CN112001637A - 一种工艺流程确定方法、装置、服务器及存储介质 - Google Patents

一种工艺流程确定方法、装置、服务器及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种工艺流程确定方法、装置、服务器及存储介质，可以利用工件的各个工步之间的加工顺序生成工件的工步序列；并利用工步所属的机床类型确定工步所属的工序生成工件的第一工序序列；进而仅需调整第一工序序列中工步的位置便可实现对最优的目标工序序列(即，工艺流程)的确定，不仅提高了工艺流程的求解效率，而且提高了工艺流程的求解精度。

Description

一种工艺流程确定方法、装置、服务器及存储介质
技术领域
本发明涉及工艺规划技术领域，更具体地说，涉及一种工艺流程确定方法、装置、服务器及存储介质。
背景技术
随着社会的不断发展，生产制造产业的发展越来越快，工件工艺规划对生产制造产业越来越重要，工件工艺规划方案是否合理与高效，将直接影响整个产线的加工效率和产线布局的总体成本。工件工艺规划方案可以认为是工件的工艺流程，将工件包含的所有加工工步合理分配至一条产线上可以得到工件的工艺流程。
传统技术，工件工艺规划方案是由专家根据经验提炼出一套业务逻辑，分析工件的加工特征，进而制定相应的工件工艺规划方案。这种方法依赖于业务逻辑依次安排加工工步，无法从全局层面优化工艺规划方案，易陷入局部最优，无法从全局层面对工件工艺规划方案进行优化。因此，传统技术虽然依赖于业务逻辑提高工艺规划方案求解效率，但是却存在工艺规划方案精度低的问题。
现有技术，采用基于元启发式算法的工艺规划方法，元启发式算法虽然能够实现对工艺规划方案的优化，以提高工艺规划方案的精度；但是，元启发式方法对具体问题的依赖性较弱，不能有效利用问题的具体特征，导致对工件工艺规划方案的求解效率低；并且，元启发式方法是通过对大规模初始种群应用特征进化规则(交叉、变异、精英策略等)，不断进行迭代寻找最优的工件工艺规划方案，而在工件工艺规划问题中，由于业务上的各类约束限制，工件工艺规划问题的解空间一般较小，这就导致了难以构造出大规模的初始种群以运用元启发式方法求解工件工艺规划方案。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种工艺流程确定方法、装置、服务器及存储介质，以实现在提高工艺流程求解效率的基础上，提高工艺流程的求解精度。技术方案如下所示：
本发明第一方面公开一种工艺流程确定方法，包括：
获取工件的基础数据，所述基础数据包括所述工件的加工约束和至少一个工步；
根据所述加工约束调整所述至少一个工步中各个工步的顺序生成所述工件的第一工序序列；
确定删除规则指示的所述第一工序序列中的目标工步以及插入规则指示的所述第一工序序列中的目标位置；
将所述目标工步在所述第一工序序列中的位置调整为所述目标位置得到第二工序序列；
根据所述第一工序序列和所述第二工序序列确定所述工件的目标工序序列。
可选的，所述根据所述加工约束调整所述至少一个工步中各个工步的顺序生成所述工件的第一工序序列，包括：
按照所述工件的加工顺序对所述至少一个工步进行排序，生成所述工件的工步序列；
依次选取所述工步序列中的每个工步；
确定当前工序序列中对应当前选取的所述工步所属机床类型的各个第一工序；
将当前选取的所述工步添加至当前所述工序序列的第二工序得到满足所述加工约束的工序序列；
其中，所述第二工序为在当前所述工序序列尾部添加的初始为空的工序/从各个所述第一工序中选取的工序。
可选的，所述将当前选取的所述工步添加至当前所述工序序列的第二工序得到满足所述加工约束的工序序列，包括：
按照当前所述工序序列中工序的顺序，依次对每个所述第一工序进行检测确定所述第一工序是否为第二工序；
如果从所述第一工序序列中检测出所述第二工序，将当前选取的所述工步添加至所述第二工序得到满足所述加工约束的工序序列。
可选的，如果未从各个所述第一工序中检测出第二工序，该方法还包括：
在当前所述工序序列的尾部添加一个空的工序；
将当前选取的所述工步添加至所述工序得到满足所述加工约束的工序序列。
可选的，所述确定删除规则指示的所述第一工序序列中的目标工步以及插入规则指示的所述第一工序序列中的目标位置，包括：
根据预先设置的至少一个删除规则中当前每个所述删除规则的权重，从所述至少一个删除规则中确定一个目标删除规则；
确定所述目标删除规则指示的所述第一工序序列中的目标加工工步；
利用预先设置的至少一个插入规则中当前每个所述插入规则的权重，从所述至少一个插入规则中确定一个目标插入规则；
确定所述目标插入规则指示的所述第一工序序列中的目标位置。
可选的，所述根据所述第一工序序列和所述第二工序序列确定所述工件的目标工序序列，包括：
确定第三工序序列，初始化所述第三工序序列为所述第一工序序列；
确定对所述第一工序序列的第一消耗信息、所述第二工序序列的第二消耗信息和所述第三工序序列的第三消耗信息的比较结果；
根据所述比较结果更新所述第一工序序列、所述第二工序序列和/或所述第三工序序列；
判断当前是否满足预先设置的迭代条件；
如果当前满足所述迭代条件，返回执行“确定删除规则指示的所述第一工序序列中的目标工步以及插入规则指示的所述第一工序序列中的目标位置”步骤；
如果当前不满足所述迭代条件，将当前所述第三工序序列确定为所述工件的目标工序序列。
可选的，还包括：
确定距离历史最近一次更新权重至今执行“确定对所述第一工序序列的第一消耗信息、所述第二工序序列的第二消耗信息和所述第三工序序列的第三消耗信息的比较结果”步骤的次数是否超过预设阈值；
