• CN:11-2187/TH
  • ISSN:0577-6686

机械工程学报 ›› 2019, Vol. 55 ›› Issue (3): 169-180.doi: 10.3901/JME.2019.03.169

• 数字化设计与制造 • 上一篇    下一篇

基于过程挖掘与复杂网络集成的制造过程资源建模与关键加工节点识别

董晨阳, 郑小云, 余建波   

  1. 同济大学机械与能源工程学院 上海 201804
  • 收稿日期:2018-03-09 修回日期:2018-07-29 出版日期:2019-02-05 发布日期:2019-02-05
  • 通讯作者: 余建波(通信作者),男,1978年出生,博士,教授,博士研究生导师。主要研究方向为智能制造、设备智能维护。E-mail:jbyu@tongji.edu.cn
  • 作者简介:董晨阳,男,1994年出生。主要研究方向为工作流管理,智能制造。E-mail:yunyiqingyang@163.com;郑小云,女,1993年出生,硕士研究生。主要研究方向为深度学习,智能制造。E-mail:xiaoyuncloudy@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(71777173)、中央高校基本科研业务费学科项目和上海科委创新科技行动计划(17511109204)资助项目。

Resource Modeling of Manufacturing Process and Critical Nodes Recognition Based on the Integration of Process Mining and Complex Network

DONG Chenyang, ZHENG Xiaoyun, YU Jianbo   

  1. School of Mechanical Engineering, Tongji University, Shanghai 201804
  • Received:2018-03-09 Revised:2018-07-29 Online:2019-02-05 Published:2019-02-05

摘要: 为了解决多任务复杂制造过程中的工作流变异导致的流程和资源的不确定性,进而导致制造资源模型出现实时变化,提出了基于过程挖掘与复杂网络集成的制造过程资源模型,得到了流程与资源信息集成的资源复杂网络模型与分析方法。首先,从制造过程中实时产生的事件日志出发,提出了一种基于统计α算法的过程挖掘算法,解决了制造过程工作流重构问题,可实时发掘实际制造过程中的工作流模型。接着,通过集成过程挖掘算法和复杂网络理论,构建了集流程信息与资源信息于一体的资源网络模型,提出了资源节点与流程节点的关联性分析方法,识别制造过程中的关键加工节点。最后,结合一个复杂的锥齿轮轴-轴承套组件装配过程实例,全面验证了所提出方法在制造过程工作流重构、资源网络模型建模、资源特性分析与关键加工节点的识别上的有效性。

关键词: 复杂网络, 工作流模型, 过程挖掘, 制造过程, 资源建模

Abstract: In order to solve the uncertainty of the resource network caused by the process variation under the multi-tasks complex manufacturing work-flow, a manufacturing resource model that based on the integration of process mining and complex network theory is proposed. Firstly, a manufacturing work-flow reconstruction method that based on process mining statistical α-algorithm is proposed to obtain work-flow model in real time from manufacturing event logs. Secondly, a resource network model that based on the integration of process mining and complex network theory combines process information and resource information, which can be used to analyze the relevance between resource node and process node, and to recognize the critical nodes in manufacturing work-flow. Finally, with the application of an assembly process, the effectiveness of the methods on manufacturing process reconstruction, resource network modeling, resource characteristic analysis and critical nodes recognition is verified.

Key words: complex network, manufacturing process, process mining, resource modeling, work-flow model

中图分类号: