本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理。更具體地，本發(fā)明涉及用于板式家具加工產(chǎn)線設(shè)計的模擬方法。

背景技術(shù)：

1、在板式家具的實(shí)際生產(chǎn)中，主要包括開料、封邊和鉆孔這三個工序，一般地，每個工序配備有多臺設(shè)備，以應(yīng)對各種訂單的板材生產(chǎn)。在進(jìn)行實(shí)際的生產(chǎn)中，一般廠商直接根據(jù)客戶的訂單需求，將所有可以使用的生產(chǎn)設(shè)備投入生產(chǎn)中，以在規(guī)定時間迅速完成客戶的訂單，然而，這會造成生產(chǎn)計劃的靈活性低以及不同的設(shè)備的生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量存在參差不齊的問題，成本也難以控制。

2、近年來，隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的領(lǐng)域應(yīng)用人工智能技術(shù)，板式家具的生產(chǎn)中也應(yīng)用了人工智能技術(shù)。例如，公開號為cn109031948a的中國專利申請文件公開了一種板式家具產(chǎn)品生產(chǎn)過程的優(yōu)化調(diào)度方法，使用了相應(yīng)的優(yōu)化算法對家具生產(chǎn)進(jìn)行調(diào)度優(yōu)化，確保了生產(chǎn)的效率，但其并未涉及生產(chǎn)成本的控制問題。針對生產(chǎn)成本的控制問題，公開號為cn102183931b的中國專利申請文件公開了一種基于時間約束的機(jī)械加工生產(chǎn)過程優(yōu)化調(diào)度方法，其采用啟發(fā)式算法，根據(jù)生產(chǎn)所需的時間、各個設(shè)備生產(chǎn)所需的電費(fèi)進(jìn)行優(yōu)化，從而模擬出符合生產(chǎn)要求且成本低的設(shè)備安排表和設(shè)備工作表，雖然在一定程度上降低了生成成本，但其并不適用于板式家具的生產(chǎn)優(yōu)化。

3、因此，如何根據(jù)客戶訂單的要求設(shè)計出生產(chǎn)成本最小化的板式家具生產(chǎn)線是亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述根據(jù)客戶訂單的要求設(shè)計出生產(chǎn)成本低的板式家具生產(chǎn)線的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的方案。

2、本發(fā)明提供了一種用于板式家具加工產(chǎn)線設(shè)計的模擬方法，包括：獲取歷史板材的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和客戶的板材訂單需求；根據(jù)所述歷史板材的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)合格率確定不同尺寸的板材在不同設(shè)備上的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)合格率；根據(jù)所述歷史板材的生產(chǎn)數(shù)據(jù)確定客戶所需的板材在不同設(shè)備上的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)合格率；基于所述板材訂單需求建立約束條件，其中，所述約束條件為：

3、；

4、式中，表示第w個環(huán)節(jié)中第v個設(shè)備的使用成本，表示第w個環(huán)節(jié)中客戶需要使用的設(shè)備數(shù)量，表示客戶板材訂單中第r種板材的數(shù)量表示第r種板材在第w個環(huán)節(jié)中第v個設(shè)備上的生產(chǎn)合格率，表示第r種板材在第w個環(huán)節(jié)第v個設(shè)備上的生產(chǎn)效率，t表示完成板材生產(chǎn)的最大時間，表示目前第w個環(huán)節(jié)中未被使用的設(shè)備總數(shù)；依據(jù)所述約束條件，通過最優(yōu)化算法確定客戶的板材加工生產(chǎn)線，根據(jù)所述板材加工生產(chǎn)線進(jìn)行模擬生產(chǎn)。

5、有益效果：能夠模擬出既符合客戶的板材訂單需求，又能夠最大限度地降低生產(chǎn)成本的板式家具加工生產(chǎn)線，減少了資源和能源的浪費(fèi)。

6、進(jìn)一步地，根據(jù)所述歷史板材的生產(chǎn)數(shù)據(jù)確定客戶所需的板材在不同設(shè)備上的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)合格率，包括：根據(jù)所述板材訂單需求確定所述歷史板材中與客戶所需的板材之間差異最小的板材，所述差異包括形狀差異和尺寸差異；將所述差異最小的板材對應(yīng)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)合格率作為所述客戶所需的板材在不同設(shè)備上的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)合格率。

7、有益效果：通過綜合考慮兩個板材在形狀和尺寸上的差異，提高了確定客戶所需的板材在不同設(shè)備上的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)合格率的準(zhǔn)確性，從而提高了后續(xù)模擬的準(zhǔn)確性。

8、進(jìn)一步地，客戶所需的板材與歷史板材之間的差異的計算表達(dá)式為：

9、；

10、式中，表示客戶第i種板材與歷史第j種板材之間的差異，表示客戶第i種板材的長度，表示客戶第i種板材的寬度，表示歷史第j種板材的長度，表示歷史第j種板材的寬度，表示客戶第i種板材的長度與歷史第j種板材的長度的均值，表示客戶第i種板材的寬度與歷史第j種板材的寬度的均值。

11、進(jìn)一步地，客戶所需的板材與歷史板材之間的差異的計算表達(dá)式為：

12、；

13、式中，表示客戶第i種板材和歷史第j種板材之間的差異，表示客戶第i種板材的長度，表示客戶第i種板材的寬度，表示歷史第j種板材的長度，表示歷史第j種板材的寬度，為預(yù)設(shè)值。

