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专利号: 2018101331777
申请人: 重庆科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于动态规划的制造系统生产过程信息约简方法,其特征在于,本方法包括以下步骤:

步骤1.基于信息传递方向的生产过程信息约简方法步骤1.1建立一级约简模型

将生产过程信息进行分层管理,将生产过程中涉及到的部门作为分层,将各部门的生产信息作为节点,将生产过程中任务的下派定义为信息正向传递,将生产过程中任务的反馈定义为信息反向传递,按信息传递方向将每两个节点之间通过一个有向线段连接起来,形成生产过程信息网络;

定义1:

W=(N,C,V)表示一个生产过程节点的有向网络;

C={ci|i=1,2,...,n}表示图中层数的集合;

N={nj|j=1,2,...n}表示每层中节点的集合;

V={vij|i,j=1,2...n}表示有向线段权值的集合,vij>0表示有向线段为正向,vij<0则表示有向线段为反向;

步骤1.2一级约简过程

针对各节点间的有向线段的连接方向,只保留信息正向传递,将节点之间反向传递的有向线段从生产过程信息网络中删去;

步骤2.基于业务主线的生产过程信息约简方法步骤2.1建立二级约简模型

详细化有向线段权值的集合V,包括:第i层第j个结点的工时值vijt、基本成本值vijc、生产质量值vijq,建立一个新的基于有向线段权值的数学模型,定义2:

V=vij(vijt,vijc,vijq),i,j=1,2…nr k w

vij=(vijt) +(vijc) +(vijq) ,r+k+w=1vij表示第i层第j个节点的标准成本值;

vijt表示第i层第j个节点所用的工时值;

vijc表示第i层第j个节点所用的基本成本值;

vijq表示第i层第j个节点完成任务的生产质量值;

r,k,w为和为1随机指数;

path[1,n]表示最终路径矩阵;

iMax[1,n]表示最终路径矩阵中节点相对应的最大标准成本值;

步骤2.2二级约简过程

在步骤1形成生产过程信息网络中,通过动态规划方法把当前一段和未来各段分开,选取节点N和最优标准成本值V,把一个大问题化成一族同类型的子问题,然后逐个求解,即从边界条件开始,逐层递推寻优,在求解整个生产过程最优时,由于输入、输出都只为一个节点,是已知状态,每层的标准成本值都是该层的函数,故最优方法所经过的每层标准成本值可逐次变换得到,从而确定最优路线;

经过基于最优标准成本值的动态规划方法约简后,生产过程的业务主线产生,有效线段减少,数据量也减少,得到每一层的最优标准成本值;

将每一层的节点最优标准成本值提取保存至新的矩阵中,对其进行求和计算,将计算后C值称为总体标准成本值,如下:边界条件:此时,j=1;

步骤3.基于hash函数的业务主线的计算方法通过Hash函数对业务主线中仍存在的多维数据进行压缩映射,保存在新的矩阵newpath[1,n]中,矩阵中的值只保留所需要的参数类型,然后对数据进行处理计算,计算所得生产过程约简后的完成效率;

步骤3.1hash函数的建立

定义3:

V=vij(vijt,vijc,vijq)→H(vijt,vijc).

在定义2的基础上,定义hash函数H(vijt,vijc),将多维数据结构V通过hash函数变换后,降维为二维数据结构H(vijt,vijc),保留比例系数较大的属性值:成本值vijt和时间值vijc,通过对两个参数的计算,从而算出生产过程的耗损值,步骤3.2hash映射的约简效果定义4:

定义一种列表,列表长度为32位,前8位为i的值,第二个8位为j的值,第三个8位为vijt的值,第四个8位为vijc的值,将所有参数压缩映射在列表里,根据压缩映射后的散列,保留[0‑255,0‑255,x‑y,w‑z]的节点,此处第三个8位vijt值取x‑y是通过计算平均vijt值后所保留的区间;第四个8位vijc值取w‑z是通过计算平均vijc值后所保留的区间;

将业务主线中所有节点的vijt、vijc值提取保留后进行计算,将计算后hash 函数值称为业务主线的节点耗损值,将两级约简前的所有节点的耗损值求出后,进行失真度计算,最终得出业务主线信息失真度得出结论,业务主线的总体耗损值即目标函数计算公式如下:Hmain=∑(o*vijt+c*vijc),{vijt,vijc∈path[1,n]}Htotal=∑(o*vijt+c*vijc),{vijt,vijc∈all[1,n]}其中o和c为和为1的随机系数,Hmain表示业务主线的耗损值;为平均一条主线的耗损值;Htotal表示全部节点的耗损值;P即为两级约简后业务主线的信息失真度。

2.根据权利要求1所述的一种基于动态规划的制造系统生产过程信息约简方法,其特征在于,步骤1中,各部门的生产信息包括生产线、工序、机器。