一种变工艺驱动的装配产线资源匹配调度方法技术

本发明专利技术公开了一种变工艺驱动的装配产线资源匹配调度方法。从产线装配资源池中筛选出符合装配工艺需求的备选产线装配资源集；按照装配工艺顺序逻辑连接形式将产线装配资源进行组织构建，形成所有可能的产线装配资源构型的方案；建立产线装配资源组合构型工艺性能评价模型，对所有可能的产线装配资源构型进行多属性评价，确定最优产线装配资源构型进行装配产线资源调度。本方法将已有的产线资源属性与装配工艺信息进行联系，使产线资源能够适应复杂多变的产线装配场景，对不同产线的组织、运行过程进行科学的指导和约束，从而充分发挥出变工艺制造系统运行灵活、柔性好的特点。柔性好的特点。柔性好的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种变工艺驱动的装配产线资源匹配调度方法


[0001]本专利技术属于产线资源匹配调度领域的一种生产设备资源调度配置方法，特别涉及一种变工艺驱动的装配产线资源匹配调度方法。

技术介绍

[0002]工艺变更下的混线生产模式，尤其是一些具有复杂结构、工艺频繁变动的精密产品制造生产，大量采用着离散型生产方式进行单元化的作业。对于这种工艺信息频繁变动的生产模式，非常需要时刻维持装配工艺信息与产线设计之间的联系，解决产运行过程中装配工艺信息向产线装配资源组织传递映射的问题，以支持装配产线持续运行作业，提高系统的柔性以及产线的效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是解决上述技术问题，提出一种变工艺驱动的装配产线资源匹配调度方法。本方法将已有的产线资源属性与装配工艺信息进行联系，使产线资源能够适应复杂多变的产线装配场景，对不同产线的组织、运行过程进行科学的指导和约束，从而充分发挥出变工艺制造系统运行灵活、柔性好的特点。
[0004]本专利技术所采取的技术方案为：
[0005]S1、构建产线装配资源搜索模型，对不同的装配任务通过产线装配资源搜索模型从产线装配资源池中筛选出符合装配工艺需求的备选产线装配资源集；
[0006]所述的产线装配资源池是由数个产线装配资源构成，所述的产线装配资源具体为制造设备等。
[0007]如图2所示，本专利技术所述的产线装配资源搜索模型是将产线装配资源的适用搜索过程分解为三个层次，分别为产线装配资源功能维度匹配、产线装配资源运行状态维度匹配、产线装配资源对象接口属性匹配，共同构成产线装配资源多维度适用性匹配，筛选出满足装配工艺装配功能需求的产线装配资源备选构型集。
[0008]S2、在得到备选产线装配资源集的基础上，按照装配工艺顺序如串联、并联等基本的逻辑连接形式将产线装配资源进行组织构建，形成所有可能的产线装配资源构型的方案；
[0009]S3、建立产线装配资源组合构型工艺性能评价模型，对所有可能的产线装配资源构型进行多属性评价，选取确定出产线装配资源组合性能最优状态下的产线装配资源构型，按照产线装配资源构型对进行装配产线资源调度。
[0010]具体地，本专利技术在所述S1中，将产线装配工艺需求和产线装配资源匹配搜索功能分为产线装配资源功能维度匹配、产线装配资源运行状态维度匹配、产线装配资源接口属性匹配、产线装配资源多维度适用匹配四个部分；
[0011]先将产线装配资源池通过产线装配工艺需求、装配功能维度的属性匹配搜索筛选出获得符合装配工艺基本功能属性信息匹配的产线装配资源，作为初步的备选产线装配资
源集；然后经由装配工艺状态需求和产线装配资源运行状态维度的属性匹配剔除掉在当前备选产线装配资源集中产线运行周期处于“故障”、“维修”和“失效”等状态的备选产线装配资源，接着经由装配工艺输入输出工艺需求和产线装配资源接口的属性匹配再次筛选获得满足功能输入输出类型相同并且工艺要求满足资源需求阈值的产线装配资源作为备选产线装配资源集，最后由产线装配资源多维度适用匹配，根据预设的产线装配资源综合匹配度阈值，筛选出满足阈值的产线装配资源备选构型集CON
RS
。
[0012]所述的S3中，设置备选产线装配资源组合构型，将各备选产线装配资源组合构型与备选产线装配资源集中提取出的最优构型序列、最差构型序列对应的组合构型进行综合比较，得到产线装配资源构型的评价参数。
[0013]所述S3具体为包括：
[0014]S31、建立产线装配资源构型工艺性能评价的属性，依据粗糙集理论由产线装配资源构型的属性划分出条件属性集C和权重属性集D，其中，条件属性集C 表示产线装配资源组合构型中装配工艺性能构成的条件属性集，权重属性集D 表示权重度结果构成的权重属性集；
[0015]具体实施中的产线装配资源组合构型工艺性能包括：工作时间T、工艺性能A、运行可靠性R、工艺成熟性F、运行成本C。
[0016]S32、资源构型工艺性能评价值离散化：
[0017]采用离散化规则将产线装配资源组合构型中装配工艺性能所含有的连续性的评价参数进行离散化处理，获得离散化后的评价参数；
[0018]所谓离散化处理，即将原本连续的评价参数按其所属的区间位置归类到离散的数值中，例如1.2∈区间[1，2),离散为2。此处采用的具体离散处理方式请参见表2。
[0019]S33、评价属性约简：
[0020]对于离散化后的评价参数，去除掉重要性参数小于预设的重要性阈值的条件属性；
[0021]S34、对不同逻辑结构下备选产线装配资源构型评价参数的量化计算和归一化处理：
[0022]将产线资源组织构型分为串联构型和并联构型，串联构型是指将产线装配资源采用串联方式进行组织配置，并联构型是指将产线装配资源采用并联方式进行组织配置；
[0023]选择串联构型和并联构型之一，根据产线装配资源构型工艺性能评价体系对各串联构型和并联构型下对应的评价参数设计不同的计算方法进行计算，并将计算后的各评价参数值进行归一化处理，以对各评价参数的量纲进行统一；步骤S31
‑
S33为构型组合之前个体的评价指标计算，在本步骤中计算整体的评价指标并归一化去除构型长短的影响。
[0024]S35、确定各评价参数的综合权重：
[0025]按照以下公式计算得到属性的综合权重：
[0026]cλ
j
＝θ*sλ
j
+(1
‑
θ)*oλ
j
[0027]其中，cλ
j
表示第j个评价参数的综合权重，θ表示权重系数，θ∈[0,1]，sλ
j
表示第j个评价参数的客观权重，利用熵值法确定；oλ
j
表示第j个评价参数的预设权重；
[0028]S36、在每个产线装配资源构型的评价参数中，分别选出各评价参数最优的产线装配资源构型，并获得最优产线装配资源构型的评价参数集合配资源构型，并获得最优产线装配资源构型的评价参数集合以及
各评价参数最差产线装配资源构型，并获得最差产线装配资源构型的评价参数集合X＝(x1,x2,x3,x4,x5)，分别表示最优产线装配资源构型的五个评价参数，x1,x2,x3,x4,x5分别表示最差产线装配资源构型的五个评价参数；
[0029]将每一个产线装配资源构型依次作为备选产线装配资源构型，将备选产线装配资源构型与最优产线装配资源构型、最差产线装配资源构型进行比较，建立起装配工艺需求与产线装配资源之间的对应关系：
[0030][0031]其中，SCORE()表示第i个产线装配资源构型的评价结果，ARC
i
表示第i 个产线装配资源构型，X
i
表示第i个产线装配资源构型；表示第i个产线装配资源构型和最优产线装配资源构型之间的评价函数；ij均表示产线装配资源构型的序号，L
‑
(X
i
,X)表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变工艺驱动的装配产线资源匹配调度方法，其特征在于，方法包括以下几个步骤：S1、构建产线装配资源搜索模型，对不同的装配任务通过产线装配资源搜索模型从产线装配资源池中筛选出符合装配工艺需求的备选产线装配资源集；S2、在得到备选产线装配资源集的基础上，按照装配工艺顺序如串联、并联等基本的逻辑连接形式将产线装配资源进行组织构建，形成所有可能的产线装配资源构型的方案；S3、建立产线装配资源组合构型工艺性能评价模型，对所有可能的产线装配资源构型进行多属性评价，选取确定出产线装配资源组合性能最优状态下的产线装配资源构型，按照产线装配资源构型对进行装配产线资源调度。2.根据权利要求1所述的一种变工艺驱动的装配产线资源匹配调度方法，其特征在于：在所述S1中，将产线装配工艺需求和产线装配资源匹配搜索功能分为产线装配资源功能维度匹配、产线装配资源运行状态维度匹配、产线装配资源接口属性匹配、产线装配资源多维度适用匹配四个部分；先将产线装配资源池通过产线装配工艺需求、装配功能维度的属性匹配搜索筛选出获得符合装配工艺基本功能属性信息匹配的产线装配资源，作为初步的备选产线装配资源集；然后经由装配工艺状态需求和产线装配资源运行状态维度的属性匹配剔除掉在当前备选产线装配资源集中产线运行周期处于“故障”、“维修”和“失效”等状态的备选产线装配资源，接着经由装配工艺输入输出工艺需求和产线装配资源接口的属性匹配再次筛选获得满足功能输入输出类型相同并且工艺要求满足资源需求阈值的产线装配资源作为备选产线装配资源集，最后由产线装配资源多维度适用匹配，根据预设的产线装配资源综合匹配度阈值，筛选出满足阈值的产线装配资源备选构型集CON
RS
。3.根据权利要求1所述的一种变工艺驱动的装配产线资源匹配调度方法，其特征在于：所述的S3中，设置备选产线装配资源组合构型，将各备选产线装配资源组合构型与备选产线装配资源集中提取出的最优构型序列、最差构型序列对应的组合构型进行综合比较，得到产线装配资源构型的评价参数。4.根据权利要求1或者3所述的一种变工艺驱动的装配产线资源匹配调度方法，其特征在于：所述S3具体为包括：S31、建立产线装配资源构型工艺性能评价的属性，依据粗糙集理论由产线装配资源构型的属性划分出条件属性集C和权重属性集D，其中，条件属性集C表示产线装配资源组合构型中装配工艺性能构成的条件属性集，权重属性集D表示权重度结果构成的权重属性集；S32、资源构型工艺性能评价值离散化：采用离散化规则将产线装配资源组合构型中装配工艺性能所含有的连续性的评价参数进行离散化处理，获得离散化后的评价参数；S33、评价属性约简：对于离散化后的评价参数，去除掉重要性参数小于预设的重要性阈值的条件属性；S34、对不同逻辑结构下...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊国栋，曹宁，晋哲楠，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：