一种获取服装生产流水线上最优模块装配方案的方法
阅读：38发布：2020-05-14
专利汇可以提供一种获取服装生产流水线上最优模块装配方案的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种获取服装生产流 水 线上最优模 块 装配方案的方法，包括获取服装生产流水线上的工位以及每一工位对应的机器设备、工序和加工产品；根据工位之间相同操作的机器设备，构建出工艺操作相似矩阵；根据工位之间相同的加工产品，并根据工位之间相同的加工产品，构建出产品装配相似矩阵；根据工艺操作及产品装配相似矩阵，构建产品工艺装配相似矩阵；对产品工艺装配相似矩阵进行模糊聚类，生成装配线模块划分方案集并进行指标得分计算，将指标得分最高的装配线模块划分方案集输出为最优方案。实施本发明，通过合理构建和调整来提高装配柔性和装配效率，用以降低成本及工人技术要求。，下面是一种获取服装生产流水线上最优模块装配方案的方法专利的具体信息内容。
1.一种获取服装生产流水线上最优模块装配方案的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、获取服装生产流水线上的工位以及每一工位对应的机器设备、工序和加工产品；
步骤S2、根据服装生产流水线上每一工位对应的机器设备，确定工位之间相同操作的机器设备，并根据所确定的工位之间相同操作的机器设备，构建出工艺操作相似矩阵；
步骤S3、根据服装生产流水线上每一工位对应的加工产品，确定工位之间相同的加工产品，并根据所确定的工位之间相同的加工产品，构建出产品装配相似矩阵；
步骤S4、根据所构建的工艺操作相似矩阵及所构建的产品装配相似矩阵，构建产品工艺装配相似矩阵；
步骤S5、对所构建的产品工艺装配相似矩阵进行模糊聚类，生成装配线模块划分方案集，并对所生成的装配线模块划分方案集进行指标得分计算，将指标得分最高的装配线模块划分方案集输出为服装生产流水线上最优模块装配方案。
2.如权利要求1所述的获取服装生产流水线上最优模块装配方案的方法，其特征在于，所述工艺操作相似矩阵通过公式(1)来表示：
式中，矩阵元素Pij∈[0,1]表示工位i和工位j的工艺操作的相似性；n表示工位的数目；
nij表示工位i和工位j相似操作的数量，Nij表示工位i和工位j所有操作的数量，若两个工位的装配操作的机器设备完全相同，则矩阵元素Pij＝1。
3.如权利要求1所述的获取服装生产流水线上最优模块装配方案的方法，其特征在于，所述产品装配相似矩阵通过公式(2)来表示：
式中，矩阵元素Sij∈[0,1]表示工位i和工位j的不同加工产品装配的相似性，lij表示包含工位i和工位j的加工产品种类的数量，Lij表示所有加工产品种类的数量，若两个工位在所有加工产品中都有进行加工，则Sij＝1。
一种获取服装生产流水线上最优模块装配方案的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及生产线装配技术领域，尤其涉及一种获取服装生产流水线上最优模块装配方案的方法。
背景技术
[0002] 如图1至4所示，以四种不同款式的男衬衫为研究对象，构建模块式快速反应生产流水线。首先拆分四款男衬衫各自的工艺流程，四款不同款式的男衬衫有相似的加工工序，也有特定款式的变化加工工序，然后将它们合并为总共53个工序。将四种不同款式男衬衫的生产流水线进行混合加工，按照衣部件进行划分，分为大身模块、领子模块、口袋模块、袖子模块和组合模块，再根据每道工序的加工工时，安排各个模块的工位数量，将一整条流水线分二十个工位进行制造组装，每一工位的平均节拍为60s。
[0003] 目前，在现有的服装生产流水线装配方案中，通常都会按照工艺需求一个工位设置一台或多台专用设备，一名工人同时完成多道工序、多台机器的操作。这对生产工人的技术能力要求较高，需具备多种技能并会多种专用设备的操作，达到一专多能的要求，以便提高应变能力。
[0004] 因此，有必要对现有的服装生产流水线装配方案进行优化，通过合理构建和调整来提高装配柔性和装配效率，用以降低成本及工人技术要求。
发明内容
[0005] 本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种获取服装生产流水线上最优模块装配方案的方法，通过合理构建和调整来提高装配柔性和装配效率，用以降低成本及工人技术要求。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种获取服装生产流水线上最优模块装配方案的方法，包括以下步骤：
