[發明專利]一種面向作業計劃階段的設計資源替換方法

有效

• 申請號: 202110554556.5
• 申請日: 2021-05-14
• 公開（公告）號: CN113222431B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 張發平;孫嘉鋮;王蕊蕊;敬石開;閻艷
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06
• 代理公司: 北京正陽理工知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鄔曉楠

本發明公開的一種面向作業計劃階段的設計資源替換方法，屬于作業調度與資源配置領域。本發明針對產品設計過程中關鍵資源爭奪、非關鍵資源閑置制約作業順利施行的問題，綜合考慮資源數量與時間指標評估資源緊張程度，定位關鍵瓶頸資源，得到有替換需求的目標資源；通過資源多屬性指標在資源全集中快速、全面篩選目標資源的可替換資源；基于優先級順序，根據相似度最大原則和生產力滿足原則確定目標資源的替換方案，對初始資源使用計劃進行更新，使各作業得到能夠在規定時間內滿足需求的資源，有效疏解資源制約，減少非關鍵資源閑置，提高作業完成效率與資源使用效益。所述方法適用領域包括機械、化工、材料等學科的研發作業調度與資源配置領域。

技術領域

本發明涉及一種面向作業計劃階段的設計資源替換方法，屬于產品研發過程中的作業調度與資源配置領域。

背景技術

近年來，隨著計算機與互聯網技術的蓬勃發展，各行各類產品更新迭代速度顯著加快，對企業研發能力提出了更高要求。對于企業的研發部門來說，如何合理的進行設計資源優化配置，既能盡可能縮短研發周期，在單位時間內完成更多的研發作業，又能充分利用企業的設計資源，提高企業效益，已經成為一個亟待解決的問題。

在作業調度與資源配置領域，傳統的資源配置方法通常是將任務作為關鍵要素，在資源能力與數量約束下進行項目作業調度問題研究，求解最小化項目工期、資源均衡利用或最小化項目成本的作業排程，同時得到相應的資源配置方案。然而，隨著產品研發技術的不斷更新，當前大多數的新設計是在多項目環境下進行，且項目的復雜程度不斷提高，涉及到的資源種類增加，進一步加強了資源要素對設計過程的影響，傳統的資源配置方法難以將資源屬性考慮全面，且其通過作業調度方法解決關鍵資源爭奪，難以有效避免設計資源對研發作業的制約，部分研究提出采用資源替換策略疏解作業執行時的資源制約，但其研究往往是在已知某資源的可替換資源的基礎上，評判各替換資源的效益，缺乏作業計劃階段定位有替換需求的資源的手段以及匹配其替換資源的方法，在研發部門的作業調度與資源配置過程中，這可能會導致項目延期、非關鍵資源閑置，進而造成項目成本提高等問題。

發明內容

針對研發設計領域作業調度與資源配置過程中存在的多項目爭奪關鍵資源，導致部分作業等待時間過長，非關鍵瓶頸資源閑置現象較為嚴重的問題，本發明的目的是提供一種面向作業計劃階段的設計資源替換方法，避免資源制約導致的額外成本增加或作業延期，同時減少流程中的非關鍵資源閑置，提高研發作業完成效率與資源使用效益。用以解決包括機械、化工、材料、車輛、船舶、航空航天等領域的研發項目的作業調度與資源配置。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明公開的一種面向作業計劃階段的設計資源替換方法，基于時間條件與作業基本屬性計算資源需求生產力向量；利用資源數量與時間條件計算資源供給生產力向量，結合需求生產力向量，形成供需差值向量，基于該向量對資源篩選得到目標資源集，并對其中的資源進行優先級排序；基于優先級順序，針對目標資源集中的每個資源，根據資源屬性在資源全集中篩選其可替換資源，得到其帶相似參數的初始替換資源集；篩選初始替換資源集中的資源，獲得二級替換資源集，并依據相似度最大原則與生產力滿足原則確定其資源替換方案；基于上述方案，對作業初始資源使用計劃進行更新，確保各作業得到能夠在規定時間內滿足需求的資源，同時減少非關鍵資源閑置，提高資源使用效益。

本發明公開的一種面向作業計劃階段的設計資源替換方法，包括如下步驟：

步驟一：在固定時段內，對于研發項目集中涉及的每個作業，獲取其作業基本屬性數據，計算作業體量向量與資源需求生產力向量，獲得各資源的需求生產力。

步驟1.1：確定固定時段與單位時間；

所述固定時段T₀為觸發資源替換操作的時間間隔，該時間間隔開始時刻為t_0s，結束時刻為t_0f。單位時間t₀可以根據實際需求取任一時間長度。