一种基于制造任务流程的刀具选配组合推荐方法技术

本发明专利技术涉及刀具资源使用及服务质量评估技术，具体是一种基于制造任务流程的刀具选配组合推荐方法。本发明专利技术解决了在传统的刀具资源管理平台中使用者无法根据多种制造任务流程来选配刀具并进行最佳组合推荐的问题。一种基于制造任务流程的刀具选配组合推荐方法，该方法是采用如下步骤实现的：步骤S1：针对发布的每种制造任务，构建制造任务描述模型；步骤S2：针对云平台上的每种刀具，构建刀具描述模型；步骤S3：针对发布的第i个制造任务，将第i个制造任务的对象材料与每个刀具的工件材料进行匹配，由此得到与第i个制造任务初步匹配的刀具集；步骤S4：将第i个制造任务的切削深度、切削速度、进给速度分别赋值给变量x

A tool selection and combination recommendation method based on manufacturing task flow

【技术实现步骤摘要】
一种基于制造任务流程的刀具选配组合推荐方法
本专利技术涉及刀具资源使用及服务质量评估技术，具体是一种基于制造任务流程的刀具选配组合推荐方法。
技术介绍
在云制造的环境下，企业所发布的制造任务具有多种描述方式，根据所属企业、任务目的、加工要求的不同，制造任务的描述结构也不同。同样，刀具资源的描述结构也随着企业、参考标准、语义的不同而不同。在传统的刀具资源管理平台中，由于无法将制造任务的描述结构与刀具资源的描述结构进行统一，导致使用者无法根据多种制造任务流程(制造任务流程具有四种基本形式：串行、并行、选择、循环)来选配刀具并进行最佳组合推荐。基于此，有必要专利技术一种全新的方法，以解决在传统的刀具资源管理平台中使用者无法根据多种制造任务流程来选配刀具并进行最佳组合推荐的问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决在传统的刀具资源管理平台中使用者无法根据多种制造任务流程来选配刀具并进行最佳组合推荐的问题，提供了一种基于制造任务流程的刀具选配组合推荐方法。本专利技术是采用如下技术方案实现的：一种基于制造任务流程的刀具选配组合推荐方法，该方法是采用如下步骤实现的：步骤S1：针对发布的每种制造任务，构建制造任务描述模型；所述制造任务描述模型包括：制造任务编号、制造任务属性、工艺属性、网络属性；所述制造任务属性包括：加工对象、对象材料、刀具类型、发布者编号；所述工艺属性包括：切削深度、切削速度、进给速度、加工面类型；所述网络属性包括：结构说明、前制造任务编号、后制造任务编号、流程中所属位置；步骤S2：针对云平台上的每种刀具，构建刀具描述模型；所述刀具描述模型包括：刀具编码、基本属性、质量属性、工艺属性；所述基本属性包括：刀具名、工作空间、刀具提供者、提供者地址；所述质量属性包括：刀具状态、花费时间、花费费用、可信度、工件材料；所述工艺属性包括：切削深度、切削速度、进给速度、加工面类型；步骤S3：针对发布的第i个制造任务，将第i个制造任务的对象材料与每个刀具的工件材料进行匹配，由此得到与第i个制造任务初步匹配的刀具集；步骤S4：将第i个制造任务的切削深度、切削速度、进给速度分别赋值给变量xi,0(1)、变量xi,0(2)、变量xi,0(3)；步骤S5：将与第i个制造任务初步匹配的刀具集中的第j个刀具的切削深度、切削速度、进给速度分别赋值给变量xi,j(1)、变量xi,j(2)、变量xi,j(3)；步骤S6：将变量xi,0(1)、变量xi,0(2)、变量xi,0(3)转换为制造任务属性无因次数将变量xi,j(1)、变量xi,j(2)、变量xi,j(3)转换为刀具属性无因次数具体转换公式如下：Xi,max(k)＝max(xi,1(k),xi,2(k),....xi,w(k))；Xi,min(k)＝min(xi,1(k),xi,2(k),....xi,w(k))；式中：k＝1,2,3；w表示与第i个制造任务匹配的刀具集中的刀具数量；步骤S7：将第i个制造任务与与第i个制造任务初步匹配的刀具集中的每个刀具进行余弦相似度分析；具体分析公式如下：式中：Xi,j＝{xi,j(1)，xi,j(2)，xi,j(3)}；sim(Xi,j)的取值范围为[-1,1]；若sim(Xi,j)>0，则表明第j个刀具与第i个制造任务属性相关，由此得到与第i个制造任务属性相关的刀具集；步骤S8：将第i个制造任务的加工面类型与与第i个制造任务属性相关的刀具集中