CN110766279A - 一种基于QoS的设计制造集成方法 - Google Patents

一种基于QoS的设计制造集成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110766279A
CN110766279A CN201910893285.9A CN201910893285A CN110766279A CN 110766279 A CN110766279 A CN 110766279A CN 201910893285 A CN201910893285 A CN 201910893285A CN 110766279 A CN110766279 A CN 110766279A
Authority
CN
China
Prior art keywords
design
production
time
manufacturing
product
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910893285.9A
Other languages
English (en)
Inventor
吴勘
杨西惠
董书宁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian University
Original Assignee
Xian University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian University filed Critical Xian University
Priority to CN201910893285.9A priority Critical patent/CN110766279A/zh
Publication of CN110766279A publication Critical patent/CN110766279A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
    • G06Q10/06313—Resource planning in a project environment
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
    • G06Q10/06312—Adjustment or analysis of established resource schedule, e.g. resource or task levelling, or dynamic rescheduling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/10—Office automation; Time management
    • G06Q10/103—Workflow collaboration or project management
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/04—Manufacturing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • General Factory Administration (AREA)

Abstract

本发明提供了一种基于QoS的设计制造集成方法，构建一个集产品设计、产品织造、生产过程管理为一体的智能化、柔性化系统。该集成系统通过软硬件的集成，有效提升产品的设计和生产效率，为产业搭建一个易操作、易管理、高效率的设计和生产平台，改变传统的产业格局和粗犷式的发展模，通过软硬件集成可实现产品从设计—织造的三维数字化，从而提高生产效率、减少人工需求、缩短织造周期、保证产品质量。

