Εξόρυξη διαδικασιών σε συστήματα βιομηχανικού αυτοματισμού
Loading...
Date
2026-02-25
Authors
Συκινιώτης, Παναγιώτης
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Στην παρούσα διπλωματική υλοποιήθηκε ένα ολοκληρωμένο pipeline Process Mining για την ανάλυση της διαδικασίας συναρμολόγησης καρεκλών (Gregor). Αρχικά πραγματοποιήθηκε συλλογή και εισαγωγή ακατέργαστων καταγραφών (JSON Lines) και μετασχηματισμός τους σε δομημένη μορφή (DataFrame). Στη συνέχεια, ακολουθήθηκε διαδικασία event log engineering, όπου εφαρμόστηκε φιλτράρισμα θορύβου και επιλογή κατάλληλου επιπέδου αφαίρεσης (high-level activities), και ορισμός σαφούς case notion με σκοπό την ομαδοποίηση των γεγονότων ανά in-stance συναρμολόγησης. Τα γεγονότα χαρτογραφήθηκαν σε δραστηριότητες με lifecycle semantics (start/end), διατηρώντας παράλληλα κρίσιμα context/resource attributes (π.χ. Robot, Caller, Workbench, Fixture) ως χαρακτηριστικά γεγονότων. Με έλεγχο ποιότητας δεδομένων επιβλήθηκε το ελάχιστο απαιτούμενο σχήμα (case id, timestamp, activity) και το τελικό event log εξήχθη σε μορφές CSV και XES, ώστε να είναι πλήρως αναπαραγώγιμο και συμβατό με εργαλεία Process Mining.
Πάνω στο παραγόμενο event log εφαρμόστηκε process discovery με πολλαπλούς αλγορίθμους (Alpha, Inductive και Heuristics Miner) για την παραγωγή μοντέλων Petri net, τα οποία χρησιμοποιήθηκαν ως εναλλακτικές υποθέσεις αναπαράστασης της πραγματικής διαδικασίας. Η ποιότητα των μοντέλων αξιολογήθηκε μέσω conformance checking με Token-Based Replay και Alignments, εξάγοντας μετρικές fit-ness και precision και καταγράφοντας συστηματικά αποτυχίες/περιορισμούς των alignments όπου απαιτήθηκε. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε έλεγχος εγκυρότητας ( validation check) με “ελεγχόμενα σφάλματα “ (missing activity, wrong order, missing completion) ώστε να εξεταστεί η ευαισθησία των μετρικών και να τεκμηριωθεί ότι το pipeline ανιχνεύει αποκλίσεις από την αναμενόμενη ροή.
Τέλος, εκτελέστηκε ανάλυση απόδοσης (performance mining) σε επίπεδο process και δραστηριοτήτων: υπολογίστηκε ο συνολικός χρόνος διεκπεραίωσης ανά case (throughput/cycle time) καθώς και οι διάρκειες εργασιών μέσω σύζευξης start–end γεγονότων ανά task. Παράλληλα, πραγματοποιήθηκε ανάλυση bottleneck σε shared resources, με έμφαση στους χρόνους αναμονής για fixtures, υπολογίζοντας queueing/wait time από ζεύγη “requested → granted” με κατάλληλα correlation keys. Όλα τα ενδιάμεσα και τελικά αποτελέσματα αποθηκεύτηκαν σε αρχεία (event logs, μοντέλα, πίνακες conformance και KPI reports), εξασφαλίζοντας πλήρη ιχνηλασιμότητα και αναπαραγωγιμότητα της μεθοδολογίας.
Description
Keywords
Εξόρυξη διαδικασιών, Διαδίκτυο των Αντικειμένων, Κυβερνοφυσικά συστήματα, Ανακάλυψη διεργασίας, Έλεγχος συμμόρφωσης, Ανάλυση απόδοσης, Σημεία συμφόρησης