本技术介绍了一种自适应注意力机制优化的剩余工期预测技术,该技术通过以下步骤实现:S1.构建集成自适应优化特征选择和自适应权重分配注意力机制的时序预测模型,以提高剩余工期预测的准确性。
背景技术
工业4.0背景下,制造业生产制造流程日益复杂,产品需求类型不断增加、更新换代越来越快,更加丰富的产品种类驱动了许多企业由传统型库存生产转换为按订单生产的模式。在按订单生产的模式下,生产任务和生产流程会根据订单需求、原材料供应或生产线的故障等因素频繁变化,对于动态调整生产计划、不断优化生产过程也提出了更高的要求。因此针对复杂制造过程的剩余完工时间的精确预测成为研究热点。近年来,深度学习在剩余完工时间预测领域展现出了良好的性能。
随着工业数字化与智能化的迅速发展,部分学者将深度学习应用在剩余完工时间预测领域中。文章[于嘉惠,李铁克,王柏琳,等.基于CNN-SVR的作业车间订单完工周期预测方法[J].机械设计,2023,40(02):57-64.]针对多产品、多机器和多工序下作业车间订单剩余完工时间预测的问题,提出一种基于卷积神经网络(CNN)和支持向量回归(SVR)的组合预测方法(CNN-SVR),该方法在拟合优度和预测误差等方面都有较好的表现,实现了多产品、多机器和多工序下作业车间订单剩余完工时间的准确预测。文章[李贝蕾.面向汽车装配车间订单剩余完工时间预测方法研究[D].合肥工业大学,2022.]针对汽车装配车间订单剩余完工时间的预测问题,提出了一种基于双向长短期记忆网络(Bilateral LSTM)和多常量错误单元(MCEC)的订单剩余完工时间预测方法,该方法能够有效地完成汽车装配车间剩余完工时间的精准预测,为车间调度与优化提供了重要参考。为了进一步提高剩余完工时间预测的准确性,部分学者将注意力转向特征选择方面。
在特征选择方面,文章[朱海华,王健杰,李霏,等.基于特征选择和SSA-LSTM的车间订单剩余完工时间预测[J/OL].机械工程学报,1-15.]提出了一种基于皮尔森相关系数和L1-L2正则化的特征选择方法,用于从海量的制造数据中挑选出关键数据,并通过麻雀搜索算法(SSA)优化超参数,以提高车间订单剩余完工时间(ORCT)预测的准确性和效率;文章[方伟光,郭宇,黄少华,等.大数据驱动的离散制造车间生产过程智能管控方法研究[J].机械工程学报,2021,57(20):277-291.]提出了一种基于自组织映射神经网络(SOM)和特征权重模糊C均值聚类(FWFCM)的过滤式特征选择算法,成功地从大量候选特征中筛选出了与订单剩余完工时间高度相关的特征,为后续的预测模型提供了高质量的输入数据,提高了预测准确度。上述方法虽然在一定程度上选择出了与剩余完工时间相关联的特征子集,但在动态性较强的生产环境中,模型可能需要频繁更新,这会导致模型的实时预测性能降低。
实现思路