一种钢管组批切割数据分析系统及方法技术方案

技术编号:39808636 阅读:9 留言:0更新日期:2023-12-22 02:43
本发明专利技术公开了一种钢管组批切割数据分析系统及方法,属于钢管组批切割数据分析技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种钢管组批切割数据分析系统及方法


[0001]本专利技术涉及钢管组批切割数据分析
,具体为一种钢管组批切割数据分析系统及方法


技术介绍

[0002]目前的技术中,对于钢管组批切割模型的研究日益增多,部分技术仅根据合同订单直接切割,造成原材料浪费偏多,钢管组批切割过程对于生产过程乃至企业效益有着重要影响

[0003]切割问题主要目的是满足一定合同需求及某些特定工艺的约束下,通过确定切割模式和执行次数,使某个预定目标达到最优或近优

切割问题是一类组合问题和调度问题紧密结合的复杂问题

主要体现在所有可能的合同的各种组合方式,即切割模式的数目是极其庞大的,但是由于不同合同订单的原因导致钢管组的变量不同,进而形成许多参数问题,例如最小化出投料量

废料量

剩余库存量和多余供货量等等,而目前最常用的方式即是将某一合同中的废料作为另一合同订单的原材料,以实现材料复用,降低损耗,国内大多数模型的研究也均是在解决废料的规划问题;然而目前技术在解决这些问题时,往往只考虑废料是否能够成为其他合同的原材料,而并不考虑如何在能够成为原材料的废料中选取最佳的废料,从而尽可能减少废料的堆积存储和资源损耗


技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种钢管组批切割数据分析系统及方法,以解决上述
技术介绍
中提出的问题

[0005]为了解决上述技术问题,本专利技术提供如下技术方案:一种钢管组批切割数据分析方法,该方法包括以下步骤:
S1、
获取钢管组批的待处理合同订单,获取每一组合同订单的同一钢种下的钢管组批切割长度数据,生成至记录表内;
S2、
获取工业生产的钢管组批长度,基于记录表内的合同订单的切割长度数据进行切割分析,根据工业生产的钢管组批长度对每一个合同订单进行模拟切割,标记出模拟切割下的废料长度高于任一合同订单内长度的钢管组批;
S3、
构建钢管组批切割数据分析模型,选取不同废料作为原材料进行多次模拟切割,本组合同订单模拟切割完毕后,标记所有剩余废料;
S4、
基于剩余废料,构建资源分析模型,选取出资源占用最低的对应的模拟切割数据分析模型,反馈至管理员端口,将模拟切割转换为实际切割方式

[0006]根据上述技术方案,所述每一组合同订单包括:构建固定时间周期
T
,采集时间周期
T
内下游供应端传输的钢管组批需求数据,在所述需求数据内部提取出需要的钢管组批数量和长度,形成时间周期
T
下的组合同订单;基于合同订单下的总数量匹配同等数量的钢管进行模拟切割,分析模拟切割下的
每段钢管的剩余废料长度,形成序列;若存在任一个剩余废料长度满足大于组合同订单中任一个订单的需求长度,标记对应的钢管为再利用钢管;若存在任一个剩余废料长度满足小于等于组合同订单中任一个订单的需求长度,标记对应的钢管为非再利用钢管;设置废料长度阈值,剩余钢管长度低于废料长度阈值的记为直接废料,计算非再利用钢管的直接废料总长度,记为第一废料组,计算非再利用钢管的剩余废料中除去直接废料的总长度,记为第二废料组

[0007]根据上述技术方案,所述构建钢管组批切割数据分析模型包括:获取再利用钢管,构建再利用钢管选择序列,每次随机选择一个未处理过的合同订单对应的再利用钢管,获取满足剩余废料的合同订单,记为第一合同订单,建立选择优先级,在剩余废料的基础上进行模拟切割,分别对第一合同订单内所有钢管需求进行分析,若存在切割完第一合同订单内的某一订单后,剩余废料还能满足第一合同订单内的其他订单,则选取切割完第一合同订单后剩余废料最多的订单作为第一优先级订单;若存在切割完第一合同订单内的某一订单后,剩余废料无法满足第一合同订单内的任一个其他订单,则选取切割完第一合同订单后剩余废料最少的订单作为第一优先级订单,并将剩余废料判断是否满足废料长度阈值,划分至不同废料组;整个选择过程为抽取不放回形式,指合同订单一旦被选择过,就不会再出现在选择列表;对再利用钢管形成的所有序列逐个进行分析,直至将所有的废料都划分至废料组为止,形成的序列总数为组合同订单数量的阶乘;获取所有序列中消耗的成品钢管数量,选取消耗数量最低的作为基准值
k
,设置宽限值
n
,则消耗数量小于等于
k+n
的序列予以保留,送入资源分析模型,其他序列直接删除

[0008]根据上述技术方案,所述构建资源分析模型包括:获取进行资源分析的所有序列,以及每个序列对应的废料组;所述第一废料组内废料记为直接资源消耗;所述第二废料组内废料记为储存资源消耗;所述序列下的资源消耗等于直接资源消耗与储存资源消耗之和;获取任一序列下的第二废料组内剩余废料的钢管长度,进行标记,分析每一个钢管长度在未来订单中的使用情况;获取历史数据下,
M
个时间周期
T
的组合同订单数据;选取出第二废料组内剩余废料的任一个钢管长度
A
,标记出历史数据中
M
个时间周期
T
的组合同订单数据中所有小于
A
的合同订单,记为训练合同订单;获取相邻的训练合同订单之间的间隔时间周期数量,同时获取每个周期下的训练合同订单数量,形成训练数据组合
[t0,
y],其中
t0指间隔的时间周期数量,
y
指对应的训练合同订单数量,构建合同订单的预测分析模型:,其中,

指对应的回归系数;指回归误差;获取训练合同订单中最后一组的训练合同订单数量,代入后生成间隔的时间周期数量;
基于生成的间隔的时间周期数量,更换训练数据组合,重新选取训练数据组合时,删除第一个训练合同订单数量,将第一个间隔的时间周期数量与第二个训练合同订单数量形成训练数据组,记为
[t1,
y1],其中
t1指前一个间隔的时间周期数量,
y1指对应的后一个训练合同订单数量,构建合同订单的第二预测分析模型:,其中,