如果所述次数超过所述预设阈值，更新权重；
其中，所述更新权重包括更新所述至少一个删除规则中各个所述删除规则的权重以及所述至少一个插入规则中各个所述插入规则的权重。
本发明第二方面公开一种工艺流程确定装置，包括：
第一获取单元，用于获取工件的基础数据，所述基础数据包括所述工件的加工约束和至少一个工步；
第一确定单元，用于根据所述加工约束调整所述至少一个工步中各个工步的顺序生成所述工件的第一工序序列；
第二确定单元，用于确定删除规则指示的所述第一工序序列中的目标工步以及插入规则指示的所述第一工序序列中的目标位置；
调整单元，用于将所述目标工步在所述第一工序序列中的位置调整为所述目标位置得到第二工序序列
第三确定单元，用于根据所述第一工序序列和所述第二工序序列确定工件的目标工序。
本发明第三方面公开一种服务器，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；所述存储器存储有程序，所述处理器调用所述存储器存储的程序，所述程序用于实现如上述本发明第一方面任意一项公开的工艺流程确定方法。
本发明第四方面公开一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上述本发明第一方面任意一项公开的工艺流程确定方法。
本发明提供一种工艺流程确定方法、装置、服务器及存储介质，仅需要根据工件的基础数据构建工件的单个可行解(第一工序序列)，避免了元启发式方法中需要构造大规模初始种群的缺点；并且，从单个可行解出发根据问题特征设计合适的邻域变换方法(根据删除规则、插入规则生成第二工序序列的方法)，对特定问题的针对性强，求解更高效，不仅避免了元启发式方法求解效率低的缺点，而且实现了对工艺规划方案的优化，提高了工艺规划方案的精度；更进一步的，本发明设计了多类型的邻域动作(删除、插入等)丰富了解空间的探索方向，避免了传统技术易陷入局部最优的缺点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种工艺流程确定方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种工艺流程确定方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种工艺流程确定装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种服务器的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
参见图1，示出了本申请实施例提供的一种工艺流程确定方法的流程示意图，该工艺流程确定方法的流程示意图具体包括以下步骤：
S101：获取工件的基础数据，基础数据包括工件的加工约束和至少一个工步；
在本申请实施例中，预先设置有每个工件对应基础数据。其中，基础数据包括该工件的加工约束和该工件的至少一个工步；在确定待确定工艺流程的工件后，获取预先设置的与该待确定工艺流程的工件匹配的加工约束和至少一个工步。
在本申请实施例中，工件的加工约束可以为：加工顺序的约束；生产节拍约束；工步对机床类型的要求；机床启动要求(在特定工步加工完毕后该机床才能使用)；加工误差约束；工序中机床数量的上下限要求；机床的刀具数量限制；不同工步的加工刀具可合并约束。
比如，待确定工艺流程的工件有4个工步，该工件的加工顺序可以为：工步1、工步2、工步3、工步4；工步对机床类型的要求可以为：工步1可以在机床类型为机床类型1和机床类型2的机床的刀具上加工；机床启动要求可以为：只有在工步1加工完毕后机床3才能使用。
S102：根据加工约束调整至少一个工步中各个工步的顺序生成工件的第一工序序列；
在本申请实施例中，预先设置有工序序列，工序序列中的每个工序由依次排序的一个或多个工步构成，其中，初始工序序列为空。在获取到待确定工艺流程的工件的至少一个工步后，可以根据该工件的加工约束中的加工顺序对至少一个工步中各个工步进行初步排序得到工步序列；按照工步序列中各个工步的排序顺序，从工步序列中选取排序最靠前且未被选取过的工步。
获取预先设置的工序序列，并判断所获取的工序序列中是否存在所选取的工步所需机床类型的工序；若存在，从工序序列中确定所选取的工步所需机床类型的各个工序(为了便于区分，将所确定的各个工序中每个工序称为第一工序)；按照各个第一工序在工序序列的排列顺序，从各个第一工序中选取未被选取过且排序最靠前的第一工序。
并检测所选取的第一工序是否为第二工序，即将所选取的工步添加至所选取的第一工序中，并更新该工序序列；判断更新后的工序序列是否满足该工件的加工约束，若更新后的工序序列满足该工件的加工约束，即该第一工序为第二工序，将所选取的工步添加至第二工序得到满足该工件的加工约束的工序序列；若更新后的工序序列不满足该加工约束，即该第一工序不为第二工序，则按照各个第一工序在工序序列的排序顺序，重新从各个第一工序中选取未被选取过且排序最靠前的第一工序，并执行相应的后续操作；若分别将所选取的工步添加至各个第一工序后所得的各个工序序列均不满足该工件的加工约束，即未从各个第一工序中检测出第二工序，则在工序序列的末尾添加一个与所选取的工步所需的机床类型相同的机床类型的空的工序，并将所选取的工步添加至所添加的空的工序得到满足该工件的加工约束的工序序列。
