一种缝纫机机壳制造资源集合优化匹配方法

本发明涉及缝纫机机壳制造资源集合匹配，具体为一种缝纫机机壳制造资源集合优化匹配方法。

背景技术：

1、缝纫机是我们日常生活中最为常见的一种制造设备，它的发明对于社会的发展起着至关重要的作用，为现代成衣产业的发展奠定了基础。而缝纫机机壳作为缝纫机设备的核心零部件，具有种类多、用量大等特点，若能实现其生产制造的转型升级，将大大提高企业效益，因此缝纫机机壳的生产制造智能化也已成为缝纫机制造行业所关注的焦点。但由于缝纫机机壳依然沿用传统的生产制造模式，制造体系存在着制造资源分散、产业协同不足、资源严重浪费、制造效率低等问题，因此借助互联网技术实现其协同制造是缝纫机机壳制造产业发展的必然趋势。

2、网络协同制造作为云制造的核心内容，把传统的串行工作方式转变为并行工作方式，大大的缩短生产周期、提高了生产效率。将该模式引入到缝纫机机壳制造中，将有效提高资源利用率，促进企业跨域协同制造，实现缝纫机机壳制造的智能化、服务化升级。而如何快速高效、准确无误的实现缝纫机机壳制造资源的匹配则是实现网络化协同制造的关键，这也已经成为制约缝纫机机壳实现网络协同制造的瓶颈问题。

技术实现思路

1、为克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种缝纫机机壳制造资源集合优化匹配方法，不仅为实现缝纫机机壳制造资源的优化配置提供技术支撑，还为缝纫机机壳网络化协同制造实现奠定基础，具有快速高效、准确无误的特点。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种缝纫机机壳制造资源集合优化匹配方法，包括以下步骤：

3、步骤一，建立缝纫机机壳制造资源的规范化本体模型；所述的步骤一，规范化本体模型包括功能信息和评价信息两部分，功能信息的属性为最大加工长度、最大加工宽度、最大加工重量、加工精度、定位精度；评价信息的属性为制造时间、运输时间、等待时间、服务成本、物流成本、合格率、资源稳定性、相同资源概率；

4、步骤二，根据步骤一建立的规范化本体模型对属性及阈值初始化，利用改进的k-means算法完成缝纫机机壳制造资源的聚类,并确定聚类中心制造资源；

5、步骤三，根据步骤二确定的聚类中心制造资源，基于可拓综合评价方法进行评价；

6、步骤四，根据步骤三中聚类中心制造资源的评价结果反映制造资源集合的评价结果，选择评价值最高的制造资源集合，从而匹配到最优候选制造资源集合。

7、所述的步骤二，初始化待聚类缝纫机机壳制造资源的属性值及终止函式阈值z＝0.05；

8、利用式(1)无量纲化处理待聚类缝纫机机壳制造资源属性值x'i,k；

9、

10、式(1)中：x'i,k为无量纲属性；xi,k为有量纲属性；i为第i个资源，k为资源的第k维属性；n为资源总数量；

11、根据企业调研及专家意见确定缝纫机机壳制造资源功能属性ωf和评价属性ωh的权重值分别为0.4和0.6；

12、根据式(2)、(3)计算制造资源功能属性间的综合相似度；

13、

14、

15、式(1)(2)、(3)中：为第i和j个资源功能属性的距离；为第i和j个资源功能属性的相似度；ωk为资源的第k维属性权重值；i为第i个资源；j为第j个资源；

16、根据式(4)计算制造资源评价属性间的综合相似度；

17、

18、式(4)中：为第i和j个资源评价属性的相似度；

19、根据式(5)建立制造资源的相似度矩阵为式(6)；

20、

21、

22、式(5)中：ri,j为第i和j资源属性综合相似度；ωf为功能属性权重指标；ωh为评价属性权重指标；

23、根据式(7)计算各制造资源的平均相似度，选取平均相似度最大的制造资源为第一个聚类中心，并根据式(6)将与平均相似度最大的制造资源相似度最低的资源作为第二个聚类中心；