[0007] 步骤S1、获取服装生产流水线上的工位以及每一工位对应的机器设备、工序和加工产品；
[0008] 步骤S2、根据服装生产流水线上每一工位对应的机器设备，确定工位之间相同操作的机器设备，并根据所确定的工位之间相同操作的机器设备，构建出工艺操作相似矩阵；
[0009] 步骤S3、根据服装生产流水线上每一工位对应的加工产品，确定工位之间相同的加工产品，并根据所确定的工位之间相同的加工产品，构建出产品装配相似矩阵；
[0010] 步骤S4、根据所构建的工艺操作相似矩阵及所构建的产品装配相似矩阵，构建产品工艺装配相似矩阵；
[0011] 步骤S5、对所构建的产品工艺装配相似矩阵进行模糊聚类，生成装配线模块划分方案集，并对所生成的装配线模块划分方案集进行指标得分计算，将指标得分最高的装配线模块划分方案集输出为服装生产流水线上最优模块装配方案。
[0012] 其中，所述工艺操作相似矩阵通过公式(1)来表示：
[0013]
[0014] 式中，矩阵元素Pij∈[0,1]表示工位i和工位j的工艺操作的相似性；n表示工位的数目；nij表示工位i和工位j相似操作的数量，Nij表示工位i和工位j所有操作的数量，若两个工位的装配操作的机器设备完全相同，则矩阵元素Pij＝1。
[0015] 其中，所述产品装配相似矩阵通过公式(2)来表示：
[0016]
[0017] 式中，矩阵元素Sij∈[0,1]表示工位i和工位j的不同加工产品装配的相似性，lij表示包含工位i和工位j的加工产品种类的数量，Lij表示所有加工产品种类的数量，若两个工位在所有加工产品中都有进行加工，则Sij＝1。
[0018] 实施本发明实施例，具有如下有益效果：
[0019] 本发明通过服装生产流水线上每一工位对应的机器设备相似性及加工产品相似来构建产品工艺装配相似矩阵，并对产品工艺装配相似矩阵模糊聚类计算来合理构建和调整装配模块，最后将标得分最高的装配线模块划分方案集输出，从而可以提高服装生产流水线的装配柔性和装配效率，还能降低成本及工人技术要求。附图说明
[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
[0021] 图1为现有技术中男式衬衫款式一的成衣效果图；
[0022] 图2为现有技术中男式衬衫款式二的成衣效果图；
[0023] 图3为现有技术中男式衬衫款式三的成衣效果图；
[0024] 图4为现有技术中男式衬衫款式四的成衣效果图；
[0025] 图5为本发明实施例提出的一种获取服装生产流水线上最优模块装配方案的方法的流程图。
具体实施方式
[0026] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
[0027] 如图5所示，为本发明实施例中，提出的一种获取服装生产流水线上最优模块装配方案的方法，包括以下步骤：
[0028] 步骤S1、获取服装生产流水线上的工位以及每一工位对应的机器设备、工序和加工产品；
[0029] 具体过程为，将图1至图4中的四种不同款式男衬衫的生产流水线进行混合加工，按照衣部件进行划分，分为大身模块、领子模块、口袋模块、袖子模块和组合模块。四种不同款式男衬衫涉及到的机器设备有：高速平缝机、辊式粘合机、双针袖子机、双针链缝机、平头锁眼机、高速钉扣机、里外匀机、领角切翻定型机、袖口定型机、口袋袖衩多用定型机、烫台、立体整烫机。
[0030] (1)大身模块
[0031] 男士衬衫大身的变化主要是由于明暗门襟与前后育克的差异。明暗门襟的制作工艺及加工设备差别不大，都由工位6负责。少数个别款式有前育克，由工位7进行组装，因此工位7为变化工位。工位10负责缝后育克及合肩缝，为固定工位。
[0032] (2)领子模块
[0033] 衣领在男衬衫的这一部分，具有很多变化，例如衣领尖端的变化，上衣领宽度的变化，以及下衣领宽度的变化。然而，在男士衬衫的生产中，不同款式衣领的制作过程并没有太大的不同。考虑到领子加工的工时较长，安排工位2、3、4、5负责男衬衫的领子模块，领子模块分为上领模块和下领模块。其中工位2、3做上领，工位4、5做下领。立领款男衬衫无上领，只有下领。领子模块是相对独立的，可以和其他模块同时进行。
[0034] (3)口袋模块
[0035] 口袋模块的变化分为有无袋盖以及口袋形状的变化，口袋形状不同但制作工艺是相同的，并没有区别，工位8负责装口袋。少数个别款式的口袋有袋盖，工位9负责袋盖模块，为变化工位。
[0036] (4)袖子模块
