CN114611995B - 一种工序排程方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种工序排程方法及系统。该方法包括：筛选待排程工序集中可执行的工序，构成可执行工序集；遍历所述可执行工序集中的工序，得到由可并行执行的工序组合构成的组合集；将可并行执行的工序组合标记为已执行，从所述待排程工序集中剔除；反复执行上述步骤，直至所述待排程工序集中的工序为空，从而得到不同方式的工序排程方案；对得到的所述不同方式的工序排程方案进行关键路径耗时计算，得到耗时最短的工序排程方案。本发明提供的方案，由工序排程算法得出的排程方案提供了工序排程耗时最短的优化方案，能够辅助煤矿队长、班组长进行工序作业安排，从而提升煤矿掘进、综采生产组织效率。

Description

一种工序排程方法及系统

技术领域

本发明涉及计算机流程管控领域，应用业务领域为煤矿掘进、综采生产作业管理等矿业、工业领域，尤指一种基于工序条件的队组生产排程算法。

背景技术

不同于其他工业领域，煤矿行业井下生产作业环境更加复杂恶劣，对于劳动组织管理，更加困难，影响煤矿行业劳动组织主要因素有以下几点：地质条件复杂，且随着巷道的推进、采面的回采，地质情况会随之发生变化，自然灾害(水、火、瓦斯)发生几率大，非稳态多，危险性高；作业空间狭小，人员设备拥挤，对于掘进工作面，大型设备无法同时在迎头作业；作业工人文化程度较低，作业劳动强度大，劳动组织管理相对落后；部分工序依赖于设备，设备故障会造成停工停产；部分工序依赖于物料供应，物料供应出现短缺会造成停工停产，等等。

虽然煤矿生产像其他工业行业一样形成了自身的生产工序流程，但这种工序流程更多的是依赖于生产队长、班组长的经验来进行劳动组织、排程排单的，不具有科学的理论依据支撑、数据验证支撑，也无法得到劳动生产最优的工序编排，无法实现生产效率最大化。

目前，市面上的信息化系统很少提供针对煤矿队组、班组的劳动组织优化的管理功能，即便存在少数的工序管理、任务管理功能，也只是简单停留在业务数据管理的层面，无法根据作业现场复杂多变的条件，进行生产任务的动态排程、动态调优，真正通过系统功能提升生产作业效率，辅助井下作业人员进行生产组织指挥。

因此，如何实现在煤矿复杂工况条件下的作业工序自动排程，获取耗时最短、工效最高的工序排程方案，是煤矿生产作业领域极为迫切的需求，是软件设计技术人员急欲解决的问题。

发明内容

针对煤矿生产领域复杂工况条件下，如何获取耗时最短、效率最高的工序安排方案的问题，通过对影响作业工序执行因素的分析抽象，设计一种自动获取最优工序排程的程序方案，指导软件程序研发实现，以软件程序的形式辅助煤矿队长、班组长进行工序作业安排，从而提升煤矿掘进、综采生产组织效率，创造经济价值。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种工序排程方法，包括：

筛选待排程工序集中可执行的工序，构成可执行工序集；

遍历所述可执行工序集中的工序，得到由可并行执行的工序组合构成的组合集；

将可并行执行的工序组合标记为已执行，从所述待排程工序集中剔除；

反复执行上述步骤，直至所述待排程工序集中的工序为空，从而得到不同方式的工序排程方案；

对得到的所述不同方式的工序排程方案进行关键路径耗时计算，得到耗时最短的工序排程方案。

进一步，所述筛选待排程工序集中可执行的工序，构成可执行工序集，具体包括：

筛选待排程工序集中满足执行条件的工序，构成可执行工序集，所述执行条件包括：前置工序已执行或不存在、人员投入数量足够、操作设备为空闲状态、所需物料足够、当前环境条件满足需要、以及执行工序所在空间位置未被其他工序所占用。

进一步，该方法还包括：

若得到两个以上耗时最短的工序排程方案，则确定人员工时最均衡的工序排程方案。

进一步，所述确定人员工时最均衡的工序排程方案，具体包括：

计算每一种工序排程方案中每个人员作业时长的离散系数，将离散系数最小的工序排程方案作为人员工时最均衡的工序排程方案。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种工序排程系统，包括：

单独执行判断模块，用于筛选待排程工序集中可执行的工序，构成可执行工序集；

并行执行判断模块，用于遍历所述可执行工序集中的工序，得到由可并行执行的工序组合构成的组合集；

工序标记模块，用于将可并行执行的工序组合标记为已执行，从所述待排程工序集中剔除；

方案生成模块，用于反复调用所述工序筛选模块和工序标记模块，直至所述待排程工序集中的工序为空，从而得到不同方式的工序排程方案；

方案筛选模块，用于对得到的所述不同方式的工序排程方案进行关键路径耗时计算，得到耗时最短的工序排程方案。

进一步，所述单独执行判断模块，具体用于：

筛选待排程工序集中满足执行条件的工序，构成可执行工序集，所述执行条件包括：前置工序已执行或不存在、人员投入数量足够、操作设备为空闲状态、所需物料足够、当前环境条件满足需要、以及执行工序所在空间位置未被其他工序所占用。

进一步，该系统还包括：

方案确定模块，用于若所述方案筛选模块得到两个以上耗时最短的工序排程方案，则确定人员工时最均衡的工序排程方案。

进一步，所述方案确定模块，具体用于：

计算每一种工序排程方案中每个人员作业时长的离散系数，将离散系数最小的工序排程方案作为人员工时最均衡的工序排程方案。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由工序排程算法得出的排程方案提供了工序排程耗时最短的优化方案，能够辅助煤矿队长、班组长进行工序作业安排，从而提升煤矿掘进、综采生产组织效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是根据本发明一示例性实施例示出的一种工序排程方法的流程示意图；

图2是单一工序是否可执行的判断流程示意图；

图3是可执行工序集并行组合集获取的流程示意图；

图4是获取可执行工序集并行组合集的实例；

图5是智能排程算法的整体流程示意图；

图6为存储工序执行先后顺序的树状结构。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本发明可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为便于读者理解，下面先针对工序的定义进行说明。

一个工序的定义一定包含工序的工序名称、工序编码、执行人、计划开始时间和计划执行结束时间，而影响工序执行的因素可以从人、机、料、法、环、时间、空间七个维度进行分析，具体说明如下：

人的影响是指：作业该工序的执行岗位是什么，需要几个岗位人员，根据岗位可以从当前空闲的矿工列表中筛选确认出具体的执行矿工，因此，在工序模型的定义中存在执行岗位和作业要求人数两个信息，如果执行该工序对应岗位的矿工都在执行状态，则该工序无可执行的矿工，无法开始执行；

