(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202110726786.5 (22)申请日 2021.06.29 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113487276 A (43)申请公布日 2021.10.08 (73)专利权人 同济大学 地址 200092 上海市杨 浦区四平路1239号 (72)发明人 张丽媛　赵晓东　 (74)专利代理 机构 上海科律专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 31290 专利代理师 叶凤 (51)Int.Cl. G06Q 10/10(2012.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01)G06Q 10/08(2012.01) G06Q 50/04(2012.01) G06F 30/27(2020.01) G06N 3/12(2006.01) G06F 111/06(2020.01) (56)对比文件 CN 110084512 A,2019.08.02 审查员 房晓东 (54)发明名称 一种电气装备制造生产过程协同管理平台 (57)摘要 本发明属于智能制造技术领域， 提出一种电 气装备制造生产过程协 同管理平台， 其特征是， 包括企业生产计划模块、 任务分解与重组模块、 资源优化配置模块； 还包括产品属性信息库、 生 产资料信息库， 生产任务清单数据库。 本发明基 于最小粒度划分将待生产的产品拆分成不同的 构件， 然后利用成组技术， 将同种构件组合在一 起组成新的任务， 不同构件归为不同任务， 以实 现平台的任务分解与重组； 为各项任务分配生产 资源， 构建总时间、 总成本最小化的多目标优化 模型， 通过遗传算法求解最优解或次优解， 以实 现平台的资源优化配置。 本发明平台能解决协同 制造环境下资源选择优化的难题， 提供多资源优 化配置解决方案 。 权利要求书3页 说明书10页 附图3页 CN 113487276 B 2022.07.05 CN 113487276 B 1.一种电气装备制造生产过程协同管理平台， 其特征是， 包括企业生产计划模块、 任务 分解与重组模块、 资源优化配置模块； 还包括产品属性信息库、 生产资料信息库， 生产任务 清单数据库； 其中： 所述企业 生产计划模块 为生产企业制定的年度生产计划； 所述生产资料信 息库用于记录和更新采购及库存信 息， 包括采集入库产品信 息和生产 消耗存量信息； 所述任务分解与重组模块基于最小粒度划分将生产任务清单数据库中待生产的产品 依据产品属 性信息库拆分成不同的构件， 然后利用重组技术， 将同种构件组合在一起组成 新的任务更新生产任务清单数据库， 不同构件归为不同任务； 所述任务分解与重组模块从 生产任务清单数据库获取生产计划， 从企业的产品属性信息库导出要进 行的生产产品属性 信息； 将生产任务拆分成粒度最小的构件； 对最小构件进行 组合， 将同一构件重新归为同一 子任务， 不同构件组合为不同的子任务； 根据组合结果， 生成新的工厂 车间生产任务清单并 保存至生产过程协同管理平台的生产任务清单 数据库； 所述资源优化配置模块， 包括信息获取子模块、 信息编码子模块、 计算子模块、 优化子 模块； 为生产任务清单数据库中各项任务分配生产资源， 构建总时间、 总成本最小化的多目 标优化模型， 通过遗传算法求解最优解或次优解； 处理步骤： 首先初始化解空间， 交叉变异 得到子代种群， 将父代种群和新产生的子代种群合， 计算当前种群中个体的Patora等级及 排序， 计算拥挤度， 与设定阈值比较从而淘汰不适应 当前种群环境的解， 当出现进化十代而 没有比较明显的提升时， 说明算法已经收敛到一个稳定的解， 此时输出计算得到的资源配 置方案； Pareto等级定义： 在一组解中， 非支配解Pareto定义为1， 将非支配解从解的集合中删除， 剩下解的 Pareto等级定义 为2， 依次类 推， 得到该解 集合中所有解的Pareto 等级； 包括快速非支配排序： a.对解空间中的每 个个体p， 计算被支配数及支配解； b.将被支配数为0的个 体分入Pateto 等级1的集 合F1； c.将集合F1中所有个 体的除当前个 体外， 被支配数为0的支配解分到集 合F2； d.重复步骤c,将当前种群所有个 体进行等级划分。 2.如权利要求1所述一种电气装备制造生产过程协同管理平台， 其特征是， 所述信 息获 取子模块包括： 从生产过程协同管理平台的生产任务清单数据库中获取重组之后的生产任 务清单； 从生产过程协同管理平台的产品属性信 息库中获取所有生产车间的机床属性信 息、 刀 具属性信息、 夹具属性信息、 量具属性信息， 包括使用成本、 功率、 所在车间， 这些是为资源 优化配置模块计算时间、 成本提供相关的数据； 从生产过程协同管理平台的生产资料信 息库中获取目前各种生产资源的数目、 使用情 况、 生产状态信息 。 3.如权利要求1所述一种电气装备制造生产过程协同管理平台， 其特征是， 所述计算子 模块包括： 1)计算单件产品的生产时间：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 113487276 B 2根据企业生产计划模块确定生产N种产品， 通过分解与重组模块得到m种通用构件及n 种特定构件； 那么， 产品k,k∈(1,N)的生产时间为： 其中， 代表产品k的构件i最长的可能生产时间， 代表构件i生产过程中需 要的资源调配时间， 代表构件i生产过程中 需要的装配时间； 2)计算所有产品总的生产时间T 3)计算单件产品的生产成本 产品k,k∈(1,N)的生产成本为： 其中， 代表构件i生产过程中需要的制造成本， 代表构件i生产过程中需要的资 源调配成本， 代表构件i生产过程中 需要的装配成本； 4)计算所有产品总的生产成本 C 4.如权利要求1所述一种电气装备制造生产过程协同管理平台， 其特征是， 所述编码子 模块用于对需要优化配置的生产资源进行信息编码: 为了方便进行遗传算法的搜索， 需要将待优化的资源信息编码成为染色体的基因信 息； 选用一个多层的实数编码进行染色体信息编码； 染色体中将存放构件信息、 机床信息、 刀具信息、 夹具信息、 量具信息， 整体长度为2∑ ikijicigiqi,其中， ki代表产品k的i构件,ji代表构件i分配的机床， ci代表构件i分配到的刀 具， gi代表构件i分配到的夹具， qi代表构件i分配到的量具。 5.如权利要求1所述一种电气装备制造生产过程协同管理平台， 其特征是， 所述优化子 模块用于： 1)构建多目标最小化的优化 函数 为了使总生产时间、 总生产成本最小化， 构建多目标优化 函数： F＝min(T,C)                (5) 2)初始化 解空间 遗传算法的初代解通过随机生成的P个染色体串来代表， 其中每个染色体代表一个个 体， 所有染色体构成了一个初代种群， 并以此为进化的起 点开始最优解的求 解； 3)交叉变异 随机选择两个当前种群中的个体， 在其染色体 的前∑ikijicigiqi位随机选择交叉位置 进行交叉操作； 随机选择变异个体， 选择变异位置a  和位置b， 最后把个体位置a和位置b对权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 113487276 B 3