缝纫机机壳制造资源组合优化方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种缝纫机机壳制造资源组合优化方法、系统、设备及介质，包括以下步骤：建立缝纫机机壳制造资源的组合优化评价指标体系；建立缝纫机机壳制造资源组合优化的非合作博弈决策模型；采用改进的NSGA

【技术实现步骤摘要】
缝纫机机壳制造资源组合优化方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术属于云服务的组合优化
，涉及缝纫机机壳制造资源组合优化方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]纺织业作为国民经济与社会发展的支柱产业，在经济建设中占有重要地位。根据纺织行业的发展纲要求，要围绕行业新定位，引导纺织行业加快转型升级，实现全产业链的高质量发展。缝纫机机壳作为缝制机械的核心零部件，制造资源以数控铣削加工中心为主，具有加工水平较高和加工能力较强的特点。但机壳依旧沿用传统的生产制造模式，存在制造资源分散、产业协同不足，导致以数控铣削加工中心为主的制造资源严重浪费。若能实现其生产制造的转型升级，将大大提高企业效益，因此借助互联网技术实现机壳的云制造是缝纫机机壳制造产业发展的必然趋势。
[0003]云制造作为一种新型面向服务的制造模式，实现了“分散资源集中使用”和“集中资源分散服务”，使企业的闲置制造资源得以共享，提高了资源利用率，为中小型企业的生产制造提供了借鉴。将云制造模式引入到机壳生产制造中，不仅提升了数控铣削加工中心制造资源的利用率，还促进了集聚区域内的协同制造。而制造资源组合优化是实现云制造的关键技术之一，它通过建立制造资源评价指标体系和目标函数，利用算法求解目标函数实现制造资源服务的组合优化。但在云平台中机壳数控铣削加工中心种类众多、数量庞大，导致制造资源组合优化的效率低下。因此，如何对海量数控铣削加工中心制造资源进行处理，实现制造资源快速组合优化成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种缝纫机机壳制造资源组合优化方法、系统、设备及介质，实现了机壳数控铣削加工中心制造资源的组合优化，为缝纫机机壳的云制造奠定基础，具有快速高效、准确无误的特点。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]一种缝纫机机壳制造资源组合优化方法包括以下步骤：
[0007]建立缝纫机机壳制造资源的组合优化评价指标体系；其中，评价指标体系包括QoS指标和柔性指标；
[0008]根据QoS指标建立缝纫机机壳制造资源需求方的目标函数；根据柔性指标建立缝纫机机壳制造资源平台运营方的目标函数；
[0009]将缝纫机机壳制造资源需求方的目标函数和制造资源平台运营方的目标函数分别作为制造资源平台运营方和制造资源需求方的收益函数，从而建立缝纫机机壳制造资源组合优化的非合作博弈决策模型；
[0010]采用改进的NSGA
‑Ⅲ
遗传算法求解非合作博弈决策模型，为缝纫机机壳制造资源组合优化问题提供多目标优化的解决方案。
[0011]优选的，所述QoS指标包括时间T、成本C和质量S；所述柔性指标包括服务Q、信誉R和能耗指标E。
[0012]所述时间T包括加工时间T
p
、物流时间T
l
和交货时间T
d
；所述成本C包括加工成本C
p
和物流成本C
l
；所述质量S包括加工质量Q
s
；
[0013]所述服务Q包括服务可用性Q
r
、服务可靠性Q
a
、服务成功率Q
c
和服务评价Q
e
；所述信誉R包括交易信誉度R
t
；所述能耗指标E包括节能设备水平E
e
和节能制度水平E
s
。
[0014]优选的，所述根据QoS指标建立缝纫机机壳制造资源需求方的目标函数，具体计算过程为：
[0015][0016]式中：C
g
＝1/C，T
g
＝1/T，T
max
、C
max
和S
min
分别代表制造资源需求方所能接受的最大加工成本、最长加工时间和最低加工质量，其中，T为时间、C为成本和S为质量；i为系数，表示为第i个制造资源，n为大于0的自然数；
[0017]优选的，所述根据柔性指标建立缝纫机机壳制造资源平台运营方的目标函数，具体计算过程为：
[0018][0019]式中：Q
r
为服务可用性、Q
a
为服务可靠性、Q
c
为服务成功率和Q
e
为服务评价；Q
rmin
、Q
amin
、Q
cmin
、Q
emin
、R
tmin
、E
emin
和E
smin
分别表示云制造平台运营方所能接受的最小服务可用性、最小服务可靠性、最低服务成功率、最低服务评价、最低交易信誉度、最低节能设备水平和最低节能制度水平。
[0020]优选的，建立缝纫机机壳制造资源组合优化的非合作博弈决策模型的具体过程为：
[0021]分别以缝纫机机壳制造资源需求方和制造资源平台运营方作为缝纫机机壳无需求偏好组合优化问题的双方决策主体P
i
(i＝1,2)，用各种资源组合方式作为双方的策略集X
i
(i＝1,2；X1＝X2)，每当双方确认为同一个策略时，用制造资源平台运营方的目标函数和制造资源需求方的目标函数分别作为缝纫机机壳制造资源需求方和平台运营方的收益函数，从而得到缝纫机机壳制造资源组合优化选择的非合作博弈决策模型。
[0022]优选的，所述采用改进的NSGA
‑Ⅲ
遗传算法求解非合作博弈决策模型，为缝纫机机
壳制造资源组合优化问题提供多目标优化的解决方案，具体求解过程步骤如下：
[0023]S1，经过初始化参数设置和解码后，对父代机壳制造资源组合经过基因操作后产生子代机壳制造资源组合；
[0024]S2将父代机壳制造资源组合与子代机壳制造资源组合合并后进行快速非支配排序，得到的目标机壳制造资源组合每个个体映射到参考点所在的归一化的超平面上，且与生成的参考点进行关联操作生成机壳制造资源组合种群；
[0025]S3，根据种群熵值变化率判断机壳制造资源组合种群的进化阶段，改进的NSGA
‑Ⅲ
遗传算法和Nash均衡策略相结合通过自适应淘汰策略，修剪合并机壳制造资源组合种群，将修剪合并的机壳制造资源组合作为下一次迭代的父代机壳制造资源组合，判断迭代次数是否大于最大迭代次数，若满足大于最大迭代次数则输出pareto最优解集并结束算法，若不满足则跳转至父代缝纫机机壳制造资源组合基因操作产生子代缝纫机机壳制造资源组合过程继续运行。
[0026]优选的，所述NSGA
‑Ⅲ
算法的具体改进过程为：
[0027]将NSGA
‑Ⅲ
算法中的种群作为博弈决策主体策略集X的一个子集，种群中的每个个体都是博弈决策主体的一个策略；父代策略集X
f
通过遗传操作产生子代策略集X
s
并与其合并，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种缝纫机机壳制造资源组合优化方法，其特征在于，包括以下步骤：建立缝纫机机壳制造资源的组合优化评价指标体系；其中，评价指标体系包括QoS指标和柔性指标；根据QoS指标建立缝纫机机壳制造资源需求方的目标函数；根据柔性指标建立缝纫机机壳制造资源平台运营方的目标函数；将缝纫机机壳制造资源需求方的目标函数和制造资源平台运营方的目标函数分别作为制造资源平台运营方和制造资源需求方的收益函数，从而建立缝纫机机壳制造资源组合优化的非合作博弈决策模型；采用改进的NSGA
‑Ⅲ
遗传算法求解非合作博弈决策模型，为缝纫机机壳制造资源组合优化问题提供多目标优化的解决方案。2.根据权利要求1所述的一种缝纫机机壳制造资源组合优化方法，其特征在于，所述QoS指标包括时间T、成本C和质量S；所述柔性指标包括服务Q、信誉R和能耗指标E；所述时间T包括加工时间T
p
、物流时间T
l
和交货时间T
d
；所述成本C包括加工成本C
p
和物流成本C
l
；所述质量S包括加工质量Q
s
；所述服务Q包括服务可用性Q
r
、服务可靠性Q
a
、服务成功率Q
c
和服务评价Q
e
；所述信誉R包括交易信誉度R
t
；所述能耗指标E包括节能设备水平E
e
和节能制度水平E
s
。3.根据权利要求2所述的一种缝纫机机壳制造资源组合优化方法，其特征在于，所述根据QoS指标建立缝纫机机壳制造资源需求方的目标函数，具体计算过程为：式中：C
g
＝1/C，T
g
＝1/T，T
max
、C
max
和S
min
分别代表制造资源需求方所能接受的最大加工成本、最长加工时间和最低加工质量，其中，T为时间、C为成本和S为质量，i为系数，表示为第i个制造资源，n为大于0的自然数。4.根据权利要求3所述的一种缝纫机机壳制造资源组合优化方法，其特征在于，所述根据柔性指标建立缝纫机机壳制造资源平台运营方的目标函数，具体计算过程为：式中：Q
r
为服务可用性、Q
a
为服务可靠性、Q
c
为服务成功率和Q
e
为服务评价；Q
rmin
、Q
amin
、
Q
cmin
、Q
emin
、R
tmin
、E
emin
和E
smin
分别表示云制造平台运营方所能接受的最小服务可用性、最小服务可靠性、最低服务成功率、最低服务评价、最低交易信誉度、最低节能设备水平和最低节能制度水平，i为系数，表示为第i个制造资源，n为大于0的自然数。5.根据权利要求4所述的一种缝纫机机壳制造资源组合优化方法，其特征在于，建立缝纫机机壳制造资源组合优化的非合作博弈决策模型的具体过程为：分别以缝纫机机壳制造资源需求方和制造资源平台运营方作为缝纫机机壳无需求偏好组合优化问题的双方决策主体P
i
，其中i＝1,2；用各种资源组合方式作为双方的策略集X
i
，其i＝1,2；X1＝X2；当双方确认为同一个策略时，用制造资源平台运营方的目标函数和制造资源需求方的目标函数分别作为缝纫机机壳制造资源需求方和平台运营方的收益函数，从而得到缝纫机机壳制造资源组合优化选择的非合作博弈决策模型。6.根据权利要求2所述的一种缝纫机机壳制造资源组合优化方法，其特征在于，所述采用改进的N...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘善慧，师可强，朱浪泽，刘永，侯和平，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：