若所获取的工序序列中不存在所选取的工步所需机床类型的工序，则在工序序列的末尾添加一个与所选取的工步所需的机床类型的空的工序，将所选取的工步添加至所添加的空的工序得到满足该工件的加工约束的工序序列。
在本申请实施例中，添加完工步序列中的最后一个工步得到的工序序列为第一工序序列。
比如，待确定工艺流程的工件有3个工步，待确定工艺流程的工件的加工顺序为工步1、工步2、工步3；工步1所需的机床类型为机床类型1，工步2所需的机床类型为机床类型2，工步3所需的机床类型为机床类型1。
在获取到待确定工艺流程的工件的3个工步后，根据该工件的加工约束中的加工顺序对这3个工步进行初步排序得到工步序列为工步1、工步2、工步3；按照工步序列中各个工步的排序顺序，从工步序列中选取工步1；获取预先设置的工序序列，由于工步1所需的机床类型为机床类型1，在预先设置的工序序列中创建与工步1所需的机床类型(机床类型1)匹配的工序1(第一工序)；将工步1添加至工序1得到满足该工件的加工约束的工序序列。其中，工序1中的机床的机床类型为机床类型1。
选取工步2，由于工步2所需的加床类型为机床类型2，进而确定当前的工序序列中不存在工步2所需的机床类型(机床类型2)的第一工序；在当前的工序序列的末尾添加一个与工步2所需的机床类型(机床类型1)匹配的空的工序2；将工步2添加至工序2得到满足该工件的加工约束的工序序列。其中，工序2中的机床的机床类型为机床类型2。
选取工步3，由于工步3所需的机床类型为机床类型1，进而确定当前的工序序列中存在工步3所需机床类型的第一工序为工序1；选取工序1，将工步3添加至工序1；更新当前工序序列。若待确定工艺流程的工件的加工约束中工序1的机床数量为1，且机床上的刀具数量也为2；根据待确定工艺流程的工件的加工约束可知，更新后的当前工序序列满足该待确定工艺流程的工件的加工约束，确定工序1为第二工序，将工步3添加至该第二工序中得到满足该工件的加工约束的工序序列，此时得到的满足该工件的加工约束的工序序列可以认为是第一工序序列，且第一工序序列为工序1(工步1、工步3)、工序2(工步2)。
若待确定工艺流程的工件的加工约束中工序1的机床数量为1，且机床上的刀具数量也为1，则确定将工步3添加至工序1后所得的工序序列不满足待确定工艺流程的工件的加工约束，在当前的工序序列的末尾添加一个与工步3所需的机床类型(机床类型1)匹配的空的工序3，将工步3添加至工序3更新当前工序序列得到满足该工件的加工约束的工序序列，此时得到的满足该工件的工序序列可以认为是第一工序序列，且第一工序序列为工序1(工步1)、工序2(工步2)、工序3(工步3)。
S103：确定删除规则指示的第一工序序列中的目标工步以及插入规则指示的第一工序序列中的目标位置；
在本申请实施例中，预先设置有至少一个删除规则和至少一个插入规则。在根据至少一个工步确定满足加工约束的工件的第一工序序列后，可以基于预先设置的各个删除规则的权重，根据轮盘赌方法从预先设置的至少一个删除规则中选取一个删除规则(为了便于区分，将所选取的删除规则称为目标删除规则)，并确定该删除规则指示的第一工序序列中的工步(为了便于区分，将所确定的工步称为目标工步)；基于预先设置的各个插入规则的权重，根据轮盘赌方法从预先设置的至少一个插入规则中选取一个插入规则(为了便于区分，将所选取的插入规则称为目标插入规则)，并确定该插入规则指示的第一工序序列中的位置(为了便于区分，将所确定的位置称为目标位置)。
在本申请实施例中，预先设置的至少一个删除规则可以为随机删除规则、工序删除规则、最差删除规则、关联删除规则等等；预先设置的至少一个插入规则可以为最先插入规则、最优插入规则、遗憾插入规则、合并插入规则等等。其中，随机删除规则可以为随机移除预设数量个工步；工序删除规则可以为随机移除一整个工序中的所有工步；最差删除规则可以为随机移除使第一工序序列的消耗信息下降最快的工步，直至达到预设移除数量的要求；关联删除规则可以为每次移除一组有相对加工误差要求的工步，直至达到预设移除数量的要求，比如第一工步序列中存在4个工步，且这4个工步均相互存在相对加工误差，此时不论预设移除数量为几，都会将第一工步序列中存在相对加工误差的4个工步移除。
最先插入规则可以为往最先将添加入工步的工序序列的位置插入工步；最优插入规则可以为往使向第一工序序列中的位置插入工步后使得第一工序序列的消耗信息上升最少的位置加入工步；遗憾插入规则可以为当存在多个待插入的工步时，针对每个待插入工步而言，可以计算将该待插入工步随机插入序序列后所得的工序序列的遗憾值(消耗信息)，首先往插入遗憾值最大的位置插入待插入工步(即，往最佳插入位置插入待插入工步)，插入完成后更新剩余未插入的待插入的工步的遗憾值，再做下一次插入；合并插入规则可以为优先往可以合并刀具的位置插入工步，比如，若第一工步序列中工步2和工步3可以合并刀具，可以在不违反加工约束的条件下，可以往工步2或者往工步3所处的位置插入工步。
在本申请实施例中，第一工序序列的消耗信息的计算方式可以为第一工序序列中所有机床的机床总成本*权重1+第一工序序列中所有机床上的存在工步的刀具的刀具总成本*权重2。其中，相同类型的机床的成本一样，不同类型的机床的成本不一样，不同的机床上的刀具的成本可能一样也可能不一样。
在本身实施例中，权重1和权重2的具体数据均为预先设置的。有关于预先设置的权重1和权重2的具体数值，发明人可根据自己的需求进行设置，本申请实施例不加以限定。
S104：将目标工步在第一工序序列中的位置调整为目标位置得到第二工序序列；
在本申请实施例中，在确定所选取的删除规则指示的第一工序中的目标工步，以及确定所选取的插入规则指示的第一工序中的目标位置后，将目标工步在第一工序序列中的位置调整为目标位置得到第二工序序列。
