一种基于多源数据融合的煤机装备动态柔性齐套性管控方法及系统与流程

本技术涉及煤机装备制造，尤其涉及一种基于多源数据融合的煤机装备动态柔性齐套性管控方法及系统。

背景技术：

1、煤机装备作为煤炭开采的核心装备，其制造过程复杂，具有多品种、小批量、定制化程度高、生产周期长的特点。相关技术中，通过erp、mes与scm等系统的协同作业，构建了基于固定bom和静态库存的齐套性管理体系。具体地，该体系涵盖了从物料需求计划到装配执行的完整过程，包括bom展开、库存核对、在途跟踪等关键环节。

2、然而，现有的齐套性管理方法中，直接采用基于固定bom和静态库存的判定方式，并没有融合多源异构数据，由此可能会导致齐套判定滞后3-7天，或者无法量化“接近齐套”的中间状态，从而影响生产效率和交付准时率。具体地，传统方法仅依赖erp单一数据源，形成信息孤岛，导致决策片面；同时，齐套判定为0/1二元结果，无法区分“完全齐套”与“接近齐套”的差异；此外，异常发生后依赖人工处理，响应速度慢，错失调整窗口。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本技术第一方面实施例提出一种基于多源数据融合的煤机装备动态柔性齐套性管控方法，所述方法包括：

3、采集多个异构生产管理系统的数据，对所述数据进行标准化处理和时空对齐，得到融合后的多源数据；

4、基于所述融合后的多源数据确定煤机装备的动态齐套性指数，其中所述动态齐套性指数由物料可用度、时间匹配度、质量符合度和柔性调节度加权构成；

5、基于物料替代关系、工艺路线弹性关系和产能弹性关系，构建物料-工艺-产能三维柔性约束空间；

6、当所述动态齐套性指数低于预设阈值时，按照优先级逐级松弛所述三维柔性约束空间中的约束，搜索最优齐套方案，并实时监测所述动态齐套性指数的变化，形成闭环管控。

7、优选的，所述采集多个异构生产管理系统的数据包括：

8、采集erp系统中物料清单的物料种类数、各物料的需求数量和各物料的需求总量，以及各物料的现有库存量；

9、采集plm系统中各物料间的替代关系及其兼容性评分，以及基于所述替代关系确定的物料替代柔性；

10、采集mes系统中各物料的在制品数量、在制品预计完工时间、各物料的需求时间点以及各工序的备选工艺路线及其兼容性评分，并基于所述备选工艺路线确定工艺路线柔性；

11、采集scm系统中各物料的在途物料量和预计到达时间；

12、采集iot设备中设备的产能弹性系数，并基于所述产能弹性系数确定产能柔性；

13、采集qms系统中各类物料的历史缺陷率和各批次物料的质量检验结果。

14、进一步的，所述煤机装备的动态齐套性指数的计算式如下：

15、

16、式中，为动态齐套性指数，为物料可用度，为时间匹配度，为质量符合度，为柔性调节度，为物料可用度对应的权重系数，为时间匹配度对应的权重系数，为质量符合度对应的权重系数，为柔性调节度对应的权重系数。

17、进一步的，所述物料可用度的计算式如下：

18、

19、式中，为现有库存量，为在制品数量，为在途物料量，为需求总量。

20、所述时间匹配度的计算式如下：

21、

22、式中，为物料预计到达时间，为物料需求时间点，为时间缓冲期。

23、所述质量符合度的计算式如下：

24、

25、式中，为物料种类数，为第类物料的历史缺陷率，为第类物料的需求数量。

26、所述柔性调节度的计算式如下：

27、

28、式中，为物料替代柔性，为工艺路线柔性，为产能柔性，为物料替代柔性的权重系数、为工艺路线柔性的权重系数、为产能柔性的权重系数。

29、进一步的，所述权重系数α、β、γ、δ通过熵权法与层次分析法相结合的方式自适应确定，且α+β+γ+δ=1；

30、所述动态齐套性指数的取值范围为[0,1]，当dki≥0.85时判定为高齐套度，当0.70≤dki<0.85时判定为中齐套度，当dki<0.70时判定为低齐套度。

31、进一步的，所述按照优先级逐级松弛所述三维柔性约束空间中的约束包括：

32、将所述动态齐套性指数与预设阈值进行比较；

33、当所述动态齐套性指数低于预设阈值时，按照标准方案、物料替代松弛、工艺路线松弛、产能弹性松弛和综合松弛的优先级顺序逐级松弛约束，每级松弛后重新计算动态齐套性指数，若动态齐套性指数达到或大于预设阈值则停止松弛，输出当前方案；

34、当所述动态齐套性指数大于等于预设阈值时，释放已启用的柔性资源。

35、进一步的，所述逐级松弛约束遵循最小代价优先原则，优先选择兼容性评分高且成本增量小的松弛方案；

36、其中，物料替代松弛的启用条件为：替代物料的兼容性评分大于等于第一预设值；

37、所述工艺路线松弛的启用条件为：备选工艺路线的兼容性评分大于等于第二预设值。

38、优选的，所述搜索最优齐套方案包括：

39、采用nsga-ii多目标优化算法，以最大化动态齐套性指数、最小化成本增量和最小化时间延迟为优化目标，在所述柔性约束空间中搜索pareto最优齐套方案集。

40、优选的，所述闭环管控包括：

41、设定波动阈值，实时监测所述动态齐套性指数的变化；

42、当所述动态齐套性指数的波动大于所述波动阈值时，自动触发重新评估，重新计算当前动态齐套性指数；

43、根据重新计算后的动态齐套性指数与预设阈值的比较结果，自适应地选择启动约束松弛或释放已启用的柔性资源；

44、将优化方案的执行结果反馈，用于更新物料状态和工艺进度。

45、进一步的，所述质量符合度与qms系统集成，当qms系统检测到任一批次物料检验不合格时，自动将该批次物料的历史缺陷率更新为1.0，并重新计算所述动态齐套性指数。

46、本技术的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：

47、本技术提出了一种基于多源数据融合的煤机装备动态柔性齐套性管控方法及系统，所述方法包括：采集多个异构生产管理系统的数据，对所述数据进行标准化处理和时空对齐，得到融合后的多源数据；基于所述融合后的多源数据确定煤机装备的动态齐套性指数，其中所述动态齐套性指数由物料可用度、时间匹配度、质量符合度和柔性调节度加权构成；基于物料替代关系、工艺路线弹性关系和产能弹性关系，构建物料-工艺-产能三维柔性约束空间；当所述动态齐套性指数低于预设阈值时，按照优先级逐级松弛所述三维柔性约束空间中的约束，搜索最优齐套方案，并实时监测所述动态齐套性指数的变化，形成闭环管控。本技术提出的技术方案，实现了齐套状态的实时量化评估和系统化柔性调整，显著提升了煤机装备生产的齐套率和交付准时率。

48、本技术附加的方面以及优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。