Description

一种基于QoS的设计制造集成方法
技术领域
本发明属于制造云服务技术领域，具体涉及一种基于QoS的设计制造集成方法。
背景技术
在网络和信息技术高速发展的当代,制造业已经发生了根本性的变化。全球范围内企业间的竞争与合作已经成为当前制造业发展的主题。用户对制造产品的高要求使制造企业从只关注产品转移到更加关注产品全生命周期中整体服务的提供。为了适应新形势下制造业的发展趋势,中国的制造业正从以产品为中心向以服务为中心转化。过去单一的产品模式已经不足以满足现今用户对产品全生命周期中服务质量,包括产品的交货期、价格、质量、售后等各方面的严荀要求。以服务为中心的企业生产模式成为应对制造业挑战的关键解决方案。
近几年提出的云制造是基于制造业中的资源共享，借助先进的信息技术，实现对产品开发、生产、销售、使用等全生命周期的相关资源的整合，提供标准、规范、可共享的制造服务的模式。制造云服务简称云服务，是构成制造云的基本要素，是服务化的制造资源和制造能力，可以通过网络为用户提供产品全生命周期应用。云服务形成过程，也就是资源的虚拟化、服务化过程，通过采用物联网、虚拟化等技术，首先对分散的资源进行感知，然后将资源虚拟接入到制造云平台，从而形成虚拟资源并聚集在一个能按需使用资源的虚拟资源池中，最终通过对虚拟资源进行服务化封装、发布及注册，形成云服务。与传统网络化制造模式中的资源服务相比，除去数字化、网络化等共同特点,云服务具有面向服务和需求、不确定性制造、用户参与、透明和集成、基于能力共享与交易，且融合了云计算的互操作性、自组织、自适应性和支持按需使用和付费等特点，为构建基于知识的高效、智能化制造云平台提供了条件。
当前制造业正在向服务化生产转型,加上网络信息技术的强大支持,制造资源的使用更倾向于以服务为单位组织生产,强调以用户需求为基准组织制造资源。面对在这一过程中,所有的制造资源的组织、制造方案的制定都应该是动态的。而当前的网络化制造模式,其实现核心仍以固定数量的资源或既定的解决方案为用户提供服务。在应对动态制造问题时仍然缺乏良好的解决方案,面对制造资源的动态发布、智能匹配、自动组合等关键技术问题仍然需要寻找行之有效的技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于QoS的设计制造集成方法，解决了现有技术中存在制造业多采用二维数字化沟通依赖人工，效率低下的问题。
本发明采用的技术方案为：一种基于QoS的设计制造集成方法，具体步骤包括：
步骤1：接订单
步骤2：按客户需求制定进度计划
步骤3：产品设计
步骤4：供应链选择
步骤5：输出任务方案
步骤6：产品生产
步骤7：进度比对
步骤8：入仓发货。
步骤3产品设计步骤为：在云制造端询查找相应的产品样本，并结合用户实际需求进行细节调整以及产品设计，实现产品设计并及时查看三维效果并及时调整，直至完全满足客户需求；
步骤4中供应链选择具体为：根据各个供应链完成任务的比例，构建协同任务调度模型；根据原有制造任务和可选的制造服务，在新任务到来时产生初始种群作为当前种群，将当前种群划分成若干子种群进行后续迭代，并将当前种群中每个协同任务调度方案用矩阵编码表示；
步骤5具体为：判断是否满足终止条件，若满足条件则停止迭代，并输出最优协同任务调度方案，否则返回继续进行迭代。
步骤6具体为：将步骤3中的设计结果转换为用于生产的模型文件，并根据最优协同任务调度方案安排订单的生产，规划设备配比和生产备料份额。
步骤7具体为：利用产品的自动化生产线进行生产织造，在生产管理软件中能够随时查看订单进展状况，然后与步骤2中制定好的进度计划表对比，把控订单的生产进度，及时调整；
根据各个供应链完成任务的比例，构建协同任务调度模型，包括：
计算时间跨度CT，即先分别计算每一条供应链上所有调用的服务所花费的时间，即固定启动时间、服务完成的相应比例的执行时间和产生的运输时间，再算出所有供应链的时间跨度的最大值；
计算总成本C，即计算所有供应链上调用的服务的固定启动成本、服务完成的相应比例的执行成本和产生的运输成本；
计算可靠性R，即计算所有供应链上调用的服务所花费的固定启动时间和完成的相应比例的执行时间内的可靠性；
对调度方案的时间跨度、总成本、可靠性进行标准化，并赋权相加，从而求得最大的综合QoS。
本发明的有益效果是：
(1)本系统可实现产品从设计到制造的三维数字化，从而提高生产效率、节约人力成本、缩短生产周期；
(2)通过制造云将同一领域生产资源紧密联系，有利于保证行业的集成。
(3)将人工操作环节改用自动化设备进行替代，有利于减少对工人的需求，减轻人的劳动强度，通过软硬件集成可实现产品从设计—制造的三维数字化，从而提高生产效率、减少人工需求、缩短织造周期、保证产品质量。
先进的网络技术和信息技术为制造业的转型提供了机遇和强大的助力。信息化技术促进了多种制造模式的涌现,例如网络化制造、虚拟制造、敏捷制造、网格制造等。这些制造模式在一定程度上解决了制造业发展与信息化技术发展的不相容性。但是面对当前制造业的转型和制造业网络化、全球化的迅速发展,亟需一种新的生产模式,使制造业能够适应当前制造“集成化、协同化、敏捷化、服务化、知识化、智能化、绿色化”的特点。
附图说明
图1是本发明的一种基于QoS的设计制造集成方法的流程图；
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的描述。
一种基于QoS的设计制造集成方法，如图1所示，具体步骤包括：
步骤1：接订单
步骤2：按客户需求制定进度计划
步骤3：产品设计
步骤4：供应链选择
步骤5：输出任务方案
步骤6：产品生产
步骤7：进度比对
步骤8：入仓发货。
步骤3产品设计步骤为：在云制造端询查找相应的产品样本，并结合用户实际需求进行细节调整以及产品设计，实现产品设计并及时查看三维效果并及时调整，直至完全满足客户需求；
步骤4中供应链选择具体为：根据各个供应链完成任务的比例，构建协同任务调度模型；根据原有制造任务和可选的制造服务，在新任务到来时产生初始种群作为当前种群，将当前种群划分成若干子种群进行后续迭代，并将当前种群中每个协同任务调度方案用矩阵编码表示；
步骤5具体为：判断是否满足终止条件，若满足条件则停止迭代，并输出最优协同任务调度方案，否则返回继续进行迭代。
步骤6具体为：将步骤3中的设计结果转换为用于生产的模型文件，并根据最优协同任务调度方案安排订单的生产，规划设备配比和生产备料份额。
步骤7具体为：利用产品的自动化生产线进行生产织造，在生产管理软件中能够随时查看订单进展状况，然后与步骤2中制定好的进度计划表对比，把控订单的生产进度，及时调整；
根据各个供应链完成任务的比例，构建协同任务调度模型，包括：
计算时间跨度CT，即先分别计算每一条供应链上所有调用的服务所花费的时间，即固定启动时间、服务完成的相应比例的执行时间和产生的运输时间，再算出所有供应链的时间跨度的最大值；
计算总成本C，即计算所有供应链上调用的服务的固定启动成本、服务完成的相应比例的执行成本和产生的运输成本；
计算可靠性R，即计算所有供应链上调用的服务所花费的固定启动时间和完成的相应比例的执行时间内的可靠性；
对调度方案的时间跨度、总成本、可靠性进行标准化，并赋权相加，从而求得最大的综合QoS。
本发明的工作流程为：接订单—按客户需求制定进度计划—智能化设计—转换为生产用文件—生产—发货。在该流程中，QoS充斥的生产的各个环节。(1)与客户洽谈订单需求并接单；(2)得到客户要求的订单并排出进度计划表；(2)用在线产品库辅助设计产品，可查看产品的三维效果并及时展现；(3)使用转换软件将设计结果转换为用于生产的模型文件；(4)在安排订单的生产(包括设备规划配比和生产备料等生产工艺的计算)；(5)利用产品的自动化供应链进行生产，要求在生产管理软件中能够随时查看订单进展状况，然后与制定好的进度计划表对比，便于把控订单的生产进度；(6)每生产好一批次的产品便装箱存入仓库进行发货。
在设计生产流程中，由QoS支撑管理每个环节，包括：(1)设计文件以及转换后的模型文件的管理；(2)订单的管理；(3)生产环节的管理，指设备规划配比和生产备料等生产工艺的计算等；(4)仓库的管理：包括物料和备货的管理；(5)产品的管理，包括产品的详细参数、展示文件等的管理。
最后说明的是，以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
本发明通过云制造技术的支持，有效提升制造的设计和生产效率，为制造业搭建一个易操作、易管理、高效率的设计和生产平台，改变传统的产业格局和粗犷式的发展模，实现了产品从设计—织造的三维数字化，从而提高生产效率、减少人工需求、缩短织造周期、保证产品质量。

