一种制造工艺过程相似度的度量方法技术

本发明专利技术公开了一种制造工艺过程相似度的度量方法，包括步骤相似模型构建，其制造工艺过程的相似机理主要由机理层、要素层以及指标层三个层级组成；维度相似度计算，六个维度的过程要素可以根据所描述的属性特点分别采用空间语义向量相似、拉普拉斯平滑相似、全部序列比对相似、离散区间相似、梯形模糊相似、同义词林相似的方法求解。本发明专利技术从过程构成要素模型的各个维度去挖掘产品制造工艺过程的关键信息，进而更为精细准确地研究其相似性问题；多个过程构成要素的建模与计算，使制造工艺过程分析得更为细致，更为精细地模拟了真实的制造工艺过程，更为全面的保留了各类制造工艺过程信息，使产品加工分类的标准更为精细。

A measurement method of manufacturing process similarity

【技术实现步骤摘要】
一种制造工艺过程相似度的度量方法
本专利技术涉及机械制造工艺过程分类管理方法，具体地说是涉及一种制造工艺过程相似度的度量方法。
技术介绍
为了提高多类型产品的生产效率，确保生产计划和组织管理的有序化，需根据制造工艺过程的相关特征进行产品制造过程的归类。而制造工艺过程相似度恰恰反映了不同产品制造过程的共有属性，是产品加工分类的关键依据。随着个性化市场的迅速发展，企业所经营的产品类型日益呈现系列化和多样化的趋势。为提升多类型产品的制造效益，对产品制造工艺过程提出了更精细的分类要求。如何全面系统的挖掘制造工艺过程的相似性信息，已成为制造过程分类研究的一个热点。但制造工艺过程不仅取决于待加工产品，也与企业现有的制造资源、制造工艺设计与运营管理模式密切相关，其构成要素复杂多样。单一或几个要素的研究产品的过程构成要素，难以完整的刻画出制造过程特征。为分析研究制造工艺过程的相似度，对研究目标进行问题简化，着重强调了制造工艺过程的某些关键信息，容易导致复杂的产品制造过程的模型构建过于简单粗糙，易造成制造过程重要维度的信息丢失，普适性不高。因此，结合工艺文本的制造信息，我们提出基于过程构成要素的制造工艺相似性的度量方法，将制造工艺过程转化为过程构成要素模型，根据不同过程构成要素的特征指标，运用了语义空间向量属性、文本序列属性、字符串集合属性、区间属性、梯形模糊属性的相似度求解各个工艺过程构成要素的相似度值；由可拓区间层次分析法与角度信息熵的权重修正计算方法相结合，保证了各个过程构成要素权重计算的合理性；并利用一组产品制造工艺过程的信息计算证明该方法的可行性。该方法从质量管理学角度提出制造工艺过程相似性度量模型，确保了其可操作性与系统完备性，具备普遍意义上的应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种制造工艺过程相似度的度量方法，利用制造工艺文本数据，从多个角度去全面考虑制造过程的相似性问题，使产品在加工分类过程中更加有效。为了达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种制造工艺过程相似度的度量方法，包括以下步骤：S1：相似模型构建，其制造工艺过程的相似机理主要由机理层、要素层以及指标层三个层级组成，所述机理层反映了制造工艺过程相似的机理；所述要素层对应的是六个维度的工艺过程构成要素；所述指标层中假设制造过程的工序可用MPi(i＝1,2,…n)表示，则从工序中分解的六个维度过程构成要素的具体指标可用MPji(j＝I,R,V,E,QCI,O)表示，MPji＝0表示该过程的具体指标为空；S2：维度相似度计算，六个维度的过程要素可以根据所描述的属性特点分别采用空间语义向量相似、拉普拉斯平滑相似、全部序列比对相似、离散区间相似、梯形模糊相似、同义词林相似的方法求解。1.