机的影响是指：作业该工序需要使用一个或多个设备，如果其中一个设备正在其他工序中使用，则当前工序无法执行；

料的影响是指：该工序执行时，需要使用哪些物料，如果这类物料信息存量不具备，则该工序无法执行；

法的影响是指：该工序执行之前，必须等到其他工序执行完成之后才能执行，该信息体现了工序执行的依赖关系；

环的影响是指：该工序执行时，必须具备哪些环境条件(瓦斯浓度符合标准、粉尘浓度符合标准等)，如果其中一条环境因素条件不具备，则该工序无法执行；

时间的影响是指：该工序预估的执行时长是多长时间，单位为分钟，计划开始时间和计划结束时间用于自动排程之后记录排程的开始和结束时间；

空间的影响是指：该工序执行的位置在哪里，如果当前位置有工序正在执行，由于掘进、综采工作面的狭小空间，会存在互斥关系，当前工序无法执行。

针对影响煤矿作业工序的因素和条件，首先进行工序数据模型的抽象，定义数据结构，以永久支护工序为例，永久支护工序的执行依赖于名支护工，使用的设备为锚杆钻车，使用的物料为锚杆6根、锚索2根，环境条件为瓦斯浓度符合标准，在临时支护工序执行完成之后才能执行，预估执行时长为60分钟。当永久支护的上述条件都具备时，该工序可以开始执行。由于该工序信息还未进行排程处理，因此执行开始时间和执行结束时间都为空，执行人也是在排程过程中确定。久支护工序的执行依赖于名支护工，使用的设备为锚杆钻车，使用的物料为锚杆6根、锚索2根，环境条件为瓦斯浓度符合标准，在临时支护工序执行完成之后才能执行，预估执行时长为60分钟。当永久支护的上述条件都具备时，该工序可以开始执行。由于该工序信息还未进行排程处理，因此执行开始时间和执行结束时间都为空，执行人也是在排程过程中确定。

以下结合附图详细描述本发明实施例的技术方案。

图1是根据本发明一示例性实施例示出的一种工序排程方法的流程示意图。

参见图1，该方法包括：

110、筛选待排程工序集中可执行的工序，构成可执行工序集；

具体的，给定一个待排程工序集，如果对该工序集进行遍历处理，依次判断每个工序是否可执行，可得到一个筛选后的可执行工序集，该步骤中需要判断每个工序是否满足可单独执行的执行条件，在一个具体的实施例中，该执行条件可包括：前置工序已执行或不存在、人员投入数量足够、操作设备为空闲状态、所需物料足够、当前环境条件满足需要、以及执行工序所在空间位置未被其他工序所占用。

单一工序是否可执行的判断流程用于判断一个工序在一定情况下是否可以执行，如图2所示，定义为Process1单一工序是否可执行流程。

在程序中，上述判断条件以接口方式提供，判断过程中，直接将工序数据模型作为入参，调用条件接口，即可得出该工序是否可执行的结果及附加信息。

条件判断接口定义如下：

工序执行判断接口表

I0002岗位人员是否满足接口除了会返回该工序是否可执行外，还会返回执行该工序最合理的人员列表，先通过岗位要求判断出符合岗位要求的人员集合，再判断这些人员中哪些人员处于未派活状态，最后从未派活人员集合中获取已工作时长最短的要求人数集合，进行返回。

I0004物料库存是否满足接口只是判断当前物料库存是否满足当前工序执行，执行该接口后并不做库存量的核减，等到该工序真正执行时才做核减。

120、遍历所述可执行工序集中的工序，得到由可并行执行的工序组合构成的组合集；

具体的，要获取可执行工序集中各个工序可并行执行的组合情况，需要进行排列组合的逻辑判断。

例如，可执行工序集[A,B,C,D]，ABCD四个工序单独一个工序都能够执行，但四个工序同时执行就可能出现互斥影响的情况，假定A与D工序互斥(A工序操作需要使用掘进机，D工序操作也需要掘进机，AD单独执行都可以执行，但AD并行时就是互斥的)，那么，可执行工序集[A,B,C,D]的并行执行组合集就是[[A,B,C],[B,C,D]]。

可执行工序集中各工序可并行执行的组合情况处理流程处理如图3所示，定义为Process2可执行工序集并行组合集流程，具体步骤如下：

1、输入一个可执行工序集，这个工序集合中的任意一个单一工序都可以执行，但是这个集合中的工序是否可以同时执行，并不确定；

2、判断可执行工序集是否为空，(集合的长度是否为0)；如果为空，则流程结束；如果不为空，则执行第3步；

3、遍历工序集中的工序，依次调用单一工序是否可执行的接口，并将人员、设备、物料、空间等资源填入当前工序中，同时将被占用的人员在人员资源列表中设置为已安排任务状态，同理，将设备也设置为被占用状态、物料进行对应的扣减、空间设置为被占用状态；如果该工序可执行，则标记为可执行状态；如果不可执行，则标记为不可执行状态；

这里是要遍历判断可执行工序集中的每个工序是否可以并行执行，既然是并行执行，那么他们使用的资源池就是同一时间段的同一资源池，因此，对于人、机、料、空间需要进行状态的设置，已经使用的人员不能再次使用、已经占用的设备不能再次占用、使用的物料需要物料资源池中扣除、占用的空间部位不能再占用。同时，需要注意，每次流程重新开始的时候，是一次重新的资源分配过程，因此，资源池的数据需要重置还原。

4、得到可执行工序集中的一种可并行执行集的情况；

5、判断当前可并行执行集是否已经在可并行组合集中存在(相同或者被包含情况)；

判断当前可并行执行集中的执行状态元素是否已经在可并行组合集中存在，需要以包含逻辑进行可执行状态元素的判断，例如，以大写字母表示工序为可执行状态，以小写字母表示工序为不可执行状态，可并行组合集[A,B,C,d]，ABC工序可并行执行，d工序不可执行，那么，[A,B,C]、[A,C]两个个集合都被包含在其中，而[A,b,C]不被包含。

6、如果第5步判断结果为不存在，则第4步中得到的可并行执行集添加到专门记录的可并行组合集中；

这里记录各种可并行执行集的集合是一个集合中存放集合的数据结构，这里称之为可并行组合集。

7、可并行执行集中可执行元素个数是否等于可并行执行集的长度(可并行执行集中的元素记录着是否可执行的状态，有的工序可执行，有的工序不可执行)，如果等于，则结束流程；如果不等于，则执行第8步；

当可并行执行集中的可执行元素个数等于可并行执行集的长度时，流程直接结束。这里的逻辑是：当可并行执行集中的可执行元素个数等于可并行执行集的长度时，意味着可并行执行集中的元素全部可以并行执行，他们即为最大的并行执行集，其他的并行组合情况都会是它的子集，因此，无需再进行判断。

8、遍历可并行执行集，从可并行执行集中剔除当前元素；

9、得到遍历剔除当前元素后的一个工序集；

遍历剔除可并行执行集中的元素时，会得到多个子集，需要把这些子集依次当做可执行工序集传入流程，开始递归处理流程；这样一个流程就会迭代分化出多个子流程，重复执行上述逻辑。

10将剔除一个元素后的工序集当做可执行工序集，从第1步开始执行，直到整个流程结束。

上述流程是一种典型的递归算法流程，通过递归算法的逻辑能够得到一个可执行工序集中所有可并行执行工序集的情况。

以可执行工序集[A,B,C,D]、A和D工序互斥占用掘进机的情况，来分析上述流程执行的过程，可以得到如图4所示的流程结果：

图中，以大写字母代表工序为可执行状态，以小写字母代表不可执行状态。

1、在第一轮循环中，ABC工序可并行执行，d工序不可执行，因此，第一轮循环后得到的可执行工序集为[ABCd]；

2、在第二轮循环中，分别去除工序A、B、C、D，得到四个子集[BCD]、[ACD]、[ABD]和[ABC]，由于A和D互斥，因此，上述四个子集分别得到[BCD]、[ACd]、[ABd]和[ABC]，分别与[ABCd]和[BCD]比较，去重后得到：[ABCd]和[BCD]；

3、在第三轮循环中，在第二轮循环中，[BCD]和[ABC]两个可并行执行集内的可执行元素个数与可并行执行集的长度相同，则流程执行了终止。从子集[ACd]中分别去除工序A、C、D，得到三个子集[CD]、[AD]和[AC]，得到可执行工序集[CD]、[Ad]和[AC]，从子集[ABd]中分别去除工序A、B、D，得到三个子集[BD]、[AD]、[AB]，得到可执行工序集[BD]、[Ad]和[AB]，分别与[ABCd]和[BCD]比较，去重后得到[ABCd]和[BCD]；

4、在第四轮循环中，从子集[Ad]得到子集[A]、[D]，得到相同的可执行工序集[A]、[D]，与与[ABCd]和[BCD]比较，去重后得到[ABCd]和[BCD]。