S105：根据第一工序序列和第二工序序列确定工件的目标工序序列。
在本申请实施例中，在将目标工步在第一工序中的位置调整为目标位置得到第二工序序列后，分别计算第一工序序列的消耗信息和第二工序序列的消耗信息，进而根据所计算的第一工序序列的消耗信息和第二工序序列的消耗信息确定待确定工艺流程的工件的目标工序序列(即，确定待确定工艺流程的工件的工艺流程)，根据所计算的第一工序序列的消耗信息和第二工序序列的消耗信息确定待确定工艺流程的工件的目标工序序列的具体过程可参见下文对图2步骤S208至步骤S214的描述，这里不再进行赘述。
本发明提供一种工艺流程确定方法，仅需要根据工件的基础数据构建工件的单个可行解(第一工序序列)，避免了元启发式方法中需要构造大规模初始种群的缺点；并且，从单个可行解出发根据问题特征设计合适的邻域变换方法(根据删除规则、插入规则生成第二工序序列的方法)，对特定问题的针对性强，求解更高效，不仅避免了元启发式方法求解效率低的缺点，而且实现了对工艺规划方案的优化，提高了工艺规划方案的精度；更进一步的，本发明设计了多类型的邻域动作(删除、插入等)丰富了解空间的探索方向，避免了传统技术易陷入局部最优的缺点。
参见图2，示出了本发明实施例提供的另一种工艺流程确定方法的流程示意图，该工艺流程确定方法具体包括以下步骤：
S201：获取工件的基础数据，基础数据包括工件的加工约束和至少一个工步；
在具体执行步骤S201的过程中，步骤S201的具体执行过程和实现原理与上述本发明公开的图1的步骤S101的具体执行过程和实现原理相同，可参见上述本发明公开的图1中的相应部分，这里不再进行赘述。
S202：根据加工约束调整至少一个工步中各个工步的顺序生成工件的第一工序序列；
在具体执行步骤S202的过程中，步骤S202的具体执行过程和实现原理与上述本发明公开的图1的步骤S102的具体执行过程和实现原理相同，可参见上述本发明公开的图1中的相应部分，这里不再进行赘述。
S203：根据预先设置的至少一个删除规则中当前每个删除规则的权重，从至少一个删除规则中确定一种目标删除规则；
在本申请实施例中，可以根据预先设置的至少一个删除规则中当前每个删除规则的权重，根据轮盘赌方法从预先设置的至少一个删除规则中选取一个目标删除规则。
S204：确定目标删除规则指示第一工序序列中的目标工步；
在本申请实施例中，在确定所选取的目标删除规则后，确定第一工序序列中目标删除规则指示的目标工步。其中，目标工步可以为一个工步，也可以为多个工步。比如，当目标删除规则为工序删除规则时，目标删除规则指示的目标工步为一整个工序中的所有工步。
S205：利用预先设置的至少一个插入规则中当前每个插入规则的权重，从至少一个插入规则中确定一种目标插入规则；
在本申请实施例中，可以基于预先设置的至少一个插入规则中当前每个插入规则的权重，根据轮盘赌方法从预先设置的至少一个插入规则中选取一个目标插入规则。
S206：确定目标插入规则指示的第一工序序列中的目标位置；
在本申请实施例中，在确定所选取的目标插入规则后，确定目标插入规则指示的第一工序序列中的目标位置。
S207：将目标工步在第一工序序列中的位置调整为目标位置得到第二工序序列；
在本申请实施例中，在确定第一工序中目标删除规则指示的目标工步，以及确定目标插入规则指示的第一工序序列的目标位置后，将目标工步在第一工序序列中的位置调整为目标位置得到第二工序序列。
比如，以上述步骤S102中的例子为例，第一工序序列为工序1(工步1、工步3)、工序2(工步2)。预先设置的至少一个删除规则可以为随机删除规则、工序删除规则、最差删除规则、关联删除规则。其中，随机删除规则的权重为0.4，工序删除规则的权重为0.3，最差删除规则的权重为0.2，且最差删除规则指示的工步为第一工序序列中工步2以及预设随机移除数量为1，关联删除规则的权重为0.1，且关联删除规则指示的工步为第一工序序列中工步3以及预设随机移除数量为1。
预先设置的至少一个插入规则为最先插入规则、最优插入规则、遗憾插入规则、合并插入规则。其中，最先插入规则的权重为0.3，且最先插入规则指示的第一工序序列的目标位置为工序1，最优插入规则的权重为0.2，且最优插入规则指示的第一工序序列的目标位置为工序2，遗憾插入的权重为0.4，且遗憾插入规则指示的最优插入规则指示的第一工序序列的目标位置为工序1，合并插入的权重为0.1，且最优插入规则指示的第一工序序列的目标位置为工步2。
在根据至少一个工步确定满足加工约束的工件的第一工序序列后，若基于预先设置的各个删除规则的权重，根据轮盘赌方法从预先设置的至少一个删除规则中选取的目标删除规则为最差删除规则，确定第一工序序列中最差删除规则指示的目标工步为工步2。若基于预先设置的至少一个插入规则中当前每个插入规则的权重，根据轮盘赌方法从预先设置的至少一个插入规则中选取一个目标插入规则为最先插入规则，确定最先插入规则指示的第一工序序列中的目标位置为工序1；将工步2(目标工步)在第一工序序列中的位置调整为工序1得到第二工序序列为工序1(工步1、工步2、工步3)。
S208：确定第三工序序列，初始化第三工序序列为第一工序序列；
在本申请实施例中，第三工序序列为历史最优的工序序列，在未进行迭代更新之前，第一工序序列为第三工序序列，即初始化的第三工序序列为第一工序序列，相应的，初始化的第三工序序列的第三消耗信息为第一工序序列的第一消耗信息。
S209：确定第一工序序列的第一消耗信息、第二工序序列的第二消耗信息和第三工序序列的第三消耗信息的比较结果；
