[發明專利]基于約束理論的板式定制家具揉單優化方法

在審

• 申請號: 202210291240.6
• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN114662914A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 熊先青;岳心怡;馬瑩;彭淑琴;倪海勇;孫慶偉;王國坤
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06K9/62;G06Q30/06;G06Q50/04
• 代理公司: 南京燦爛知識產權代理有限公司 32356
• 代理人: 竇蘭蘭

本發明提供了基于約束理論的板式定制家具揉單優化方法，首先確立了定制訂單揉合的基本思路是基于訂單間的相似性，訂單相似性分析采用Jaccard距離進行計算，提出了訂單合并層次聚類算法實現揉單過程，并對約束值進行設置。采用本方法的揉單算法優化后，揉單效率提高，揉單準確率提高，板材利用率提高。揉單算法的優化和揉單排產流程的優化都在一定程度上加強了規范性，降低了人工經驗判斷的成分，減少人工錯誤，提高了揉單準確率。

技術領域

本發明屬于工業生產控制技術領域，具體涉及基于約束理論的板式定制家具揉單優化方法。

背景技術

現代板式定制家具企業因“多品種小批量”的生產需求而呈現多種生產特點，如交貨期緊迫、訂單更換頻繁等，進一步導致生產設備切換頻繁、生產效率低下和生產成本增加，因此需要對訂單進行相似性分析，提高訂單揉單排產能力，對生產排產進行合理安排才能有效減少生產浪費。板式定制家具揉單問題是研究如何實現相似訂單的成批次生產，依據第三章的基礎調研和第四章的揉單排產流程設計可知，本文研究的是目標企業在某一段時間內的多個訂單，具有相同的提貨日期，基于約束理論需要考慮訂單材質、色調、子結構、提貨日期、訂單數限制等進行揉單，獲得較優的揉單方案，以提高生產效率，減少批次，降低成本。

發明內容

為解決現有的板式定制家具生產排單不能滿足實際使用要求的問題，本發明提供基于約束理論的板式定制家具揉單優化方法。

本發明提供基于約束理論的板式定制家具揉單優化方法，包括如下步驟：

步驟一：訂單相似性分析，板式定制家具的訂單經過WCC拆單系統被拆分為多種顏色、多種材質、不同大小的板件，每件板件都包含色調、材質、尺寸大小、交貨日期等信息；

步驟二：訂單合并層次聚類，對不同類別的數據點相似度進行計算，建成具有層次的嵌套聚類樹。

作為優選，步驟一中所述訂單相似性分析采用Jaccard相似系數法。

作為優選，步驟二中基于材料描述和子結構訂單作為關鍵信息的合并層次聚類算法。

作為優選，步驟二中所述合并層次聚類算法步驟如下：

Step1：板式定制家具訂單X可以如下表示：

X＝{m₁，O₁，n₁，P₁；m_i，O_i，n_j，P_j……P_n}。

其中，m_i表示材料描述種類i，O_i為訂單X中材料描述種類i的出現情況，對應訂單數據出現為1，未出現為0；

n_j表示子結構種類j，P_j為訂單X中子結構種類j的出現情況，對應訂單數據出現為1，未出現為0；

N個初始狀態下的板式定制家具可以由此形成一個訂單集合：X1(0)，X2(0)，…，Xn(0)，其中“0”表示的是訂單的初始狀態，以Jaccard距離計算訂單的相似性，得到一個N*N維的矩陣；

Step2：以訂單組為單位計算各板式定制家具訂單類平均距離，表示為D(n)，其中n為依次聚類合并的次數，求得最小距離相應的兩個集合：Xu(n)和Xv(n)；

Step3：合并Xu(n)和Xv(n)得到X0(n)，對合并后X0(n)中的定制訂單行進訂單批量約束、材料描述種類數約束和板件數約束判斷，若尚未滿足，重復Step2，檢索次小相似距離對應的集合進行合并檢驗，重復判斷直至滿足約束訂單合并，得到新訂單集合X1(n+1)，X2(n+1)，…；