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  • 基于回归分析,优化3D打印任务的预估耗时算法

    (因涉及到公司机密,无法透露详细算法及数据信息,只对实现过程做简单介绍)

    1. 项目背景:公司销售在推广数字化生产转型服务时,需要对比数字化生产相比传统手工生产所带来的生产力的提升,设备、材料的投入产出比,及最终对于整个生产链条产生的综合影响(人力,场地改造,效益提升等)。所以需要对客户进行“经济效益评估分析”。
      该分析要基于数字化生产的模型的重量(耗材成本),打印耗时(生产节拍)等信息,与传统手工的方式进行对比分析。
      为了预估打印的耗时,以往经常采用的方式为:使用打印机上所提供的“预估打印时间”来计算。而由于软件算法基于生产工艺标准流程,但是标准的工艺流程与实际流程有所差异,导致最终软件所预估时间常常不准,误差(视模型层数不同而异)在10分钟到50分钟不等。

    2. 项目目标:改进预估时间的计算方法,建立更加准确的算法模型。如果可能的话,将其封装至设备的软件中,以提升软件的预估精度,从而提升客户端使用体验

    3. 项目概述:与软件开发工程师沟通,取得软件现有算法的计算逻辑;与工艺工程师,硬件工程师沟通实际生产工程中,设备打印过程中,每一个阶段的实际耗时。
      最终将误差原因定位在打印平台与料盘剥离过程的耗时T,T在软件中为固定值,而实际情况是,根据所打印平面的面积不同,T是变动的。
      假设预估耗时为T1,实际耗时为T2,则∑(T2-T1)即为整个打印过程中,时间的误差。

    4. 项目职责:发起人,执行人

    5. 项目痛点,难点:
      公司方面:因该问题对于终端客户的实际使用的影响较小,且尚未得到高层领导重视,所以软件研发的同事对于该问题不以为意,产品经理亦不打算将该问题列入产品更新的规划中。导致在搜集信息时遇到一定阻力;
      数据建模方面,因为此前没有成熟经验可以借鉴,又因设备的运动参数过多,导致在定位问题,搜集特征信息时缺乏目标性,收集的数据较为混杂,耗时较久,且后期处理较为繁杂。

    6. 解决方法:
      对于公司方面的问题,因为涉及到部门之间的协作,且部门边界难以打破,但因为该项目有助于提升我部门的工作效率,所以上级领导乐意帮助推动项目执行,最终通过个人协调及领导的协助推动,获得了所需权限及资源。
      对于建模问题,通过对设备原理及打印过程的拆解、分析,在与工艺工程师进行工艺参数的学习后,缩小了特征的筛选范围;最后通过数据清洗,分析,以及可视化等手段,找到了打印模型的单层图片,与最终实际耗时的线性关系,并建立了相对准确度较高的分段回归预测模型。

    7. 目标达成情况:
      使用新的预测算法,可以无需进行实际打印而得到较为精准的打印耗时预估,相比于原来的算法精度提升明显,且因为无需进行实际打印,工作量减少约70%。

    8. 项目收获:在工作中,以提升工作效率为目标,发现并克服该过程中遇到的问题,是对于改进产品非常有帮助的一种方式。(对于重复性工作,要寻求批量化解决的方法尽量减少重复工作和耗时;对于单次动作都很耗时的工作,要寻求更优化的替代方法,如用合理推论代替大范围实操实验)
      要对于工作及产品中,常态化的异常现象加以留意,思考问题原因,并协调资源,寻找解决办法。

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