在本申请实施例中，在将目标工步在第一工序序列中的位置调整为目标位置得到第二工序序列，分别计算第一工序序列的第一消耗信息、第二工序序列的第二消耗信息和第三工序序列的第三消耗信息，并根据第一工序序列的第一消耗信息、第二工序序列的第二消耗信息和第三工序序列的第三消耗信息，确定第一工序序列的第一消耗信息、第二工序序列的第二消耗信息和第三工序序列的第三消耗信息的比较结果。
比如，以上述步骤S208的例子为例，第一工序序列的第一消耗信息为((机床类型1的机床成本*1+机床类型2的机床成本*1))*权重1+(工步1的刀具成本+工步2的刀具成本+工步3的刀具成本)*权重2；第二工序序列的第二消耗信息为机床类型1的机床成本*1*权重1+(工步1的刀具成本+工步2的刀具成本+工步3的刀具成本)*权重2；若第三工序序列为初始化的第三工序序列，则该第三工序序列的第三消耗信息为等于第一工序序列的第一消耗信息((机床类型1的机床成本*1+机床类型2的机床成本*1))*权重1。
S210：根据比较结果更新第一工序序列、第二工序序列和/或第三工序序列；
在本申请实施例中，判断第二消耗信息是否超过第三工序序列的第三消耗信息；如果第二消耗信息未超过第三消耗信息，将第三工序序列更新为第二工序序列，以及将第一工序序列更新为第二工序序列，即将历史最优的工序序列更新为第二工序序列，以及将第一工序序列更新为第二工序序列，即将当前的工序序列更新为第二工序序列，以便在满足预先设置的迭代条件的情况下，继续利用当前工序序列进行迭代更新。
如果第二消耗信息超过第三消耗信息，判断第二消耗信息是否超过第一消耗信息；如果第二消耗信息未超过第一消耗信息，将第一工序序列更新为第二工序序列，将第一工序序列更新为第二工序序列，即将当前的工序序列更新为第二工序序列，以便在满足预先设置的迭代条件的情况下，继续利用当前工序序列进行迭代更新；如果第二消耗信息超过第三消耗信息，判断第二工序序列是否被模拟退火准则接受；若第二工序序列被模拟退火准则接受，将第一工序序列更新为第二工序序列，即将当前的工序序列更新为第二工序序列，以便在满足预先设置的迭代条件的情况下，利用当前工序序列进行迭代更新；若第二工序序列不被模拟退火准则接受，不对第一工序序列和第三工序序列进行更新，在当前迭代次数满足预先设置的迭代条件的情况下，继续利用第一工序序列进行迭代更新。
S211：判断当前是否满足预先设置的迭代条件；若满足预先设置的迭代条件，执行S203；若不满足预先设置的迭代条件，执行步骤S212。
在本申请实施例中，预先设置有迭代条件，预先设置的迭代条件可以为工序序列的迭代次数不能超过迭代条件指示的预设阈值。在对第一工序序列进行迭代得到第二工序序列后，确定当前工序序列(第一工序序列)的迭代次数，判断当前迭代次数是否超过预先设置的迭代条件指示的预设阈值，在当前迭代次数不超过预设阈值的情况下，继续进行迭代更新。
在当前迭代次数超过预设阈值的情况下，将当前的第三工序序列确定为待确定工艺流程的工件的最终工序序列(为了便于区分，将最终工序序列称为目标工序序列，即最终工序序列为工艺流程)。
进一步的，在本申请实施例中，预先设置的迭代条件可以指示总迭代时间，在对第一工序序列进行迭代得到第二工序序列后，确定当前时间，判断从第一次迭代时间到当前时间的时间间隔是否超过总迭代时间，若未超过，则继续进行迭代更新；若超过，将当前第三工序序列确定为工件的目标工序序列。
进一步的，在本申请实施例中，预先设置有更新预先设置的各个删除规则和各个插入规则的权重的预设阈值；在对第一工序序列进行迭代更新得到第二工序序列的同时，需要重新计算预先设置的各个删除规则和各个插入规则的权重，并判断距离历史最近一次更新权重至当前计算预先设置的各个删除规则和各个插入规则的次数，即判断距离历史最近一次更新权重至今执行“确定对第一工序序列的第一消耗信息、第二工序序列的第二消耗信息和第三工序序列的第三消耗信息的比较结果”步骤的次数是否超过预设阈值，若超过，更新预先设置的各个删除规则和各个插入规则权重。
在本申请实施例中，针对至少一个删除规则而言，计算该删除规则的权重的方式可以为：判断该删除规则从距离历史最近一次更新权重至当前对第一工序序列进行迭代更新的过程中是否有被选取作为过目标删除规则，若有，确定被选取的次数，以及当前对第一工序序列进行迭代更新得到第二工序序列的第二消耗信息是否超过第三工序序列的第三消耗信息；若第二消耗信息未超过第三消耗信息，确定该目标删除规则的分数值si为δ1；若第二消耗信息未超过第一消耗信息，确定该目标删除规则的分数值si为δ2；若第二消耗信息超过第三消耗信息，超过第一消耗信息，但被模拟退火准则接受，确定该目标删除规则的分数值si为δ3；若第二消耗信息超过第三消耗信息，超过第一消耗信息，且不被模拟退火准则接受，确定该目标删除规则的分数值si为δ4。
比如，若预设阈值为5，当前利用目标删除规则对当前第一工序序列进行迭代更新得到的第二工序序列的目标删除规则为最差删除规则，判断当前距离历史最近一次更新权重至今执行“确定对第一工序序列的第一消耗信息、第二工序序列的第二消耗信息和第三工序序列的第三消耗信息的比较结果”步骤的次数是否超过5，若超过，且得到的第二工序序列的第二消耗信息未超过第三工序序列的第三消耗信息，进而确定该目标删除规则(最差删除)的分数值si为δ1；若该删除规则为当前的目标删除规则，且该最差删除规则从距离历史最近一次更新权重至当前对第一工序序列进行迭代更新的过程中被选取做为目标删除规则的次数为2，计算该目标删除规则的权重的方式如下公式所示：
