一种离散车间不可恢复故障关键制造资源的SI识别方法技术

一种离散车间不可恢复故障关键制造资源的SI识别方法，首先，将离散生产车间制造资源分为易损件和已损件；其次，通过工件的编号，将生产工艺、生产计划和制造资源等，与工件实现一一对应；再次，利用复杂网络描述这种对应关系，建立车间生产制造网络；接着，利用SI模型求取不同制造资源分组情况下的重要度；最后，根据制造节点的重要度，选择关键制造资源节点，并提前做好预案，提高生产组织的柔性。提高生产组织的柔性。提高生产组织的柔性。

【技术实现步骤摘要】
一种离散车间不可恢复故障关键制造资源的SI识别方法


[0001]本专利技术涉及生产过程控制
，特别涉及一种离散车间不可恢复故障关键制造资源的SI识别方法。

技术介绍

[0002]由于制造全球化和贸易全球化的驱动以及生产制造技术的高速发展，生产制造企业或单位必须迅速和灵活的完成生产任务，以满足不断变化的市场环境和精细化的客户需求。但不断攀升的柔性化和个性化需求，给传统离散生产制造车间通过生产计划实现生产控制的方式带来了巨大挑战。如何保证生产计划的可执行性和准确性已经变成迫在眉睫的现实问题。
[0003]自动化生产技术和复合机床的普及，放大了离散生产制造车间中设备故障、工件随机到位、不良品等变动性的影响。车间生产系统的建模和求解变得更加困难。对生产计划的可执行性分析和生产系统的加工速率动态平衡进行前期的预判，及时消除瓶颈节点，可以极大地提升生产制造系统的生产性能。
[0004]利用复杂网络理论对车间生产制造系统中的所有制造资源进行建模，并利用传染病研究中的病毒传播方式，对制造系统中的故障分析，并识别出关键制造节点或资源，是一种操作性较强的方法。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种离散车间不可恢复故障关键制造资源的SI识别方法，首先，将离散生产车间制造资源分为易损件(节点)和已损件(节点)；其次，通过工件的编号，将生产工艺、生产计划和制造资源等，与工件实现一一对应；再次，利用复杂网络描述这种对应关系，建立车间生产制造网络；接着，利用SI模型求取不同制造资源分组情况下的重要度；最后，根据制造节点的重要度，选择关键制造资源节点，并提前做好预案，提高生产组织的柔性。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种离散车间不可恢复故障关键制造资源的SI识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0008]步骤一、根据传染病研究理论中的SI模型，将离散生产车间制造资源去除不受限制造资源外，分为易损件和已损件，并且故障是指在短时间内不能恢复的故障，在整个生产周期内所有涉及到的制造资源不增不减，保持总量不变，记为M，其最初状态可描述为：
[0009]A(t0)＝{a1(t0),a2(t0),a3(t0),
…
,a
p
(t0)}
[0010]B(t0)＝{b1(t0),b2(t0),b3(t0),
…
,b
q
(t0)}
[0011]其中：
[0012]a
j
(t0)为开始时刻第p个易损件制造资源；
[0013]b
k
(t0)为开始时刻第q个已损件制造资源。
[0014]不受限制造资源：是指在生产过程中，根据生产需要，不受时间和空间限制，不断补充新的同类制造资源。
[0015]步骤二、通过工件的编号，将生产工艺、生产计划和制造资源等，与工件实现一一对应，并在生产周期内，按照对应关系，利用时间和工艺逻辑确定不同制造资源之间是否存在相互协作关系，并利用复杂网络中的边对其进行描述，进而将协作完成工序的对应加工时间映射成边的权重；
[0016]步骤三、将生产周期内涉及的所有机床设备、刀具、夹具、量具和人员等制造资源都映射为复杂网络中的点，将所有协作关系都映射为网络的边，将易损件和已损件映射成网络中的易损点和已损点；
[0017]步骤四、设γ为易损件和已损件之间的故障传播率，相邻制造资源之间的故障传播率为连接两者之间边的权重与整个网络中最大权重的比值，γ
ij
计算为：
[0018][0019]其中，θ为两个制造资源的接触概率，当两者之间有协作关系时，θ为1，没有协作关系时，θ为0；