Claims (7)

1.一种基于QoS的设计制造集成方法，其特征在于，具体步骤包括：
步骤1：接订单
步骤2：按客户需求制定进度计划
步骤3：产品设计
步骤4：供应链选择
步骤5：输出任务方案
步骤6：产品生产
步骤7：进度比对
步骤8：入仓发货。
2.根据权利要求1所述的一种基于QoS的设计制造集成方法，其特征在于，所述步骤3产品设计步骤为：在云制造端询查找相应的产品样本，并结合用户实际需求进行细节调整以及产品设计，实现产品设计并及时查看三维效果并及时调整，直至完全满足客户需求。
3.根据权利要求1所述的一种基于QoS的设计制造集成方法，其特征在于，所述步骤4中供应链选择具体为：根据各个供应链完成任务的比例，构建协同任务调度模型；根据原有制造任务和可选的制造服务，在新任务到来时产生初始种群作为当前种群，将当前种群划分成若干子种群进行后续迭代，并将当前种群中每个协同任务调度方案用矩阵编码表示。
4.根据权利要求1所述的一种基于QoS的设计制造集成方法,其特征在于，所述步骤5具体为：判断是否满足终止条件，若满足条件则停止迭代，并输出最优协同任务调度方案，否则返回继续进行迭代。
5.根据权利要求1所述的一种基于QoS的设计制造集成方法，其特征在于，所述步骤6具体为：将步骤3中的设计结果转换为用于生产的模型文件，并根据最优协同任务调度方案安排订单的生产，规划设备配比和生产备料份额。
6.根据权利要求1所述的一种基于QoS的设计制造集成方法，其特征在于，所述步骤7具体为：利用产品的自动化生产线进行生产织造，在生产管理软件中能够随时查看订单进展状况，然后与步骤2中制定好的进度计划表对比，把控订单的生产进度，及时调整。
7.根据权利要求1所述的一种基于QoS的设计制造集成方法，其特征在于，所述根据各个供应链完成任务的比例，构建协同任务调度模型，包括：
计算时间跨度CT，即先分别计算每一条供应链上所有调用的服务所花费的时间，即固定启动时间、服务完成的相应比例的执行时间和产生的运输时间，再算出所有供应链的时间跨度的最大值；
计算总成本C，即计算所有供应链上调用的服务的固定启动成本、服务完成的相应比例的执行成本和产生的运输成本；
计算可靠性R，即计算所有供应链上调用的服务所花费的固定启动时间和完成的相应比例的执行时间内的可靠性；
对调度方案的时间跨度、总成本、可靠性进行标准化，并赋权相加，从而求得最大的综合QoS。
CN201910893285.9A 2019-09-20 2019-09-20 一种基于QoS的设计制造集成方法 Pending CN110766279A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910893285.9A CN110766279A (zh) 2019-09-20 2019-09-20 一种基于QoS的设计制造集成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910893285.9A CN110766279A (zh) 2019-09-20 2019-09-20 一种基于QoS的设计制造集成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110766279A true CN110766279A (zh) 2020-02-07

