

3.4.2 基于分枝定界算法的PFS低碳调度模型框架55

3.4.3 应用实例57

3.4.4 结论60

3.5 基于遗传算法的PFS低碳调度模型61

3.5.1 随机遗传算法求解61

3.5.2 一种改进的差分遗传算法求解64

3.5.3 结论70

3.6 本章小结70

第4章 混合流水车间低碳调度模型71

4.1 引言71

4.1.1 问题描述71

4.1.2 研究现状及不足之处72

4.1.3 研究方法和思路75

4.2 模型定义75

4.3 基于遗传算法的HFS低碳调度模型77

4.3.1 算法描述77

4.3.2 模型仿真79

4.4 基于免疫遗传算法的HFS低碳调度模型84

4.4.1 算法描述85

4.4.2 模型验证88

4.4.3 基于混合流水车间的轮胎生产低碳调度优化92

4.4.4 总结93

4.5 基于微粒群算法的HFS低碳调度模型93

4.5.1 算法描述94

4.5.2 模型仿真96

4.6 本章小结99

第5章 分布式流水车间低碳调度模型100

5.1 引言100

5.1.1 问题描述100

5.1.2 研究现状101

5.1.3 研究方法与思路102

5.2 基本原理103

5.2.1 ATC概述103

5.2.2 多目标优化108

5.3 模型构建111

5.3.1 模型分解111

5.3.2 关键链接112

5.3.3 各层ATC编码114

5.3.4 ATC低碳调度模型115

5.4 实验与结果116

5.4.1 模型实现与参数设定116

5.4.2 实验过程与结果分析117

5.4.3 应用实例121

5.5 本章小结122

第6章 碳效优化流水车间调度模型124

6.1 引言124

6.1.1 问题描述124

6.1.2 研究现状126

6.1.3 研究方法与思路127

6.2 模型描述127

6.2.1 产品制造过程定义127

6.2.2 系统边界确定129

6.2.3 ATC优化协调129

6.2.4 制造过程碳效分析131

6.3 应用实例133

6.3.1 参数设置133

6.3.2 实验结果136

6.4 本章小结138

第7章 制造过程低碳异常检测模型140

7.1 引言140

7.2 低碳异常检测模型框架141

7.2.1 橡胶硫化过程的简要描述141

7.2.2 硫化能效的数据融合模型141

7.2.3 硫化能耗分析142

7.3 能耗回归预测方法145

7.3.1 线性回归模型145

7.3.2 神经网络和支持向量机回归方法146

7.4 能耗异常区间估计147

7.4.1 多元线性回归估计147

7.4.2 基于神经网络和支持向量机的区间估计148

7.5 实验结果分析149

7.6 本章小结152

第8章 制造过程低碳优化系统设计与应用153

8.1 引言153

8.2 系统需求分析153

8.2.1 制造企业能源管理现状153

8.2.2 低碳优化分析的数据需求154

8.2.3 低碳优化分析的功能需求156

8.2.4 低碳优化系统的关键技术需求158

8.3 系统总体设计160

8.4 能源数据采集162

8.4.1 能源计量仪表162

8.4.2 能耗数据传输网络164

8.4.3 能耗数据采集中间件设计164

8.5 能源数据融合与存储166

8.5.1 能耗量纲转换167

8.5.2 能耗时间统计167

8.5.3 能耗空间统计168

8.5.4 表计虚拟计算168

8.5.5 能耗指标定义168

8.5.6 能耗数据结构169

8.5.7 能耗数据存储模式171

8.6 低碳优化模型库实现173

8.6.1 模型库集成框架设计173

8.6.2 模型调用接口设计174

8.6.3 模型应用流程设计175

8.7 系统工具包实现176

8.7.1 企业能耗监管176

8.7.2 企业能效分析183

8.7.3 企业能耗异常诊断185

8.7.4 企业低碳调度优化188

8.7.5 企业能源管理决策191

8.8 应用案例198

8.8.1 轮胎应用案例198

8.8.2 高新区云模式应用案例205

8.9 本章小结208

参考文献209