wi+1＝(1-ω)wi+ωsi/φi (1)
其中，i为当前迭代阶段，wi+1代表i阶段的权重值，Si代表i阶段的分数值，ω是控制权重变化的参数，φi代表i阶段某个删除规则作为目标删除规则被选择到的次数。
若最差删除规则不为当前的目标删除规则，计算最差删除规则的权重的方式下公式所示：
wi+1＝(1-ω)wi (2)
在本申请实施例中，预先设置的插入规则的权重的计算方式与预先设置的删除规则的计算方式相同，可参见上述删除规则的权重的计算过程，本申请在此不再进行赘述。
在本申请实施例中，通过对预先设置的各个删除规则和各个插入规则进行权重更新，能够更好的提高各个删除规则和各个插入规则被选择的可能信息，丰富了探索方向，进而避免依据专家经验的贪婪规则易陷入局部最优的缺点。
S212：将当前第三工序序列确定为工件的目标工序序列。
在本申请实施例中，在不满足迭代条件的情况下，将当前的第三工序序列确定为待确定工艺流程的工件的目标工序序列。在满足迭代条件的情况下，若第二工序序列的第二消耗信息未超过第三工序序列的第三消耗信息，将第三工序序列确定为第二工序序列，即将第二工序序列作为该工件的目标工序序列；若第二工序序列的第二消耗信息超过第三工序序列的第三消耗信息，不论第二工序序列的第二消耗信息是否超过第一工序序列的第一消耗信息，或者第二工序序列是否被模拟退火准则接受，都将当前第三工序序列(历史最优的工序序列)确定为该工件的目标工序序列，即将当前第三工序序列确定为该工件的工艺流程。
为了更好的对上述内容进行理解，下面进行举例说明：
比如，以上述步骤S102中的例子为例，第一工序序列为工序1(工步1、工步3)、工序2(工步2)。预先设置的至少一个删除规则可以为随机删除规则、工序删除规则、最差删除规则、关联删除规则，其中，随机删除规则的权重为0.4，工序删除规则的权重为0.3，最差删除规则的权重为0.2，关联删除规则的权重为0.1。预先设置的至少一个插入规则为最先插入规则、最优插入规则、遗憾插入、合并插入，其中，最先插入规则的权重为0.3，最优插入规则的权重为0.2，遗憾插入的权重为0.4，合并插入的权重为0.1。
在根据至少一个工步确定满足加工约束的工件的第一工序序列后，若基于预先设置的各个删除规则的权重，根据轮盘赌方法从预先设置的至少一个删除规则中选取的目标删除规则为随机删除规则，可以确定第一工序序列中随机删除规则指示的目标工步为工步2。若基于预先设置的至少一个插入规则中当前每个插入规则的权重，根据轮盘赌方法从预先设置的至少一个插入规则中选取一个目标插入规则为最先插入规则，从上述步骤S102中的例子可知最先插入规则指示的第一工序序列中的目标位置为工序1；将工步2(目标工步)在第一工序序列中的位置调整为工序1得到第二工序序列为工序1(工步1、工步2、工步3)。
分别计算第一工序序列第一消耗信息、第二工序序列的第二消耗信息和第三工序序列的第三消耗信息；判断第二消耗信息是否超过历史最优的工序序列的消耗信息(第三工序序列的消耗信息)，若未超过，将第三工序序列更新为第二工序序列，以及将第一工序序列更新为第二工序序列，并判断当前的迭代次数是否超过预先设置的迭代条件指示的预设阈值，若超过，将当前的第三工序序序列(第二工序序列)确定为待确定工艺流程的工件的目标工序序列；若未超过，则继续对当前的第一工序序列(第二工序序列)进行更新迭代。
若第二消耗信息超过历史最优的工序序列的消耗信息，进一步判断第二消耗信息是否超过第一消耗信息，若第二消耗信息未超过第一消耗信息，将第一工序序列更新为第二工序序列，并判断当前的迭代次数是否超过预先设置的迭代条件指示的预设阈值，若超过，将当前的第三工序序序列(历史最优的工序序列的消耗信息)确定为待确定工艺流程的工件的目标工序序列；若未超过，则继续对当前的第一工序序列(第二工序序列)进行更新迭代。
若第二消耗信息超过第一消耗信息，进一步判断第二工序序列是否被模拟退化准则接受，若第二工序序列被模拟退火准则接受，将第一工序序列更新为第二工序序列；并判断当前的迭代次数是否超过预先设置的迭代条件指示的预设阈值，若超过，将当前的第三工序序列(历史最优的工序序列)确定为待确定工艺流程的工件的目标工序序列；若未超过，则继续对当前的第一工序序列(第二工序序列)进行更新迭代。
若第二工序序列不被模拟退火准则接受，判断当前的迭代次数是否超过预先设置的迭代条件指示的预设阈值，若超过，将当前的第三工序序序列(历史最优的工序序列)确定为待确定工艺流程的工件的目标工序序列，即将当前第三工序序列确定为该工件的工艺流程；若未超过，则继续对当前的第一工序序列(第一工序序列)进行更新迭代。
基于本发明实施例公开的工艺流程确定方法，本发明实施例还对应公开了一种工艺流程确定装置，如图3所示，该工艺流程确定装置包括：
第一获取单元31，用于获取工件的基础数据，基础数据包括工件的加工约束和至少一个工步；
第一确定单元32，用于根据加工约束调整至少一个工步中各个工步的顺序生成工件的第一工序序列；
第二确定单元33，用于确定删除规则指示的第一工序序列中的目标工步以及插入规则指示的第一工序序列中的目标位置；
调整单元34，用于将目标工步在第一工序序列中的位置调整为目标位置得到第二工序序列；
第三确定单元35，用于根据第一工序序列和第二工序序列确定工件的目标工序。
上述本发明实施例公开的工艺流程确定装置中各个单元具体的原理和执行过程，与上述本发明实施例公开的工艺流程确定方法相同，可参见上述本发明实施例公开的工艺流程确定方法中相应的部分，这里不再进行赘述。