14、進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)值為2。

15、有益效果：通過根據(jù)實(shí)際需求對該預(yù)設(shè)值靈活地進(jìn)行調(diào)整，提高了兩個板材之間的差異計算的準(zhǔn)確性。

16、進(jìn)一步地，根據(jù)歷史板材的生產(chǎn)數(shù)據(jù)確定不同尺寸的板材在不同設(shè)備上的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)合格率，包括：對歷史板材的尺寸進(jìn)行聚類；將聚類簇中心點(diǎn)的生產(chǎn)效率作為該聚類簇中所有板材在該設(shè)備上的生產(chǎn)效率。

17、有益效果：通過考慮到板材在同一個環(huán)節(jié)中不同設(shè)備上的生產(chǎn)效率不同，提高了后續(xù)獲取客戶所需板材的生產(chǎn)效率的準(zhǔn)確性。

18、進(jìn)一步地，采用k-means聚類算法進(jìn)行聚類。

19、進(jìn)一步地，所述設(shè)備包括：開料機(jī)、封邊機(jī)和鉆孔機(jī)。

20、進(jìn)一步地，所述板材訂單需求包括：訂單交付的時間、板材的尺寸及對應(yīng)的數(shù)量。

21、進(jìn)一步地，所述生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括：板材的尺寸、板材在不同設(shè)備上的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

22、有益效果：通過考慮板材在不同設(shè)備上的生產(chǎn)質(zhì)量，提高了后續(xù)計算該板材在不同環(huán)節(jié)中的生產(chǎn)時間的準(zhǔn)確性。

23、本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明通過歷史板材的生產(chǎn)數(shù)據(jù)確定客戶所需的板材的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)合格率，提高了后續(xù)模擬生產(chǎn)的準(zhǔn)確性。進(jìn)一步地，根據(jù)建立的約束條件確定板材生產(chǎn)加工產(chǎn)線，最后獲得的板材生產(chǎn)加工產(chǎn)線能夠在保證生產(chǎn)任務(wù)要求的前提下，最大限度的減少設(shè)備的使用成本，從而減少了資源和能源的浪費(fèi)，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效益。

技術(shù)特征：

1.一種用于板式家具加工產(chǎn)線設(shè)計的模擬方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于板式家具加工產(chǎn)線設(shè)計的模擬方法，其特征在于，根據(jù)所述歷史板材的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)合格率確定客戶所需的板材在不同設(shè)備上的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)合格率，包括：根據(jù)所述板材訂單需求確定所述歷史板材中與客戶所需的板材之間差異最小的板材，所述差異包括形狀差異和尺寸差異；將所述差異最小的板材對應(yīng)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)合格率作為所述客戶所需的板材在不同設(shè)備上的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)合格率。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于板式家具加工產(chǎn)線設(shè)計的模擬方法，其特征在于，客戶所需的板材與歷史板材之間的差異的計算表達(dá)式為：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于板式家具加工產(chǎn)線設(shè)計的模擬方法，其特征在于，客戶所需的板材與歷史板材之間的差異的計算表達(dá)式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于板式家具加工產(chǎn)線設(shè)計的模擬方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)值為2。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于板式家具加工產(chǎn)線設(shè)計的模擬方法，其特征在于，根據(jù)歷史板材的生產(chǎn)數(shù)據(jù)確定不同尺寸的板材在不同設(shè)備上的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)合格率，包括：對歷史板材的尺寸進(jìn)行聚類；將聚類簇中心點(diǎn)的生產(chǎn)效率作為該聚類簇中所有板材在該設(shè)備上的生產(chǎn)效率。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于板式家具加工產(chǎn)線設(shè)計的模擬方法，其特征在于，采用k-means聚類算法進(jìn)行聚類。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于板式家具加工產(chǎn)線設(shè)計的模擬方法，其特征在于，所述設(shè)備包括：開料機(jī)、封邊機(jī)和鉆孔機(jī)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于板式家具加工產(chǎn)線設(shè)計的模擬方法，其特征在于，所述板材訂單需求包括：訂單交付的時間、板材的尺寸及對應(yīng)的數(shù)量。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于板式家具加工產(chǎn)線設(shè)計的模擬方法，其特征在于，所述生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括：板材的尺寸、板材在不同設(shè)備上的生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及用于板式家具加工產(chǎn)線設(shè)計的模擬方法。本發(fā)明的方法包括：獲取歷史板材的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和客戶的板材訂單需求；根據(jù)所述歷史板材的生產(chǎn)數(shù)據(jù)確定不同尺寸的板材在不同設(shè)備上的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)合格率；根據(jù)所述歷史板材的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)合格率確定客戶所需的板材在不同設(shè)備上的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)合格率；基于所述板材訂單需求建立約束條件；依據(jù)所述約束條件，通過最優(yōu)化算法確定客戶的板材加工生產(chǎn)線，根據(jù)所述板材加工生產(chǎn)線進(jìn)行模擬生產(chǎn)。本發(fā)明能夠在滿足生產(chǎn)任務(wù)要求的前提下最大限度的降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)研發(fā)人員：秦振偉,梁浩偉,曹夢蓮,李滋鵬,黃謙
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南興裝備股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19