130、将可并行执行的工序组合标记为已执行，从所述待排程工序集中剔除；

140、反复执行上述步骤，直至所述待排程工序集中的工序为空，从而得到不同方式的工序排程方案；

具体的，将可执行工序集中的工序从待排程工序集中剔除后，即可将剩余工序作为新的待排程工序集重新执行步骤110。

150、对得到的所述不同方式的工序排程方案进行关键路径耗时计算，得到耗时最短的工序排程方案。

具体的，获取每一种工序排程方案，同时计算每一种工序排程方案的耗时之和；计算工序排程耗时的方法可使用活动图的关键路径法，获取工序排程的关键路径，关键路径上的工序耗时和就是整个工序排程的耗时。

本发明实施例提供的一种工序排程方法，由工序排程算法得出的排程方案提供了工序排程耗时最短的优化方案，能够辅助煤矿队长、班组长进行工序作业安排，从而提升煤矿掘进、综采生产组织效率。

可选地，在该实施例中，该方法还包括：

160、若得到两个以上耗时最短的工序排程方案，则确定人员工时最均衡的工序排程方案。

具体的，从耗时最短工序排程集中获取人员工时最为均衡的集合，判断方法是计算每一种工序排程方案中每个人员作业时长的离散系数，离散系数最小的工序排程方案即为人员工时安排最为均衡的工序排程方案。

离散系数通常可以进行多个总体的对比，通过离散系数大小的比较可以说明不同总体平均指标(一般来说是平均数)的代表性或稳定性大小。一般来说，离散系数越小，说明平均指标的代表性越好；离散系数越大，平均指标的代表性越差。离散系数的计算公式如下：

其中，σ表示人员作业工时集合的标准差，μ表示人员作业工时集合的平均值。

总体来说，本发明的智能排程算法的整体逻辑如下：先筛选出待排程工序集中没有前置工序、符合各种条件的工序集，将这些工序集假定为已经执行，从待排程工序集中剔除，之后将剔除后的剩余工序集再次进行判断哪些工序集可以执行，如此递归反复，直到待排程工序集中的工序为空，得到不同方式的工序排程方案。

对不同方式的工序排程方案进行关键路径耗时计算，获取出其中耗时最短的几种工序排程方案，如果耗时最短的工序排程方案为多个，再计算工序排程方案中人员工序集合的离散系数，以离散系数来评价人员安排是否相对均衡，保证每个人员工时尽可能接近，最终得到耗时最短、人员工时最均衡的工序排程方案。

在一个具体的实施例中，如图5所示，可以将智能排程算法的整体流程梳理如下：

1、输入一个待排程工序集，这个工序集就是要进行智能排程的工序任务列表，需要通过智能排程算法得到耗时最短、人力资源分配最均衡的一种排程方案；

2、遍历待排程工序集，调用Process1单一工序是否可执行流程对每个工序进行可执行判断；

3、经过第2步得到可执行工序集，该集合中只包含了待排程工序集中当前可单独执行的工序的集合；

4、以可执行工序集调用Process2可执行工序集并行组合集流程，得到可执行工序集可并行执行的各种组合情况，注意，这里得到的组合集包含了多个工序组合情况；

5、将可并行执行组合集中的每种情况存入树状存储结构中(存储结构树的类型及作用请见流程后的介绍)，并标注该工序为已执行(设置工序的执行人信息、计划开始时间、计划结束时间、物料设备使用情况)，组合集中的每个元素(可并行执行的一种工序集)都具有树的同一个父节点；

6、将可并行执行组合集中的每种情况从待排程工序集中剔除，得到不同并行情况下的待排程工序集剩余待执行的工序集，将树状结构中不同情况下剩余待执行工序集当做新的待排程工序集；

7、遍历树状结构中各个新的待排程工序集，依次取出每个待排程工序集；

8、判断单一的待排程工序集内的元素个数是否为0，如果为0，则执行第9步；如果不为0，则以当前待排程工序集当做输入，重新开始执行第1步；

9、等到整个树状结构的流程全部执行结束后，可以开始执行第10步；

10、开始处理多分支的工序排程执行树，树状结构中的每一条完整路径都代表一种完整执行工序的方案；

11、遍历多分支树结构，获取所有排程组合的工序排程集合，工序排程集中的一个元素就是一种工序排程的方案；

12、遍历工序排程集，获取每一种工序排程方案，同时计算每一种工序排程方案的耗时之和；计算工序排程耗时的方法是使用活动图的关键路径法，获取工序排程的关键路径，关键路径上的工序耗时和就是整个工序排程的耗时；