[0037] 男士衬衫有长袖和短袖可供选择。长袖模块又可分为袖衩和袖克夫模块。袖口是男士衬衫的主要变化模块，主要有1粒扣、2粒扣、多粒扣和袖口形状的变化。然而，制造过程中的工艺并没有特别重大的变化，都由工位15进行加工。工位11负责长袖款中袖衩的安装，工位12负责短袖款的袖边缝合。
[0038] (5)组合模块
[0039] 工位13负责装袖子，工位14负责合侧缝袖缝以及底边，工位16负责装袖克夫，工位17负责装领子。袖子部分与大身部分的组合以及衣领部件与大身部分的组合可以进行自由调节。因此，可以根据情况调整组合模块中袖子部位和衣领部位的组合顺序。
[0040] 根据上述详细划分，可以得到服装生产流水线上的工位以及每一工位对应的机器设备、工序和加工产品，具体如下表1所示：
[0041] 表1
[0042]
[0043] 步骤S2、根据服装生产流水线上每一工位对应的机器设备，确定工位之间相同操作的机器设备，并根据所确定的工位之间相同操作的机器设备，构建出工艺操作相似矩阵；
[0044] 具体过程为，为节省生产设备成本，需将先前的工位再进行模块划分，把具有相似性的工位进行组合聚类。由于聚类分析是根据某特定标准将没有类别标记的样本集划分为若干子集，以便可以将类似的样本尽可能地分类为一个类。不相似的样品尽可能分为不同的类别。
[0045] 因此，在聚类分析之前，需要对数据进行标准化处理及标定；其中，标定为被分类对象间相似程度的统计，建立模糊相似矩阵。
[0046] 其中，工艺操作相似矩阵通过公式(1)来表示：
[0047]
[0048] 式中，矩阵元素Pij∈[0,1]表示工位i和工位j的工艺操作的相似性；n表示工位的数目；nij表示工位i和工位j相似操作的数量，Nij表示工位i和工位j所有操作的数量，若两个工位的装配操作的机器设备完全相同，则矩阵元素Pij＝1。
[0049] 在一个实施例中，以上表1为例。工位1负责粘衬，操作辊式粘合机，与其他19个工位进行比较，毫无工艺操作的相似性。因此，矩阵元素P12至P1 20都为0。
[0050] 工位2与工位3都在进行上领的加工缝制。工位2先使用平缝机进行合上领，再使用翻领定型机进行翻领角定型，最后使用烫台对上领进行熨烫。工位3先使用平缝机缉上领明线，然后使用里外匀机对上领进行里外匀，最后对照模板对下领口进行修剪。在工位2与工位3的工序操作中，两者都使用到了平缝机进行加工，两者总共工序为6道，相似工序为2。因此矩阵元素P23＝1/3。
[0051] 以此类推，计算出工艺操作相似矩阵中其它矩阵元素。
[0052] 步骤S3、根据服装生产流水线上每一工位对应的加工产品，确定工位之间相同的加工产品，并根据所确定的工位之间相同的加工产品，构建出产品装配相似矩阵；
[0053] 具体过程为，产品装配相似矩阵通过公式(2)来表示：
[0054]
[0055] 式中，矩阵元素Sij∈[0,1]表示工位i和工位j的不同加工产品装配的相似性，lij表示包含工位i和工位j的加工产品种类的数量，Lij表示所有加工产品种类的数量，若两个工位在所有加工产品中都有进行加工，则Sij＝1。
[0056] 在一个实施例中，以上表1为例。工位1操作的辊式粘合机进行粘衬在四种产品中都有使用。而工位2对上领的缝制加工，只在产品1、2、4中有进行加工。产品3为立领男衬衫，工位2没有进行加工。因此，工位1与工位2都进行加工的产品只有三种，矩阵元素S23＝3/4。以此类推，计算出产品装配相似矩阵中其它矩阵元素。
[0057] 步骤S4、根据所构建的工艺操作相似矩阵及所构建的产品装配相似矩阵，构建产品工艺装配相似矩阵；
[0058] 具体过程为，确定工艺操作相似矩阵及产品装配相似矩阵的权重，将工艺操作相似矩阵及产品装配相似矩阵分别与各自的权重结合后相加，得到产品工艺装配相似矩阵。
[0059] 步骤S5、对所构建的产品工艺装配相似矩阵进行模糊聚类，生成装配线模块划分方案集，并对所生成的装配线模块划分方案集进行指标得分计算，将指标得分最高的装配线模块划分方案集输出为服装生产流水线上最优模块装配方案。
[0060] 具体过程为，首先对产品工艺装配相似矩阵进行模糊聚类，生成装配线模块划分方案集，具体为：
[0061] (1)基于标准化的产品工艺装配相似矩阵，采用绝对值减数法—欧氏距离进行标定，构建模糊相似矩阵。
[0062] 欧几里得距离公式，如下式(3)所示：
[0063]
[0064] (2)基于模糊相似矩阵，计算矩阵传递闭包，将模糊相似矩阵转化为模糊等价矩阵。用二次方法求传递闭包t(R)：
[0065]
[0066] 得到模糊等价矩阵，如下式(4)所示：