Family

ID=69330485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910893285.9A Pending CN110766279A (zh) 2019-09-20 2019-09-20 一种基于QoS的设计制造集成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110766279A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060155407A1 (en) * 2005-01-07 2006-07-13 Fujitsu Limited Design and manufacturing management system, method, and program
CN109447349A (zh) * 2018-10-29 2019-03-08 浙江财经大学 一种面向网络化相关性感知的制造服务供应链优化方法
CN109816243A (zh) * 2019-01-24 2019-05-28 浙江财经大学 面向动态任务感知的云制造协同任务调度方法
CN110111073A (zh) * 2019-04-30 2019-08-09 西安理工大学 一种袜品设计织造集成系统及方法
CN110175874A (zh) * 2019-05-27 2019-08-27 四川长虹电器股份有限公司 一种智能家电产品协同制造云服务方法及系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060155407A1 (en) * 2005-01-07 2006-07-13 Fujitsu Limited Design and manufacturing management system, method, and program
CN109447349A (zh) * 2018-10-29 2019-03-08 浙江财经大学 一种面向网络化相关性感知的制造服务供应链优化方法
CN109816243A (zh) * 2019-01-24 2019-05-28 浙江财经大学 面向动态任务感知的云制造协同任务调度方法
CN110111073A (zh) * 2019-04-30 2019-08-09 西安理工大学 一种袜品设计织造集成系统及方法
CN110175874A (zh) * 2019-05-27 2019-08-27 四川长虹电器股份有限公司 一种智能家电产品协同制造云服务方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20150149257A1 (en) Systems and methods for enterprise profit optimization
CN108198093B (zh) 一种基于cps的智慧建造系统
CN102855525A (zh) 一种居民用户负荷预测分析系统和方法
CN109558991B (zh) 基于自贩机的货道量推荐方法、装置、设备及存储介质
CN110689217B (zh) 一种电脑生产智能制造系统
CN109919576A (zh) 生产协同方法、装置及智能终端
Leung et al. Prediction of B2C e-commerce order arrival using hybrid autoregressive-adaptive neuro-fuzzy inference system (AR-ANFIS) for managing fluctuation of throughput in e-fulfilment centres
CN115936598A (zh) 基于数字化技术的企业物流供应链管理信息化平台系统
CN108734540A (zh) 一种时尚业智能快反柔性供应链协同平台及其工作方法
CN114970954A (zh) 基于配网基建数据深化应用构件工程物料预测模型系统
CN113361980A (zh) 一种大数据资产价值评估的系统和方法
CN104680328A (zh) 一种基于客户感知价值的电网建设质量监测方法
CN109523299A (zh) 一种自动成本核算方法及系统
Nagarur et al. Production planning and scheduling for injection moulding of pipe fittings A case study
CN110766279A (zh) 一种基于QoS的设计制造集成方法
KR20120133362A (ko) 로딩 시뮬레이션 기반 동적 피드백 스케줄링 알고리즘을 장착한 최적화된 생산 스케줄링 시스템
Kmiecik Automation of warehouse resource planning process by using a cloud demand forecasting tool
CN112508377A (zh) 基于物联网的车间生产系统及其实施方法
Pan et al. Manufacturing Execution System present situation and development trend analysis
Wang et al. An aggregated-tasks oriented manufacturing services scheduling toward industrial Internet platforms
Taraniuk et al. Research of development of Chinese logistics enterprises based on the technology of the internet of things
Gigova et al. Algorithm for business process reengineering in industrial enterprises
Wang et al. Cloud logistics service mode and its several key issues
Tan et al. Automobile manufacturing supply chain simulation in the grids environment
KR100800593B1 (ko) 금형생산공정관리장치 및 그 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200207