13、判断耗时最短工序集合是否长度是否为1，如果为1，则该工序就是排程之后耗时最短的工序排程方案；如果不为1，存在多个集合，则执行第14步；

14、从耗时最短工序排程集中获取人员工时最为均衡的集合，判断方法是计算每一种工序排程方案中每个人员作业时长的离散系数，离散系数最小的工序排程方案即为人员工时安排最为均衡的工序排程方案。

15、判断人员工时最均衡的集合长度是否为1，如果不为1，则输出集合中的每种工序排程方案，让用户进行人工选择；如果为1，则该工序排程方案就是耗时最短、人员工时最均衡的工序排程方案，流程结束。

流程中，用于存储工序执行先后顺序的数据结构，我们使用一种树状结构进行存储记录，以下述示例来做介绍：

如图6所示，假定待排程工序集[A,B,C,D,E,F,G,H]，A和B工序互斥，D和G互斥，ABC为其他工序的前置工序，DEFG为H的前置工序，执行流程1到3步，可得到可执行工序集[A,B,C]；执行流程4、5步，A与B互斥，可得到可并行组合集[[AC],[BC]]，将[AC]、[BC]两个集合置为已执行，放置在树状结构的第一层级；执行第6步，可得到剔除可并行组合集后的待排程工序集[[B,D,E,F,G,H],[A,D,E,F,G,H]]；执行7、8步，遍历[[B,D,E,F,G,H],[A,D,E,F,G,H]]集合，分别以[B,D,E,F,G,H]、[A,D,E,F,G,H]作为新的待排程工序集进行1到8步的处理过程，这时，就相当于开始了递归执行的第二轮处理，由于入参分化为[B,D,E,F,G,H]、[A,D,E,F,G,H]两个待排程工序集，递归程序会有两个线程执行。

在第二轮循环过程中，由两个分支分化出了四个分支，每次递归分化都会从最初的待排程工序集中剔除已执行的工序，直到该分支中的所有工序全部执行完成。

在上图的树状结构中，执行第9到11步，从开始节点到结束节点直接的任意一条连线都代表了一种排程方案，可以得到工序排程集合。再执行12到15步，计算这些集合中的耗时最短、人员工时最均衡的集合就是我们想要得到的集合。

在实际生产过程中，一个班组下发了一组工序任务，且工序任务已经有部分任务完成了执行，还剩余部分工序任务未执行，这里班组长新增了两个工序任务，这时就需要进行新增工序任务后的动态排程，而上述工序排程算法依然适用这种场景。

可以将已完成的工序标记为已完成工序集，把剩余未完成的工序加上新增的两个工序构成待排程工序集，将待排程工序集传入工序排程算法，即可得到新的排程方案。

通过上述流程与方法即可解决煤矿生产领域的工序排程问题，得到相对合理的工序排程方案。

与上述方法实施例相对应地，本发明实施例提供一种工序排程系统，该系统包括：

单独执行判断模块，用于筛选待排程工序集中可执行的工序，构成可执行工序集；

并行执行判断模块，用于遍历所述可执行工序集中的工序，得到由可并行执行的工序组合构成的组合集；

工序标记模块，用于将可并行执行的工序组合标记为已执行，从所述待排程工序集中剔除；

方案生成模块，用于反复调用所述工序筛选模块和工序标记模块，直至所述待排程工序集中的工序为空，从而得到不同方式的工序排程方案；

方案筛选模块，用于对得到的所述不同方式的工序排程方案进行关键路径耗时计算，得到耗时最短的工序排程方案。

可选地，在该实施例中，所述单独执行判断模块，具体用于：

筛选待排程工序集中满足执行条件的工序，构成可执行工序集，所述执行条件包括：前置工序已执行或不存在、人员投入数量足够、操作设备为空闲状态、所需物料足够、当前环境条件满足需要、以及执行工序所在空间位置未被其他工序所占用。