[0067] t(R)＝R8＝R* (4)；
[0068] 模糊矩阵的合成公式，如下式(5)所示：
[0069]
[0070] (3)计算模糊等价矩阵的λ截距阵，λ表示进行聚类分析的分类系数，λ∈[0,1]。根据λ截距阵，对装配过程模块进行划分，构造出装配线模块划分方案集。
[0071] 其次，对所生成的装配线模块划分方案集进行指标得分计算，将指标得分最高的装配线模块划分方案集输出为服装生产流水线上最优模块装配方案，具体为：
[0072] (1)确定装配线划分方案评价指标包括模块内相似性、模块间独立性、装配复杂程度、模块冗余度。其中，模块内相似性是指划分的各个组装模块内部操作、所用机器设备和组装的零部件之间的相似程度；模块间独立性是指模块之间装配操作、装配设备和零部件之间的差异程度；装配复杂程度是指划分的装配模块进行产品装配的复杂程度。如果划分的模块数量过多，则整个装配过程较为复杂。同时，若将很多工位划分为一个模块，则模块内装配操作过于复杂，整个装配过程复杂程度较高；模块冗余度是指判断划分的装配模块是否可以进行合并，若划分的两个装配模块相似程度过高，则可以进行模块合并，模块划分方案冗余度高。
[0073] (2)根据评价指标，对各装配线模块划分方案进行了比较和评价，并根据评价指标确定了各方案的满意度指标得分，如下表2所示为满意度计量方法。
[0074] 表2
[0075]
[0076] 在一个实施例中，该方案共划分为7个模块，工位1～6划分为一个模块，模块冗余度好，模块间独立性好。但是，在该划分的模块内，工位1只操作了辊式粘合机，与其他工位之间的机器设备相似性较差，因此，该模块内整体相似性差；同样，将6个工位划分为一模块，工位较多，涉及到的加工工序较多，所需要的机器设备也较多，该模块的整体较大。因此，模块内装配操作复杂程度较高，整个装配过程复杂性强。
[0077] 以四个λ为例，各自的指标得分如下表3所示。
[0078] 表3
[0079]
[0080] 通过对四个不同λ取值的方案评价比较，选择装配线模块划分最优方案，λ＝0.923时，模块内相似性一般，模块间独立性较好，装配起来的复杂程度也较好，模块冗余度高。由此得出λ＝0.923时的综合评价得分最高。因此，最终选择λ＝0.923时的模块划分方案。
[0081] 依据组合聚类，结果产生12个模块{1}，{2}，{3}，{4，5，6}，{7}，{8}，{9}，{10，11}，{12}，{13}，{14，15，16，17}，{18，19，20}。应当说明的是，仅依据装配工艺的相似性关系对模块进行划分，并没有考虑流水线的平衡问题。因此，在装配工艺相似性划分的模块基础上，还需要再通过对流水线节拍的计算进行划分，达到流水线平衡，最终得出最优的装配流水线模块划分方案。
[0082] 实施本发明实施例，具有如下有益效果：
[0083] 本发明通过服装生产流水线上每一工位对应的机器设备相似性及加工产品相似来构建产品工艺装配相似矩阵，并对产品工艺装配相似矩阵模糊聚类计算来合理构建和调整装配模块，最后将标得分最高的装配线模块划分方案集输出，从而可以提高服装生产流水线的装配柔性和装配效率，还能降低成本及工人技术要求。
[0084] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种基于相似度度量的人脸确认方法 | 2020-05-11 | 463 |
| 一种车辆识别方法和系统 | 2020-05-13 | 651 |
| 用于提高产出率的自动评估方法及其评估系统 | 2020-05-13 | 546 |
| 用于筛选新冠肺炎候选药物的方法及装置 | 2020-05-08 | 894 |
| 使用用户特定信息定制建议的方法和系统 | 2020-05-12 | 249 |
| 基于WCUR算法的知识库补全方法 | 2020-05-08 | 431 |
| 非结构化医疗文本无监督症状自动识别方法、系统、装置 | 2020-05-14 | 276 |
| 一种双模块神经网络结构视频对象分割方法 | 2020-05-15 | 677 |
| 一种基于多目标区域特征聚合的卡口车辆检索方法及系统 | 2020-05-08 | 511 |
| 业务问题提取方法及装置 | 2020-05-15 | 128 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
相似性得分热门专利
-
3 平台健康监视系统
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