24、

25、式(7)中：ai为第i个资源属性的平均相似度，ri,n为第i个资源与其他资源属性相似度；

26、根据式(6)相似度矩阵判断其余制造资源与两个初始聚类中心之间的相似度实现聚类；并根据式(8)、(9)、(10)分别计算类内聚、终止函数及评价函数值；

27、

28、

29、

30、式(8)中：ej为第j个资源类内聚，t为类内资源个数；式(9)中：r(si,sj)为类间距，zrq为终止函数；式(10)中：q为资源的聚类个数，crq为评价函数；

31、判断终止函数是否小于或等于阈值z，如果满足条件则停止聚类；若不满足条件，则选择最小类内聚的制造资源集合进行再次聚类，重复上述步骤，直至终止函数满足条件，选择评价函数最大的聚类结果，至此聚类中心选择及制造资源聚类完成。

32、所述的步骤三中，所述的步骤三基于可拓综合评价方法如下：建立评价指标权重分析的层次化结构模型，包括目标层、准则层、指标层，评价指标既要满足制造资源需求方对于服务质量qos的要求，又要满足制造服务平台运营方对制造资源的服务能力cos的要求；其中目标层包括制造资源指标体系；准则层作为评价方案的中间层，包括qos指标和cos指标，其中qos指标包括时间、成本、质量，cos指标包括可靠性和可替代性；指标层包括制造时间、运输时间、等待时间、服务成本、物流成本、服务成本、服务稳定性、可替代率；

33、建立缝纫机机壳制造资源的物元模型为式(11)：

34、

35、式(11)中：sj为待评价对象；cq为待评价对象属性；vp为待评价对象属性值；q为待评价对象属性总数；j为第j个资源；rp为待评价对象物元模型；

36、根据重要程度对比表比较同层元素间的相对重要程度，建立式(12)模糊一致判断矩阵；

37、

38、根据式(13)、(14)、(15)计算相邻两层之间的权重向量：

39、

40、

41、

42、式(13)、(14)、(15)中：为c2j对于b2的权重向量；n为矩阵阶数；rjk为指标之间的相对重要程度；j为c层评价指标总数；a为中间变量；

43、同理，分别计算相邻两层指标的相对重要程度，并根据式(16)计算子准则层对于目标层的权重向量：

44、

45、式(16)中：为d层对于a层的权重向量；为d层对于c层的权重向量；为c层对于b层的权重向量；为b层对于a层的权重向量；i为b层评价指标个数；j为c层评价指标个数；k为d层评价指标个数；

46、根据式(17)规范化处理制造资源评价指标权重；

47、

48、式(17)中：ξ为评价指标权重系数向量；为d层对于a层的权重向量；i为b层评价指标个数；j为c层评价指标个数；k为d层评价指标个数；

49、根据式(18)计算各评价对象关于评价指标的关联度k(x)；

50、

51、式(18)中：a为区间左端点；b为区间右端点；m为k(x)函数取最大值的点；x为待判断资源属性值；

52、根据式(19)规范关联度计算各缝纫机机壳制造资源的综合优度c，完成聚类中心制造资源的评价；

53、

54、式(17)(19)中：ξ为评价指标权重系数向量；k(x)为各个资源间的关联度矩阵；n为矩阵阶数；t为评价指标总数。

55、所述的步骤四，根据步骤三中聚类中心制造资源的评价结果反映制造资源集合的评价结果，选择评价值最高的制造资源集合，从而匹配到最优候选制造资源集合。

56、本发明的有益效果：实现了缝纫机机壳制造资源集合的优化匹配，为缝纫机机壳制造资源优化配置提供技术支撑，同时解决了制约缝纫机机壳实现协同制造的瓶颈问题，为缝纫机机壳的协同制造奠定基础。