的每个刀具的加工面类型进行匹配，由此得到与第i个制造任务最终匹配的刀具集；步骤S9：循环执行S4～S8，由此得到与每个制造任务最终匹配的刀具集；步骤S10：将发布的全部制造任务处理成四种制造任务流程：串行制造任务流程、并行制造任务流程、选择制造任务流程、循环制造任务流程，并将与每个制造任务最终匹配的刀具集进行流程标记；步骤S11：从串行制造任务流程对应的每个刀具集中选择一个刀具进行组合，并计算得到的全部刀具组合的适应度函数值fun(com_s(n1))；步骤S12：从并行制造任务流程对应的每个刀具集中选择一个刀具进行组合，并计算得到的全部刀具组合的适应度函数值fun(com_p(n2))；步骤S13：从选择制造任务流程对应的每个刀具集中选择一个刀具进行组合，并计算得到的全部刀具组合的适应度函数值fun(com_se(n3))；步骤S14：从循环制造任务流程对应的每个刀具集中选择一个刀具进行组合，并根据适应度函数值fun(com_s(n1))、适应度函数值fun(com_p(n2))、适应度函数值fun(com_se(n3))及循环次数计算得到的全部刀具组合的适应度函数值fun(com_c(n4))；步骤S15：从步骤S11得到的全部刀具组合、步骤S12得到的全部刀具组合、步骤S13得到的全部刀具组合、步骤S14得到的全部刀具组合中分别选择一个刀具组合进行二次组合，得到的全部二次组合构成二次组合集，然后计算二次组合集中全部二次组合的适应度函数值fun(q)；具体计算公式如下：fun(q)＝fun(com_s(n1))+fun(com_p(n2))+fun(com_se(n3))+fun(com_c(n4))；然后，从得到的全部刀具组合中随机选择若干个刀具组合作为初始种群，并按照适应度函数值对初始种群中的每个刀具组合进行排序；步骤S16：利用轮盘赌选择法在初始种群中选择一个刀具组合，再在初始种群中选择适应度函数值最大的一个刀具组合；步骤S17：将选择出的两个刀具组合进行基因隔位交叉；步骤S18：在基因隔位交叉后的两个刀具组合中分别选择适应度函数值最小的基因，并在该基因对应的刀具集中选择一个刀具对其进行替换，由此对基因隔位交叉后的两个刀具组合进行变异；步骤S19：分别计算选择出的两个刀具组合和变异后的两个刀具组合的适应度函数值，并将适应度函数值最小的两个刀具组合写入种群，然后将选择出的两个刀具组合从种群中删除；步骤S20：循环执行步骤S17～S19多次后，计算种群中全部刀具组合的适应度函数值，并选取适应度函数值最大的一个刀具组合作为最佳推荐。本专利技术所述的一种基于制造任务流程的刀具选配组合推荐方法基于全新原理，使得制造任务的描述结构与刀具资源的描述结构实现了统一，由此使得使用者能够根据多种制造任务流程来选配刀具并进行最佳组合推荐。本专利技术有效解决了在传统的刀具资源管理平台中使用者无法根据多种制造任务流程来选配刀具并进行最佳组合推荐的问题，适用于云制造。附图说明图1是本专利技术中步骤S11～S14的示意图。具体实施方式一种基于制造任务流程的刀具选配组合推荐方法，该方法是采用如下步骤实现的：步骤S1：针对发布的每种制造任务，构建制造任务描述模型；所述制造任务描述模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于制造任务流程的刀具选配组合推荐方法，其特征在于：该方法是采用如下步骤实现的：/n步骤S1：针对发布的每种制造任务，构建制造任务描述模型；/n所述制造任务描述模型包括：制造任务编号、制造任务属性、工艺属性、网络属性；/n所述制造任务属性包括：加工对象、对象材料、刀具类型、发布者编号；/n所述工艺属性包括：切削深度、切削速度、进给速度、加工面类型；/n所述网络属性包括：结构说明、前制造任务编号、后制造任务编号、流程中所属位置；/n步骤S2：针对云平台上的每种刀具，构建刀具描述模型；/n所述刀具描述模型包括：刀具编码、基本属性、质量属性、工艺属性；/n所述基本属性包括：刀具名、工作空间、刀具提供者、提供者地址；/n所述质量属性包括：刀具状态、花费时间、花费费用、可信度、工件材料；/n所述工艺属性包括：切削深度、切削速度、进给速度、加工面类型；/n步骤S3：针对发布的第i个制造任务，将第i个制造任务的对象材料与每个刀具的工件材料进行匹配，由此得到与第i个制造任务初步匹配的刀具集；/n步骤S4：将第i个制造任务的切削深度、切削速度、进给速度分别赋值给变量x