本发明提供一种工艺流程确定装置，仅需要根据工件的基础数据构建工件的单个可行解(第一工序序列)，避免了元启发式方法中需要构造大规模初始种群的缺点；并且，从单个可行解出发根据问题特征设计合适的邻域变换方法(根据删除规则、插入规则生成第二工序序列的方法)，对特定问题的针对性强，求解更高效，不仅避免了元启发式方法求解效率低的缺点，而且实现了对工艺规划方案的优化，提高了工艺规划方案的精度；更进一步的，本发明设计了多类型的邻域动作(删除、插入等)丰富了解空间的探索方向，避免了传统技术易陷入局部最优的缺点。
在本申请实施例中，优选的，第一确定单元，包括：
第一生成单元，用于按照工件的加工顺序对至少一个工步进行排序，生成工件的工步序列；
选取单元，用于依次选取工步序列中的每个工步；
第四确定单元，用于确定当前工序序列中对应当前选取的工步所属机床类型的各个第一工序；
第一添加单元，用于将当前选取的工步添加至当前工序序列的第二工序得到满足加工约束的工序序列；
其中，第二工序为在当前工序序列尾部添加的初始为空的工序/从各个第一工序中选取的工序。
在本申请实施例中，优选的，第一添加单元，包括：
检测单元，用于按照当前工序序列中工序的顺序，依次对每个第一工序进行检测确定第一工序是否为第二工序；
第二添加单元，用于如果从第一工序序列中检测出第二工序，将当前选取的工步添加至第二工序得到满足加工约束的工序序列
进一步的，如果未从各个第一工序中检测出第二工序，本申请实施例提供的工艺流程确定装置，还包括：
第三添加单元，用于在当前工序序列的尾部添加一个空的工序；
第四添加单元，用于将当前选取的工步添加至工序得到满足加工约束的工序序列。
在本申请实施例中，优选的，第二确定单元，包括：
第五确定单元，用于根据预先设置的至少一个删除规则中当前每个删除规则的权重，从至少一个删除规则中确定一个目标删除规则；
第六确定单元，用于确定目标删除规则指示的第一工序序列中的目标工步；
第七确定单元，用于利用预先设置的至少一个插入规则中当前每个插入规则的权重，从至少一个插入规则中确定一个目标插入规则；
第八确定单元，用于确定目标插入规则指示的第一工序序列中的目标位置。
在本申请实施例中，优选的，第三确定单元，包括：
第九确定单元，用于确定第三工序序列，初始化第三工序序列为第一工序序列；
第十确定单元，用于确定对第一工序序列的第一消耗信息、第二工序序列的第二消耗信息和第三工序序列的第三消耗信息的比较结果；
第一更新单元，用于根据比较结果更新第一工序序列、第二工序序列和/或第三工序序列；
判断单元，用于判断当前是否满足预先设置的迭代条件；
返回单元，用于如果当前满足迭代条件，返回执行“第一确定单元”；
第十一确定单元，用如果当前不满足迭代条件，将当前第三工序序列确定为工件的目标工序序列。
进一步的，本申请实施例提供的工艺流程确定装置，还包括：
第十二确定单元，用于确定距离历史最近一次更新权重至今执行“第十确定单元”的次数是否超过预设阈值；
第二更新单元，用于如果次数超过预设阈值，更新权重；
其中，更新权重包括更新至少一个删除规则中各个删除规则的权重以及至少一个插入规则中各个插入规则的权重。
下面以请求方法应用于服务端为例，对本申请实施例提供的一种工艺流程确定方法所适用于的服务端的硬件结构进行详细说明。
本申请实施例提供的一种工艺流程确定方法可应用于服务端，该服务端可以是网络侧为用户提供服务的服务设备，其可能是多台服务器组成的服务器集群，也可能是单台服务器。
可选的，图4示出了本申请实施例提供的一种工艺流程确定方法所适用于的服务端的硬件结构框图，参照图4，服务端的硬件结构可以包括：处理器41，存储器42，通信接口43和通信总线44；
在本发明实施例中，处理器41、存储器42、通信接口43、通信总线44的数量均可以为至少一个，且处理器41、存储器42、通信接口43通过通信总线44完成相互间的通信；
处理器41可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路等；
存储器42可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)等，例如至少一个磁盘存储器；
其中，存储器存储有程序，处理器可调用存储器存储的程序，程序用于：
获取工件的基础数据，基础数据包括工件的加工约束和至少一个工步；
根据加工约束调整至少一个工步中各个工步的顺序生成工件的第一工序序列；
确定删除规则指示的第一工序序列中的目标工步以及插入规则指示的第一工序序列中的目标位置；
将目标工步在第一工序序列中的位置调整为目标位置得到第二工序序列；
根据第一工序序列和第二工序序列确定工件的目标工序序列。
有关程序的功能可参见上文对本申请实施例提供的一种工艺流程确定方法的详细描述，在此不做赘述。
进一步的，本申请实施例还提供一种计算机可读计算机存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令用于执行上述工艺流程确定方法。
有关计算机可执行指令的具体内容可参见上文对本申请实施例提供的一种工艺流程确定方法的详细描述，在此不做赘述。
以上对本发明所提供的一种工艺流程确定方法、装置、服务器及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种工艺流程确定方法，其特征在于，包括：
获取工件的基础数据，所述基础数据包括所述工件的加工约束和至少一个工步；
根据所述加工约束调整所述至少一个工步中各个工步的顺序生成所述工件的第一工序序列；
