【技术实现步骤摘要】
一种基于知识图谱驱动的设备资源配置优化方法
本专利技术涉及制造资源的优化配置领域,尤其涉及一种基于知识图谱驱动的设备资源配置优化方法。
技术介绍
插单任务和定制化生产对资源分配的快速响应要求很高。离散制造资源的合理配置对提高生产效率具有重要作用。其中,设备配置优化(合理使用设备、灵活组合设备)是动态生产环境中的关键研究问题之一。目前,针对当前新产品试制过程中由于插单造成的离散制造资源分配冲突和响应延迟的问题,主要通过优化加工资源模型和算法来解决。然而,在机加工车间中,由于数据类型多样,存在结构化、半结构化以及非结构化数据,数据间关联关系复杂,再加上数据处理效率低的问题,导致以知识导向生产的应用还不够充分和有效,为此,建立一个系统的、低成本的车间知识生成和分配服务机制是一个关键的研究挑战。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:由于知识导向生产的应用不够充分和有效,使得制造资源配置效率改善不足。为了解决上述技术问题,本专利技术的技术方案是提供了一种基于知识图谱驱动的设备资源配置优化方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、从机加工车间获取加工领域相关的历史数据、工艺文档数据与车间实时加工过程数据;步骤2、对上一步获得的制造相关信息进行知识融合处理,并建立规范机加工知识的本体模型,利用关系型数据库和图数据库相结合方式存储车间资源的实体与关系,结合本体规则与分布式表示学习的推理方法发现机加工车间与设备相关的隐含的关系信息;将隐含关系信息反馈到数据存储端,实现车间资源间关系的动 ...
【技术保护点】
1.一种基于知识图谱驱动的设备资源配置优化方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤1、从机加工车间获取加工领域相关的历史数据、工艺文档数据与车间实时加工过程数据;/n步骤2、对上一步获得的制造相关信息进行知识融合处理,并建立规范机加工知识的本体模型,利用关系型数据库和图数据库相结合方式存储车间资源的实体与关系,结合本体规则与分布式表示学习的推理方法发现机加工车间与设备相关的隐含的关系信息;将隐含关系信息反馈到数据存储端,实现车间资源间关系的动态更新,构建制造资源知识图谱;/n步骤3、根据下达订单加工任务,利用模糊层次法从指标集与对象集两个方面出发实现根据工艺信息配置相应设备,将设备放入候选设备集中,从而完成候选设备集的构建,其中,利用生成的制造资源知识图谱为候选设备集构建的模糊层次法提供信息支撑;/n步骤4、对构建完成的候选设备集进行进一步评估筛选,以过滤不满足当前加工要求的设备,保证设备选用的灵活性,其中,评估筛选方法是对设备加工社群进行动态调整的一种策略,基于机床设备的个体负载率、设备整体利用率、社群负载均衡状态三个指标,完成重新分配加工任务,实现设备资源的柔性选用;/n步骤5、通 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于知识图谱驱动的设备资源配置优化方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、从机加工车间获取加工领域相关的历史数据、工艺文档数据与车间实时加工过程数据;
步骤2、对上一步获得的制造相关信息进行知识融合处理,并建立规范机加工知识的本体模型,利用关系型数据库和图数据库相结合方式存储车间资源的实体与关系,结合本体规则与分布式表示学习的推理方法发现机加工车间与设备相关的隐含的关系信息;将隐含关系信息反馈到数据存储端,实现车间资源间关系的动态更新,构建制造资源知识图谱;
步骤3、根据下达订单加工任务,利用模糊层次法从指标集与对象集两个方面出发实现根据工艺信息配置相应设备,将设备放入候选设备集中,从而完成候选设备集的构建,其中,利用生成的制造资源知识图谱为候选设备集构建的模糊层次法提供信息支撑;
步骤4、对构建完成的候选设备集进行进一步评估筛选,以过滤不满足当前加工要求的设备,保证设备选用的灵活性,其中,评估筛选方法是对设备加工社群进行动态调整的一种策略,基于机床设备的个体负载率、设备整体利用率、社群负载均衡状态三个指标,完成重新分配加工任务,实现设备资源的柔性选用;
步骤5、通过结合资源配置数学模型实现加工设备社群组织优化,从而保证在加工稳定的前提下,实现设备利用率的最大化。
2.如权利要求1所述的一种基于知识图谱驱动的设备资源配置优化方法,其特征在于,步骤2中,机加工车间的设备概念本体定义为五元组ο=<T,S,P,R,A>,式中,T为加工设备术语的概念抽象;S为同义词融合,将多个同义的术语消歧后构建唯一术语;P为属性抽象,P={BasI(i),FunI(i),StaI(i)},式中,BasI(i)表示设备基本信息、FunI(i)表示设备功能信息、StaI(i)表示设备状态信息,设备类元素M描述为R是关系抽象,是基于P中的三种属性,在机加工过程中,设备节点间关系存在动静态的变化;A为规则,用来约束和规范设备的构建。
3.如权利要求1所述的一种基于知识图谱驱动的设备资源配置优化方法,其特征在于,步骤2中,所述制造资源知识图谱表示为式中,MI为设备信息集,为装备类资源;RI为设备之间的关系;PI为工艺要求信息;G为车间设备制造资源,描述为三元组G={(h,l,t)}∈(MI×RI×PI)∩ο形式,其中,h表示车间资源的头实体,l表示车间资源的尾实体,t表示头、尾实体之间存在的关系。
4.如权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:周彬,鲍劲松,张启万,刘天元,刘亚辉,
申请(专利权)人:东华大学,
类型:发明
国别省市:上海;31
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