[發(fā)明專(zhuān)利]基于傳播動(dòng)力學(xué)的擾動(dòng)環(huán)境下生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)連鎖效應(yīng)研究方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811521510.8
• 申請(qǐng)日: 2018-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109635439B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁逸萍;李曉娟;巴智勇;李明;阿地蘭木·斯塔洪
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 新疆大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/20
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/20;G06F30/18
• 代理公司: 深圳博敖專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 44884
• 代理人: 李明香

本發(fā)明涉及生產(chǎn)車(chē)間連鎖效應(yīng)分析技術(shù)領(lǐng)域，是一種基于傳播動(dòng)力學(xué)的擾動(dòng)環(huán)境下生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)連鎖效應(yīng)研究方法，以生產(chǎn)系統(tǒng)中的制造節(jié)點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)，生產(chǎn)活動(dòng)之間的工藝關(guān)系為連邊，根據(jù)建立的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)確定傳播模型中的參數(shù)，任務(wù)流入流出的耦合參數(shù)，采用5W2H解析法結(jié)合工藝路線(xiàn)性理論，根據(jù)延誤時(shí)間和經(jīng)濟(jì)損失對(duì)擾動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估判定，將擾動(dòng)影響程度分為輕微擾動(dòng)、中度擾動(dòng)、重度擾動(dòng)和嚴(yán)重?cái)_動(dòng)四種，選擇網(wǎng)絡(luò)中不同的節(jié)點(diǎn)作為傳播源節(jié)點(diǎn)進(jìn)行激活，對(duì)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與擾動(dòng)傳播動(dòng)力學(xué)特性之間的相互關(guān)系進(jìn)行深入研究，以揭示擾動(dòng)環(huán)境下作業(yè)車(chē)間獨(dú)特的連鎖傳播規(guī)律。本發(fā)明為生產(chǎn)車(chē)間的平穩(wěn)運(yùn)行控制提供有效借鑒和依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生產(chǎn)車(chē)間連鎖效應(yīng)分析技術(shù)領(lǐng)域，是一種基于傳播動(dòng)力學(xué)的擾動(dòng)環(huán)境下生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)連鎖效應(yīng)研究方法。

背景技術(shù)

個(gè)性化定制作為制造企業(yè)降低成本、提高競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段被廣大企業(yè)爭(zhēng)相采用。但這一生產(chǎn)方式的變更也將直接誘發(fā)緊急訂單插入、物料齊套短缺、客戶(hù)交貨期更改等擾動(dòng)事件發(fā)生頻率的急劇增加。在車(chē)間運(yùn)行過(guò)程中即使生產(chǎn)條件受到微小的擾動(dòng)，隨著生產(chǎn)過(guò)程的推進(jìn)，這些擾動(dòng)也會(huì)不斷被傳遞、累計(jì)、放大，最終導(dǎo)致生產(chǎn)進(jìn)度的極大拖延，生產(chǎn)穩(wěn)定性的快速下降，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成生產(chǎn)過(guò)程的混亂和中斷。因此，研究制造車(chē)間在擾動(dòng)環(huán)境下的傳播動(dòng)力學(xué)行為及其演變趨勢(shì)，對(duì)于準(zhǔn)確實(shí)施預(yù)防、修復(fù)措施，進(jìn)而保證生產(chǎn)車(chē)間的平穩(wěn)運(yùn)行尤為重要，也逐漸成為近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。

由于生產(chǎn)系統(tǒng)的復(fù)雜性、不確定性等特點(diǎn)，擾動(dòng)環(huán)境下，任何制造環(huán)節(jié)的異常所造成的擾動(dòng)都會(huì)依附于一定載體進(jìn)行傳播和蔓延，致使生產(chǎn)系統(tǒng)從正常運(yùn)行到崩潰中斷的過(guò)程會(huì)經(jīng)歷若干個(gè)不同的中間狀態(tài)，這給生產(chǎn)過(guò)程擾動(dòng)傳播機(jī)理研究模型建立及其求解帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。目前大多數(shù)研究主要側(cè)重于探討擾動(dòng)環(huán)境下，某些生產(chǎn)屬性受到外部擾動(dòng)或者自身變化時(shí)，生產(chǎn)參數(shù)在工藝關(guān)聯(lián)關(guān)系作用下的波動(dòng)特點(diǎn)和變化規(guī)律，對(duì)于擾動(dòng)對(duì)制造單元狀態(tài)的影響，以及生產(chǎn)系統(tǒng)連鎖效應(yīng)是否能讓生產(chǎn)系統(tǒng)繼續(xù)保持在穩(wěn)定狀態(tài)仍缺乏深入的研究。

因此本發(fā)明主要將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)傳播動(dòng)力學(xué)理論應(yīng)用于生產(chǎn)系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與擾動(dòng)傳播動(dòng)力學(xué)特性之間的相互關(guān)系進(jìn)行深入研究，以揭示擾動(dòng)環(huán)境下作業(yè)車(chē)間獨(dú)特的連鎖傳播規(guī)律。為生產(chǎn)車(chē)間的平穩(wěn)運(yùn)行控制提供有效借鑒和依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種基于傳播動(dòng)力學(xué)的擾動(dòng)環(huán)境下生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)連鎖效應(yīng)研究方法。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種基于傳播動(dòng)力學(xué)的擾動(dòng)環(huán)境下生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)連鎖效應(yīng)研究方法，連鎖傳播規(guī)模算法步驟如下：

構(gòu)建傳播模型如下：

步驟1：以生產(chǎn)系統(tǒng)中的制造節(jié)點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)，生產(chǎn)活動(dòng)之間的工藝關(guān)系為連邊，加工時(shí)間為邊權(quán)w_ij，確定鄰接矩陣A，構(gòu)成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)視角下的生產(chǎn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，生成網(wǎng)絡(luò)圖；

步驟2：根據(jù)建立的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)確定傳播模型中的參數(shù)，任務(wù)流入流出的耦合參數(shù)，ε₁、ε₂，制造節(jié)點(diǎn)閾值Y_i，計(jì)算節(jié)點(diǎn)參數(shù)

步驟3：采用5W2H解析法結(jié)合工藝路線(xiàn)性理論，根據(jù)延誤時(shí)間和經(jīng)濟(jì)損失對(duì)擾動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估判定，將擾動(dòng)影響程度分為輕微擾動(dòng)、中度擾動(dòng)、重度擾動(dòng)和嚴(yán)重?cái)_動(dòng)四種，對(duì)應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個(gè)等級(jí)，選擇網(wǎng)絡(luò)中不同的節(jié)點(diǎn)作為傳播源節(jié)點(diǎn)進(jìn)行激活；

步驟4：由傳播模型公式(2)以及步驟2中的參數(shù)設(shè)置更新所有制造節(jié)點(diǎn)狀態(tài)，若x_i(t+1)≥Y_i，則制造節(jié)點(diǎn)被激活轉(zhuǎn)為傳播態(tài)，同時(shí)更新時(shí)間步長(zhǎng)；

步驟4.1:初始化節(jié)點(diǎn)狀態(tài)值，對(duì)節(jié)點(diǎn)i與緊前工序的邊權(quán)求和，得到節(jié)點(diǎn)的初始負(fù)載L(i)，節(jié)點(diǎn)的加工能力是節(jié)點(diǎn)的固有屬性為Capality(i)，定義節(jié)點(diǎn)初始狀態(tài)為