根据权利要求1所述的一种制造工艺过程相似度的度量方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述指标层在以加工工序为基本单元的基础上，将制造工艺过程的具体内容划分为由输入、资源、增值加工活动、环境、质量控制及检验、输出六个维度过程构成要素，其中：输入(Input，I)规定了制造工艺过程的应达成的目标及其达成目标应开展的具体活动与要求；输出(Output，O)是制造工艺过程中产生的结果，反映制造过程预定目标达成的程度；而要实现制造工艺过程从输入到输出的增值转化，是需要在一定的环境下(Environment，E)，运用相应的资源(Resource，R)，通过增值(Valuable，V)要求，实现有序的进行加工活动来实现的；为确保输出满足输入制造过程质量的要求即制造过程的质量，需对输入、输出、资源、环境和增值加工活动进行必要的质量控制及检验(QualityControl及Inspection-QCI)。2.根据权利要求2所述的一种制造工艺过程相似度的度量方法，其特征在于：所述步骤S1中，还包括步骤确定MPji的具体特征，其中输入是加工过程的依据，具体是指每个制造工序活动需强调的操作要求与规范以及加工零件的技术属性，它主要通过工艺指令语句表现出来；资源是指在每个制造子过程中待加工对象、需用到的加工设备资源和辅助工装夹具资源等，是明确清晰的字符串操作；增值加工活动是指制造过程中通过一连串的有序系列的加工工序活动，考虑到不同粗细粒度知识划分的影响，可视为工艺过程中每个工序活动组成的序列；制造所处的环境是指自然环境，如加工温度、噪声、照明强度等，需要在规定的范围内，工序不一样，规定的范围内也不一致，它可以通过离散区间值来衡量；质量控制及检验是指预先设定的质量控制与检验要求，产品质量要求越高、控制和检验内容与方式也就越复杂，可通过模糊隶属函数量化此过程；输出是产品在正常状况下，经过增值加工活动后，形成具有预定功能或性能的产品或半成品，可通过产品描述产品达到既定功能或性能的关键词来刻化。3.根据权利要求1所述的一种制造工艺过程相似度的度量方法，其特征在于：所述步骤2中，(1)输入过程要素主要分为两个步骤：第一：TextRank是中文句子中常见的一种抽取关键词信息的算法；根据输入要素的过程信息利用该算法从句中构造词语的共现关系图模型，指定边权重，利用投票机制进行迭代计算，抽取关键性词语信息；第二：语义量化，从抽取的输入过程构成要素中的关键粒度信息中，将词语相似度的计算转换为对词语义项语义表达的相似度计算方法，它采用下述计算方法计算词语相似度转化为求最大的两个义原项之间的相似度，式中，WORD_S1与WORD_S2分别代表WORD_A与WORD_B的义原；init()表示相似度的初始函数，当两个概念的最近公共上位分别在一、二、三、四层时，init分别取值0.65，0.8，0.9，0.96，k与n分别表示分支间隔和概念间最近公共的下位数，若两个义项不在同一棵树上，则Sim(WORD_A,WORD_B)＝f＝0.1，当义原项对应多个编码时，取最大的两个义原编码的相似值；确定每个句子中的NV、VV值，NV、VV中的每个单词被计算到整个对应的语义空间，并且选择最大值作为向量中每个字段的最终值，公式如下：通过计算其向量空间的相似度来得到两者之间的语义相似度，其计算公式如下根据VC与NC的权重由公式(8)给出关键信息的综合句子相似度公式，如下：SimΔ1＝η×(NCA,B)+(1-η)×(VCA,B)(4)η为修正因子，在这里取0.65；(2)输出过程构成要素指标的内容，是通过关键词反映产品具有的功能或性能，同样结合上述同义词林相似度计算方法可直接进行功能或性能关键词的相似度计算；(3)资源过程构成要素是由若干个清晰字符关键词组成的，对拥有几个清晰的关键词组成的集合，可能会出现过度的估计而导致出现不符合现实情况的计算结果，利用带拉普拉斯平滑的属性相似度计算方法其相似度式中，V0、Vk是两个不同产品的资源过程要素的集合；v0i、vki可认为分别是集合V0、Vk中的子集；(4)增值加工活动可采用全部序列比对法进行相似度计算，利用N本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造工艺过程相似度的度量方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：相似模型构建，其制造工艺过程的相似机理主要由机理层、要素层以及指标层三个层级组成，所述机理层反映了制造工艺过程相似的机理；所述要素层对应的是六个维度的工艺过程构成要素；所述指标层中假设制造过程的工序可用MP

