智能建模技术的需求分配

2023-06-28 理论教育版权反馈

【摘要】：核心问题是解决制造需求的分解、重组和再分配的智能建模方法。智能建模框架参照产品数据管理中常用的产品结构树技术，能够将制造服务聚合形成层次化的、类似BOM树的“制造服务目录”树。图2-17需求分解过程在此基础上，采用相似性聚类智能分析实现订单的批次聚集。

在大规模定制的场景中，由于受自身条件限制，产品生产企业要独立完成大规模定制任务可能需要消耗较长的工时、较多的人力或较高的资金成本，常常需要通过产业链的协作，将产品定制需求分解为不同的制造任务，委托给更为“擅长”的制造服务提供商。核心问题是解决制造需求的分解、重组和再分配的智能建模方法。

智能建模框架参照产品数据管理中常用的产品结构（bill of materia，BOM）树技术，能够将制造服务聚合形成层次化的、类似BOM树的“制造服务目录”树。

在上述过程中，需求被统一收集并进行分解与重组，形成一系列的标准化零部件、定制件的制造需求；而后，基于相同的制造服务规范，进一步将制造需求与制造服务供应商目录建立映射，实现制造需求的再分配，形成大规模定制需求到制造服务提供商之间的高效转换。

（1）需求建模：分解与重组

产品制造企业在一段时间内接收到的订单需求不会被单独生产，一般要通过一定的方法将其规划到一起，提升产品制造的规模化水平。在此过程中，会开展产品定制需求的分解与重组。

总体思路：根据产品结构、遵循由上至下的原则，按照产品级、部件级、零件级的方式依次从顶端向末端分解，从而得到一系列基本零部件的生产需求或生产任务；同时，在对相关产品或产品族进行BOM分解及识别时，需要参考对应制造服务目录节点，确保能够稳定构建产品定制需求与制造服务目录之间的映射关系。需求分解的过程如图2-17所示。

首先，找到对应的产品（或产品族）的制造服务目录，而后依次从大（部件）到小（零件）进行模块化拆解，并遵循自上而下分解，在过程中一旦标准化的零部件和制造服务完整匹配（规格相同），就无须向下分解；非标准的产品零部件需要逐一分解直到所有的标准零部件都被识别为止，以期最大限度减少定制件的数量，降低制造成本。

由于标准化的零部件可以简单地根据型号归类，要提升产品批量定制的规模化，重点是将规格相似的定制件进行相似性聚类并安排在同一批次生产；本书采用这一方法实现面向定制件的生产批次合并。

pagenumber_ebook=62,pagenumber_book=46

图2-17　需求分解过程

在此基础上，采用相似性聚类智能分析实现订单的批次聚集。首先计算定制件的相似度，基于定制件相似性；其次将分解出的生产需求聚集为生产批次，可将一系列产品制造需求转换为若干批次的零部件制造需求，有效提升制造批次的规模。需求转换过程如图2-18所示。

pagenumber_ebook=62,pagenumber_book=46

图2-18　需求转换过程

（2）制造建模：任务再分配

大规模定制任务可以不受与供应商是否有长期合作的限制，而更多地体现为企业在产品生产领域的相关诉求，如在满足工期、服务质量等基本要素的前提下，尽可能确保总体制造费用的最小化。根据这一思路，制造模型将需求再分配视为一定约束条件下的最优目标求解问题。通过智能优化模型，根据供应商情况、生产时限以及服务质量要求等确定零部件制造需求的最优化分配策略，使得生产成本最小化。

智能建模技术的需求分配

相关推荐