确定删除规则指示的所述第一工序序列中的目标工步以及插入规则指示的所述第一工序序列中的目标位置；
将所述目标工步在所述第一工序序列中的位置调整为所述目标位置得到第二工序序列；
根据所述第一工序序列和所述第二工序序列确定所述工件的目标工序序列。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述加工约束调整所述至少一个工步中各个工步的顺序生成所述工件的第一工序序列，包括：
按照所述工件的加工顺序对所述至少一个工步进行排序，生成所述工件的工步序列；
依次选取所述工步序列中的每个工步；
确定当前工序序列中对应当前选取的所述工步所属机床类型的各个第一工序；
将当前选取的所述工步添加至当前所述工序序列的第二工序得到满足所述加工约束的工序序列；
其中，所述第二工序为在当前所述工序序列尾部添加的初始为空的工序/从各个所述第一工序中选取的工序。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将当前选取的所述工步添加至当前所述工序序列的第二工序得到满足所述加工约束的工序序列，包括：
按照当前所述工序序列中工序的顺序，依次对每个所述第一工序进行检测确定所述第一工序是否为第二工序；
如果从所述第一工序序列中检测出所述第二工序，将当前选取的所述工步添加至所述第二工序得到满足所述加工约束的工序序列。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，如果未从各个所述第一工序中检测出第二工序，该方法还包括：
在当前所述工序序列的尾部添加一个空的工序；
将当前选取的所述工步添加至所述工序得到满足所述加工约束的工序序列。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定删除规则指示的所述第一工序序列中的目标工步以及插入规则指示的所述第一工序序列中的目标位置，包括：
根据预先设置的至少一个删除规则中当前每个所述删除规则的权重，从所述至少一个删除规则中确定一个目标删除规则；
确定所述目标删除规则指示的所述第一工序序列中的目标工步；
利用预先设置的至少一个插入规则中当前每个所述插入规则的权重，从所述至少一个插入规则中确定一个目标插入规则；
确定所述目标插入规则指示的所述第一工序序列中的目标位置。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一工序序列和所述第二工序序列确定所述工件的目标工序序列，包括：
确定第三工序序列，初始化所述第三工序序列为所述第一工序序列；
确定对所述第一工序序列的第一消耗信息、所述第二工序序列的第二消耗信息和所述第三工序序列的第三消耗信息的比较结果；
根据所述比较结果更新所述第一工序序列、所述第二工序序列和/或所述第三工序序列；
判断当前是否满足预先设置的迭代条件；
如果当前满足所述迭代条件，返回执行“确定删除规则指示的所述第一工序序列中的目标工步以及插入规则指示的所述第一工序序列中的目标位置”步骤；
如果当前不满足所述迭代条件，将当前所述第三工序序列确定为所述工件的目标工序序列。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
确定距离历史最近一次更新权重至今执行“确定对所述第一工序序列的第一消耗信息、所述第二工序序列的第二消耗信息和所述第三工序序列的第三消耗信息的比较结果”步骤的次数是否超过预设阈值；
如果所述次数超过所述预设阈值，更新权重；
其中，所述更新权重包括更新所述至少一个删除规则中各个所述删除规则的权重以及所述至少一个插入规则中各个所述插入规则的权重。
8.一种工艺流程确定装置，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取工件的基础数据，所述基础数据包括所述工件的加工约束和至少一个工步；
第一确定单元，用于根据所述加工约束调整所述至少一个工步中各个工步的顺序生成所述工件的第一工序序列；
第二确定单元，用于确定删除规则指示的所述第一工序序列中的目标工步以及插入规则指示的所述第一工序序列中的目标位置；
调整单元，用于将所述目标工步在所述第一工序序列中的位置调整为所述目标位置得到第二工序序列；
第三确定单元，用于根据所述第一工序序列和所述第二工序序列确定工件的目标工序。
9.一种服务器，其特征在于，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；所述存储器存储有程序，所述处理器调用所述存储器存储的程序，所述程序用于实现如权利要求1-7任意一项所述的工艺流程确定方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行权利要求1-7任意一项所述的工艺流程确定方法。
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徐冠奇等: "汽车出厂物流需求预测模型及智能在线调度问题研究", 工业工程与管理, vol. 22, no. 3, pages 41 - 48 *
黄利江等: "融合规则的典型工艺表示与工艺决策方法研究", 西北工业大学学报, vol. 27, no. 5, 31 October 2009 (2009-10-31), pages 583 - 589 *

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