面向汽车装配车间订单剩余完工时间预测方法研究

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准确的订单剩余完工时间预测对准时交货具有重要影响,实时的订单剩余完工时间预测更有利于动态调整车间计划,调度生产。在汽车装配车间数据分析中,针对汽车装配车间制造数据的特性,从产品和订单批次两个维度,预测单个产品的完工时间和不同批次的订单完工时间。从以上两个不同维度,分别构建面向订单的剩余完工时间预测模型,本文的研究内容主要分为以下四个部分:(1)订单剩余完工时间预测问题分析:在汽车制造系统中,不确定因素很多,确定预测问题中需明确的约束和关联,从而为后续研究奠定基础。(2)面向订单剩余完工时间预测的特征选择:在预测剩余完工时间时,最大的困难在于等待时间不确定,分析工件需等待工序的状态,以获取可能与完工时间相关的所有特征。分析产品批次和生产过程中可能影响产品生产的所有特征。采用基于CMI的特征选择算法,确定该装配车间完工时间预测的关键特征。(3)基于Bilateral LSTM_MCEC的订单剩余完工时间预测:双边长短期记忆(Bilateral LSTM)用两个网络连接来描述完工时间中的两种相关性:产品相关性和批次相关性。此外,普通的LSTM中的内存本质上是一个列向量,它无法存储从数据中提取的多种瞬时信息。本文采用了多个预测器来处理不同数据,扩展了经典的LSTM模型,使用常量错误单元(MCEC)单元来存储不同的时间信息,实现了准确高效预测,为有效的管理调控车间运行、监控优化车间生产提供重要依据。(4)原型系统开发与验证:在完成模型构建后,针对焊接和冲压车间建立原型系统,先构建系统的基础模块:系统管理、基础建模,然后建立数据统计分析和订单剩余完工时间预测模块。
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