可选地，在该实施例中，该系统还包括：

方案确定模块，用于若所述方案筛选模块得到两个以上耗时最短的工序排程方案，则确定人员工时最均衡的工序排程方案。

可选地，在该实施例中，所述方案确定模块，具体用于：

计算每一种工序排程方案中每个人员作业时长的离散系数，将离散系数最小的工序排程方案作为人员工时最均衡的工序排程方案。

关于上述实施例中的系统，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不再做详细阐述说明。

本发明实施例提供一种计算设备，包括存储器和处理器。

处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器可以包括各种类型的存储单元，例如系统内存、只读存储器(ROM)，和永久存储装置。其中，ROM可以存储处理器或者计算机的其他模块需要的静态数据或者指令。永久存储装置可以是可读写的存储装置。永久存储装置可以是即使计算机断电后也不会失去存储的指令和数据的非易失性存储设备。在一些实施方式中，永久性存储装置采用大容量存储装置(例如磁或光盘、闪存)作为永久存储装置。另外一些实施方式中，永久性存储装置可以是可移除的存储设备(例如软盘、光驱)。系统内存可以是可读写存储设备或者易失性可读写存储设备，例如动态随机访问内存。系统内存可以存储一些或者所有处理器在运行时需要的指令和数据。此外，存储器可以包括任意计算机可读存储媒介的组合，包括各种类型的半导体存储芯片(DRAM，SRAM，SDRAM，闪存，可编程只读存储器)，磁盘和/或光盘也可以采用。在一些实施方式中，存储器可以包括可读和/或写的可移除的存储设备，例如激光唱片(CD)、只读数字多功能光盘(例如DVD-ROM，双层DVD-ROM)、只读蓝光光盘、超密度光盘、闪存卡(例如SD卡、min SD卡、Micro-SD卡等等)、磁性软盘等等。计算机可读存储媒介不包含载波和通过无线或有线传输的瞬间电子信号。

存储器上存储有可执行代码，当可执行代码被处理器处理时，可以使处理器执行上文述及的方法中的部分或全部。

上文中已经参考附图详细描述了本发明的方案。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。另外，可以理解，本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减，本发明实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

此外，根据本发明的方法还可以实现为一种计算机程序或计算机程序产品，该计算机程序或计算机程序产品包括用于执行本发明的上述方法中部分或全部步骤的计算机程序代码指令。

或者，本发明还可以实施为一种非暂时性机器可读存储介质(或计算机可读存储介质、或机器可读存储介质)，其上存储有可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码)，当所述可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码)被电子设备(或计算设备、服务器等)的处理器执行时，使所述处理器执行根据本发明的上述方法的各个步骤的部分或全部。

本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统和方法的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标记的功能也可以以不同于附图中所标记的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种工序排程方法，其特征在于，包括：

筛选待排程工序集中可执行的工序，构成可执行工序集；

遍历所述可执行工序集中的工序，得到由可并行执行的工序组合构成的组合集；

将可并行执行的工序组合标记为已执行，从所述待排程工序集中剔除；

反复执行上述步骤，直至所述待排程工序集中的工序为空，从而得到不同方式的工序排程方案；

对得到的所述不同方式的工序排程方案进行关键路径耗时计算，得到耗时最短的工序排程方案；

所述遍历所述可执行工序集中的工序，得到由可并行执行的工序组合构成的组合集，具体包括以下步骤：

1、输入一个可执行工序集；

2、判断可执行工序集是否为空；如果为空，则流程结束；如果不为空，则执行第3步；

3、遍历工序集中的工序，依次调用单一工序是否可执行的接口，并将人员、设备、物料、空间等资源填入当前工序中，同时将被占用的人员在人员资源列表中设置为已安排任务状态，同理，将设备也设置为被占用状态、物料进行对应的扣减、空间设置为被占用状态；如果该工序可执行，则标记为可执行状态；如果不可执行，则标记为不可执行状态；