[0020]步骤五、通过SI模型求解一组A(t0)和B(t0)在初始状态下，制造资源发生故障的速度，并将其作为这组制造资源分类的重要度，采用以下公式求解SI模型：
[0021][0022]其中，x为发生故障制造资源随时间变化的数量；
[0023]步骤六、重新设定不同的易损件A(t0)和已损件B(t0)，再次执行步骤一到五，以此循环，直到所有可能的易损件A(t0)和已损件B(t0)组合被计算完成，根据重要度的高低顺序，选择出一定生产周期内的关键制造资源节点。
[0024]本专利技术的有益效果是：
[0025]1)可以对离散制造车间中针对不可恢复型故障，确定出关键制造资源。
[0026]2)可以对不可恢复型关键制造资源的重要度通过其传播速度进行量化描述。
[0027]3)可以准确描述不可恢复型制造资源之间连接关系对故障传播的影响。
[0028]4)可以通过不可恢复型故障传播速度的排序，梳理出一定生产周期内制造车间中的关键制造资源，并提前做好预案，提高生产组织的柔性。
附图说明
[0029]图1是一定生产周期内制造资源分类。
[0030]图2是车间制造资源关联逻辑。
[0031]图3是制造资源接触概率的不同取值。
[0032]图4是关键制造资源识别流程。
具体实施方式
[0033]下面结合附图对本专利技术做详细叙述。
[0034]一种离散车间不可恢复故障关键制造资源的SI识别方法，包括以下步骤：
[0035]步骤一、参照图1，根据传染病研究理论中的SI模型，将离散生产车间制造资源去除不受限制造资源(不受限制造资源是指在生产过程中，根据生产需要，不受时间和空间限制，不断补充新的同类制造资源)外，分为易损件(节点)和已损件(节点)，并且故障是指在短时间内不能恢复的故障，在整个生产周期内所有涉及到的制造资源不增不减，保持总量不变，记为M，其最初状态可描述为：
[0036]A(t0)＝{a1(t0),a2(t0),a3(t0),
…
,a
p
(t0)}
[0037]B(t0)＝{b1(t0),b2(t0),b3(t0),
…
,b
q
(t0)}
[0038]其中：
[0039]A
p
(t0)为开始时刻第p个易损件(节点)制造资源；
[0040]B
q
(t0)为开始时刻第q个已损件(节点)制造资源；
[0041]步骤二、参照图2，通过工件的编号，将生产工艺、生产计划和制造资源等，与工件实现一一对应，并在一定生产周期内，按照对应关系，利用时间和工艺逻辑确定不同制造资源之间是否存在相互协作关系，并利用复杂网络中的边对其进行描述，进而将协作完成工序的对应加工时间映射成边的权重；
[0042]步骤三、将一定生产周期内涉及的所有机床设备、刀具、夹具、量具和人员等制造资源都映射为复杂网络中的点，将所有协作关系都映射为网络的边，将易损件(节点)和已损件(节点)映射成网络中的易损点和已损点；
[0043]步骤四、参照图3，设γ为易损件(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离散车间不可恢复故障关键制造资源的SI识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、根据传染病研究理论中的SI模型，将离散生产车间制造资源去除不受限制造资源外，分为易损件和已损件，并且故障是指在短时间内不能恢复的故障，在整个生产周期内所有涉及到的制造资源不增不减，保持总量不变，记为M，其最初状态可描述为：A(t0)＝{a1(t0),a2(t0),a3(t0),
…
,a
p
(t0)}B(t0)＝{b1(t0),b2(t0),b3(t0),
…
,b
q
(t0)}其中：a
j
(t0)为开始时刻第p个易损件制造资源；b
k
(t0)为开始时刻第q个已损件制造资源；不受限制造资源：是指在生产过程中，根据生产需要，不受时间和空间限制，不断补充新的同类制造资源；步骤二、通过工件的编号，将生产工艺、生产计划和制造资源等，与工件实现一一对应，并在生产周期内，按照对应关系，利用时间和工艺逻辑确定不同制造资源...

【专利技术属性】
技术研发人员：王闯，武君胜，韩东哲，
申请(专利权)人：西安邮电大学，
类型：发明
国别省市：