指合同订单的第二预测分析模型对应的回归系数;指第二回归误差;获取合同订单的预测分析模型中生成的间隔的时间周期数量,代入后生成后一个训练合同订单数量;分别获取合同订单的预测分析模型与合同订单的第二预测分析模型形成的间隔的时间周期数量与后一个训练合同订单数量;获取第二废料组中与当前分析的钢管长度在标记训练合同订单时相同的钢管数量
K
,若钢管数量
K
小于等于后一个训练合同订单数量,则选取间隔的时间周期数量作为钢管数量
K
的存储时间;若钢管数量
K
大于后一个训练合同订单数量,则选取出满足后一个训练合同订单数量的钢管数量,选取方式为按照长度从小到大选取,将剩余的钢管废料再次进行预测分析,直到生成的后一个训练本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种钢管组批切割数据分析方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:
S1、
获取钢管组批的待处理合同订单,获取每一组合同订单的同一钢种下的钢管组批切割长度数据,生成至记录表内;
S2、
获取工业生产的钢管组批长度,基于记录表内的合同订单的切割长度数据进行切割分析,根据工业生产的钢管组批长度对每一个合同订单进行模拟切割,标记出模拟切割下的废料长度高于任一合同订单内长度的钢管组批;
S3、
构建钢管组批切割数据分析模型,选取不同废料作为原材料进行多次模拟切割,本组合同订单模拟切割完毕后,标记所有剩余废料;
S4、
基于剩余废料,构建资源分析模型,选取出资源占用最低的对应的模拟切割数据分析模型,反馈至管理员端口,将模拟切割转换为实际切割方式
。2.
根据权利要求1所述的一种钢管组批切割数据分析方法,其特征在于:所述每一组合同订单包括:构建固定时间周期
T
,采集时间周期
T
内下游供应端传输的钢管组批需求数据,在所述需求数据内部提取出需要的钢管组批数量和长度,形成时间周期
T
下的组合同订单;基于合同订单下的总数量匹配同等数量的钢管进行模拟切割,分析模拟切割下的每段钢管的剩余废料长度,形成序列;若存在任一个剩余废料长度满足大于组合同订单中任一个订单的需求长度,标记对应的钢管为再利用钢管;若存在任一个剩余废料长度满足小于等于组合同订单中任一个订单的需求长度,标记对应的钢管为非再利用钢管;设置废料长度阈值,剩余钢管长度低于废料长度阈值的记为直接废料,计算非再利用钢管的直接废料总长度,记为第一废料组,计算非再利用钢管的剩余废料中除去直接废料的总长度,记为第二废料组
。3.
根据权利要求2所述的一种钢管组批切割数据分析方法,其特征在于:所述构建钢管组批切割数据分析模型包括:获取再利用钢管,构建再利用钢管选择序列,每次随机选择一个未处理过的合同订单对应的再利用钢管,获取满足剩余废料的合同订单,记为第一合同订单,建立选择优先级,在剩余废料的基础上进行模拟切割,分别对第一合同订单内所有钢管需求进行分析,若存在切割完第一合同订单内的某一订单后,剩余废料还能满足第一合同订单内的其他订单,则选取切割完第一合同订单后剩余废料最多的订单作为第一优先级订单;若存在切割完第一合同订单内的某一订单后,剩余废料无法满足第一合同订单内的任一个其他订单,则选取切割完第一合同订单后剩余废料最少的订单作为第一优先级订单,并将剩余废料判断是否满足废料长度阈值,划分至不同废料组;整个选择过程为抽取不放回形式,指合同订单一旦被选择过,就不会再出现在选择列表;对再利用钢管形成的所有序列逐个进行分析,直至将所有的废料都划分至废料组为止,形成的序列总数为组合同订单数量的阶乘;获取所有序列中消耗的成品钢管数量,选取消耗数量最低的作为基准值
k
,设置宽限值
n
,则消耗数量小于等于
k+n
的序列予以保留,送入资源分析模型,其他序列直接删除
。4.
根据权利要求3所述的一种钢管组批切割数据分析方法,其特征在于:所述构建资源
分析模型包括:获取进行资源分析的所有序列,以及每个序列对应的废料组;所述第一废料组内废料记为直接资源消耗;所述第二废料组内废料记为储存资源消耗;所述序列下的资源消耗等于直接资源消耗与储存资源消耗之和;获取任一序列下的第二废料组内剩余废料的钢管长度,进行标记,分析每一个钢管长度在未来订单中的使用情况;获取历史数据下,
M
个时间周期
T
的组合同订单数据;选取出第二废料组内剩余废料的任一个钢管长度
A
,标记出历史数据中
M
个时间周期
T
的组合同订单数据中所有小于
A
的合同订单,记为训练合同订单;获取相邻的训练合同订单之间的间隔时间周期数量,同时获取每个周期下的训练合同订单数量,形成训练数据组合
[t0,
y]
,其中
t0指间隔的时间周期数量,
y
指对应的训练合同订单数量,构建合同订单的预测分析模型:
,
其中,

指对应的回归系数;指回归误差;获取训练合同订单中最后一组的训练合同订单数量,代入后生成间隔的时间周期数量;基于生成的间隔的时间周期数量,更换训练数据组合,重新选取训练数据组合时,删除第一个训练合同订单数量,将第一个间隔的时间周期数量与第二个训练合同订单数量形成训练数据组,记为
[t1,
y1]
,其中
t1指前一个间隔的时间周期数量,
y1指对应的后一个训练合同订单数...

【专利技术属性】
技术研发人员:田建祥李浩良陈凯徐耀军
申请(专利权)人:宝信软件南京有限公司
类型:发明
国别省市:

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