4、得到可执行工序集中的一种可并行执行集的情况；

5、判断当前可并行执行集是否已经在可并行组合集中存在；

6、如果第5步判断结果为不存在，则第4步中得到的可并行执行集添加到专门记录的可并行组合集中；

7、可并行执行集中可执行元素个数是否等于可并行执行集的长度，如果等于，则结束流程；如果不等于，则执行第8步；

8、遍历可并行执行集，从可并行执行集中剔除当前元素；

9、得到遍历剔除当前元素后的一个工序集；

10将剔除一个元素后的工序集当做可执行工序集，从第1步开始执行，直到整个流程结束。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述筛选待排程工序集中可执行的工序，构成可执行工序集，具体包括：

筛选待排程工序集中满足执行条件的工序，构成可执行工序集，所述执行条件包括：前置工序已执行或不存在、人员投入数量足够、操作设备为空闲状态、所需物料足够、当前环境条件满足需要、以及执行工序所在空间位置未被其他工序所占用。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

若得到两个以上耗时最短的工序排程方案，则确定人员工时最均衡的工序排程方案。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定人员工时最均衡的工序排程方案，具体包括：

计算每一种工序排程方案中每个人员作业时长的离散系数，将离散系数最小的工序排程方案作为人员工时最均衡的工序排程方案。

5.一种工序排程系统，其特征在于，包括：

单独执行判断模块，用于筛选待排程工序集中可执行的工序，构成可执行工序集；

并行执行判断模块，用于遍历所述可执行工序集中的工序，得到由可并行执行的工序组合构成的组合集；

工序标记模块，用于将可并行执行的工序组合标记为已执行，从所述待排程工序集中剔除；

方案生成模块，用于反复调用所述工序筛选模块和工序标记模块，直至所述待排程工序集中的工序为空，从而得到不同方式的工序排程方案；

方案筛选模块，用于对得到的所述不同方式的工序排程方案进行关键路径耗时计算，得到耗时最短的工序排程方案；

所述并行执行判断模块，具体用于执行以下步骤：

1、输入一个可执行工序集；

2、判断可执行工序集是否为空；如果为空，则流程结束；如果不为空，则执行第3步；

3、遍历工序集中的工序，依次调用单一工序是否可执行的接口，并将人员、设备、物料、空间等资源填入当前工序中，同时将被占用的人员在人员资源列表中设置为已安排任务状态，同理，将设备也设置为被占用状态、物料进行对应的扣减、空间设置为被占用状态；如果该工序可执行，则标记为可执行状态；如果不可执行，则标记为不可执行状态；

4、得到可执行工序集中的一种可并行执行集的情况；

5、判断当前可并行执行集是否已经在可并行组合集中存在；

6、如果第5步判断结果为不存在，则第4步中得到的可并行执行集添加到专门记录的可并行组合集中；

7、可并行执行集中可执行元素个数是否等于可并行执行集的长度，如果等于，则结束流程；如果不等于，则执行第8步；

8、遍历可并行执行集，从可并行执行集中剔除当前元素；

9、得到遍历剔除当前元素后的一个工序集；

10将剔除一个元素后的工序集当做可执行工序集，从第1步开始执行，直到整个流程结束。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述单独执行判断模块，具体用于：

筛选待排程工序集中满足执行条件的工序，构成可执行工序集，所述执行条件包括：前置工序已执行或不存在、人员投入数量足够、操作设备为空闲状态、所需物料足够、当前环境条件满足需要、以及执行工序所在空间位置未被其他工序所占用。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括：

方案确定模块，用于若所述方案筛选模块得到两个以上耗时最短的工序排程方案，则确定人员工时最均衡的工序排程方案。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述方案确定模块，具体用于：

计算每一种工序排程方案中每个人员作业时长的离散系数，将离散系数最小的工序排程方案作为人员工时最均衡的工序排程方案。

9.一种终端设备，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被所述处理器执行时，使所述处理器执行如权利要求1-4中任一项所述的方法。

10.一种非暂时性机器可读存储介质，其上存储有可执行代码，其特征在于，当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时，使所述处理器执行如权利要求1-4中任一项所述的方法。

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