【技术特征摘要】
1.一种基于制造任务流程的刀具选配组合推荐方法，其特征在于：该方法是采用如下步骤实现的：
步骤S1：针对发布的每种制造任务，构建制造任务描述模型；
所述制造任务描述模型包括：制造任务编号、制造任务属性、工艺属性、网络属性；
所述制造任务属性包括：加工对象、对象材料、刀具类型、发布者编号；
所述工艺属性包括：切削深度、切削速度、进给速度、加工面类型；
所述网络属性包括：结构说明、前制造任务编号、后制造任务编号、流程中所属位置；
步骤S2：针对云平台上的每种刀具，构建刀具描述模型；
所述刀具描述模型包括：刀具编码、基本属性、质量属性、工艺属性；
所述基本属性包括：刀具名、工作空间、刀具提供者、提供者地址；
所述质量属性包括：刀具状态、花费时间、花费费用、可信度、工件材料；
所述工艺属性包括：切削深度、切削速度、进给速度、加工面类型；
步骤S3：针对发布的第i个制造任务，将第i个制造任务的对象材料与每个刀具的工件材料进行匹配，由此得到与第i个制造任务初步匹配的刀具集；
步骤S4：将第i个制造任务的切削深度、切削速度、进给速度分别赋值给变量xi,0(1)、变量xi,0(2)、变量xi,0(3)；
步骤S5：将与第i个制造任务初步匹配的刀具集中的第j个刀具的切削深度、切削速度、进给速度分别赋值给变量xi,j(1)、变量xi,j(2)、变量xi,j(3)；
步骤S6：将变量xi,0(1)、变量xi,0(2)、变量xi,0(3)转换为制造任务属性无因次数将变量xi,j(1)、变量xi,j(2)、变量xi,j(3)转换为刀具属性无因次数具体转换公式如下：






Xi,max(k)＝max(xi,1(k),xi,2(k),....xi,w(k))；
Xi,min(k)＝min(xi,1(k),xi,2(k),....xi,w(k))；
式中：k＝1,2,3；w表示与第i个制造任务匹配的刀具集中的刀具数量；
步骤S7：将第i个制造任务与与第i个制造任务初步匹配的刀具集中的每个刀具进行余弦相似度分析；具体分析公式如下：



式中：Xi,j＝{xi,j(1)，xi,j(2)，xi,j(3)}；sim(Xi,j)的取值范围为[-1,1]；若sim(Xi,j)>0，则表明第j个刀具与第i个制造任务属性相关，由此得到与第i个制造任务属性相关的刀具集；
步骤S8：将第i个制造任务的加工面类型与与第i个制造任务属性相关的刀具集中的每个刀具的加工面类型进行匹配，由此得到与第i个制造任务最终匹配的刀具集；
步骤S9：循环执行S4～S8，由此得到与每个制造任务最终匹配的刀具集；
步骤S10：将发布的全部制造任务处理成四种制造任务流程：串行制造任务流程、并行制造任务流程、选择制造任务流程、循环制造任务流程，并将与每个制造任务最终匹配的刀具集进行流程标记；
步骤S11：从串行制造任务流程对应的每个刀具集中选择一个刀具进行组合，并计算得到的全部刀具组合的适应度函数值fun(com_s(n1))；
步骤S12：从并行制造任务流程对应的每个刀具集中选择一个刀具进行组合，并计算得到的全部刀具组合的适应度函数值fun(com_p(n2))；
步骤S13：从选择制造任务流程对应的每个刀具集中选择一个刀具进行组合，并计算得到的全部刀具组合的适应度函数值fun(com_se(n3))；
步骤S14：从循环制造任务流程对应的每个刀具集中选择一个刀具进行组合，并根据适应度函数值fun(com_s(n1))、适应度函数值fun(com_p(n2))、适应度函数值fun(com_se(n3))及循环次数计算得到的全部刀具组...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁波，韩素青，高洁，穆晓芳，郭炳，史颖，解智涵，
申请(专利权)人：太原师范学院，
类型：发明
国别省市：山西;14