【技术特征摘要】
1.一种制造工艺过程相似度的度量方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：相似模型构建，其制造工艺过程的相似机理主要由机理层、要素层以及指标层三个层级组成，所述机理层反映了制造工艺过程相似的机理；所述要素层对应的是六个维度的工艺过程构成要素；所述指标层中假设制造过程的工序可用MPi(i＝1,2,…n)表示，则从工序中分解的六个维度过程构成要素的具体指标可用MPji(j＝I,R,V,E,QCI,O)表示，MPji＝0表示该过程的具体指标为空；
S2：维度相似度计算，六个维度的过程要素可以根据所描述的属性特点分别采用空间语义向量相似、拉普拉斯平滑相似、全部序列比对相似、离散区间相似、梯形模糊相似、同义词林相似的方法求解。


2.根据权利要求1所述的一种制造工艺过程相似度的度量方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述指标层在以加工工序为基本单元的基础上，将制造工艺过程的具体内容划分为由输入、资源、增值加工活动、环境、质量控制及检验、输出六个维度过程构成要素，其中：输入(Input，I)规定了制造工艺过程的应达成的目标及其达成目标应开展的具体活动与要求；输出(Output，O)是制造工艺过程中产生的结果，反映制造过程预定目标达成的程度；而要实现制造工艺过程从输入到输出的增值转化，是需要在一定的环境下(Environment，E)，运用相应的资源(Resource，R)，通过增值(Valuable，V)要求，实现有序的进行加工活动来实现的；为确保输出满足输入制造过程质量的要求即制造过程的质量，需对输入、输出、资源、环境和增值加工活动进行必要的质量控制及检验(QualityControl及Inspection-QCI)。


3.根据权利要求2所述的一种制造工艺过程相似度的度量方法，其特征在于：所述步骤S1中，还包括步骤确定MPji的具体特征，其中输入是加工过程的依据，具体是指每个制造工序活动需强调的操作要求与规范以及加工零件的技术属性，它主要通过工艺指令语句表现出来；资源是指在每个制造子过程中待加工对象、需用到的加工设备资源和辅助工装夹具资源等，是明确清晰的字符串操作；增值加工活动是指制造过程中通过一连串的有序系列的加工工序活动，考虑到不同粗细粒度知识划分的影响，可视为工艺过程中每个工序活动组成的序列；制造所处的环境是指自然环境，如加工温度、噪声、照明强度等，需要在规定的范围内，工序不一样，规定的范围内也不一致，它可以通过离散区间值来衡量；质量控制及检验是指预先设定的质量控制与检验要求，产品质量要求越高、控制和检验内容与方式也就越复杂，可通过模糊隶属函数量化此过程；输出是产品在正常状况下，经过增值加工活动后，形成具有预定功能或性能的产品或半成品，可通过产品描述产品达到既定功能或性能的关键词来刻化。


4.根据权利要求1所述的一种制造工艺过程相似度的度量方法，其特征在于：所述步骤2中，
(1)输入过程要素主要分为两个步骤：第一：TextRank是中文句子中常见的一种抽取关键词信息的算法；根据输入要素的过程信息利用该算法从句中构造词语的共现关系图模型，指定边权重，利用投票机制进行迭代计算，抽取关键性词语信息；第二：语义量化，从抽取的输入过程构成要素中的关键粒度信息中，将词语相似度的计算转换为对词语义项语义表达的相似度计算方法，它采用下述计算方法计算词语相似度转化为求最大的两个义原项之间的相似度，



式中，WORD_S1与WORD_S2分别代表WORD_A与WORD_B的义原；init()表示相似度的初始函数，当两个概念的最近公共上位分别在一、二、三、四层时，init分别取值0.65，0...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘卫东，吴中义，聂文滨，郑伟杰，李振振，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西;36