CN116048030B - 多产线生产任务排序方法、装置、存储介质和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种多产线生产任务排序方法、装置、存储介质和电子设备，属于生产管理技术领域。该方法在进入到最新的目标时刻时，从可排产的生产任务列表和产线列表中确定出生产效率最高的任务a和产线A；当产线A在目标时刻生产任务a不需要换料时，将任务a分配至产线A在目标时刻生产，将产线A从产线列表中移出，将任务a从生产任务列表中移出；当产线列表中的产线标识不为空时，返回执行在进入到最新的目标时刻时，确定在目标时刻下的待排序的生产任务列表；当产线列表中的产线标识为空时，基于截止到目标时刻下的排序结果形成第一排序。本申请可以计算出有限时间内的最优生产计划。

Description

多产线生产任务排序方法、装置、存储介质和电子设备

技术领域

本申请涉及生产管理技术领域，具体涉及一种多产线生产任务排序方法、装置、存储介质和电子设备。

背景技术

目前，多条生产线企业的生产排产一直都是一个难题。对于单一产品的企业，生产线的产量主要受到设备、员工熟练度的影响。对于多种产品的企业，生产线可能具备生产多种产品的能力，产量除了受到设备、员工熟练度的影响外，还要受到换料时间、产品工艺、产品质检标准的影响。

随着生产制造业向智能生产过渡，越来越多的智能生产车间被建成并投入使用，智能自动化生产线的产量主要受物料更换时间、产品工艺等因素的影响。

对于多产线的企业，尤其是产线具备生产多种产品的企业，产线的产量对生产任务排序的影响很大，但是传统的多产线的生产任务排序方法往往仅考虑产线的生产任务所需的生产量和重要性来进行排产，而忽视了物料更换时间对任务排序的影响，这种理想的排序与实际的任务生产计划难以一致，容易导致生产计划不易执行或者经常变更，无法得到有限时间内的最优生产计划。

发明内容

有鉴于此，有必要提出一种多产线生产任务排序方法、装置、存储介质和电子设备，以计算出有限时间内的最优生产计划。

本申请第一方面，提供了一种多产线生产任务排序方法，所述方法包括：

获取各个产线与各个生产任务对应的生产效率；

在进入到最新的目标时刻时，确定在所述目标时刻下的待排序的生产任务列表，所述生产任务列表用于记录还未排序的生产任务的任务标识；

确定在所述目标时刻下的待竞争的产线列表，所述产线列表用于记录可参与生产的产线的产线标识；

从所述生产任务列表和所述产线列表中确定出生产效率最高的任务标识和产线标识，将确定出的产线标识记为产线A，将确定出的任务标识记为任务a；

检测所述产线A在所述目标时刻生产所述任务a是否需要更换资源；

当不需要更换时，将所述任务a分配至所述产线A在所述目标时刻生产，将所述产线A从所述产线列表中移出，将所述任务a从所述生产任务列表中移出；

当所述产线列表中的产线标识不为空时，返回执行所述在进入到最新的目标时刻时，确定在所述目标时刻下的待排序的生产任务列表；

当所述产线列表中的产线标识为空时，基于截止到所述目标时刻下的排序结果形成第一排序；

在未结束排序时，使所述目标时刻增加一个单位时长，作为新的目标时刻，并返回执行所述在进入到最新的目标时刻时，确定在所述目标时刻下的待排序的生产任务列表。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：当需要更换资源时，检测在所述目标时刻下，是否存在产线B可以不更换资源生产所述任务a；若不存在，则执行所述将所述任务a分配至所述产线A在所述目标时刻生产。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：若存在所述产线B时，比较所述产线B与所述产线A在所述目标时刻生产所述任务a的生产完成时长的大小；当所述产线A的生产完成时长更小时，执行所述将所述任务a分配至所述产线A在所述目标时刻生产。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：当所述产线B的生产完成时长更小时，将所述任务a标记为所述产线A无法生产的生产任务，并重新执行所述从所述生产任务列表和所述产线列表中确定出生产效率最高的任务标识和产线标识，确定出的所述生产效率最高的任务标识和产线标识不包括产线无法生产的生产任务。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：当所述产线B的生产完成时长更小时，将所述任务a分配至所述产线B在所述目标时刻生产。

在其中一个实施例中，从所述生产任务列表和所述产线列表中确定出生产效率最高的任务标识和产线标识，包括：获取所述生产任务列表中的每个任务标识与所述产线列表中的每个产线相匹配的生产效率；从所有的生产效率中确定最高的生产效率所匹配的任务标识和产线标识。

在其中一个实施例中，所述生产效率与所述产线生产相应生产任务的单位时间产量、所述生产任务的任务数量和权值正相关。

在其中一个实施例中，在所述使所述目标时刻增加一个单位时长之前，还包括：

检测在所述目标时刻下排序的所有产线是否存在资源更换的情况，若不存在，则执行所述使所述目标时刻增加一个单位时长；

若存在资源更换，则计算所述第一排序的第一排序效率；

检测在进入到最新的目标时刻时是否还存在第二排序，使得所述第二排序的第二排序效率高于所述第一排序效率，若存在第二排序，则将所述第二排序作为最新的第一排序；

所述第一排序效率与处于所述目标时刻下，基于所述第一排序所安排每个生产任务的生产效率正相关，所述第二排序效率与处于所述目标时刻下，基于所述第二排序所安排的每个生产任务的生产效率正相关。

本申请第二方面，提供了一种多产线生产任务排序装置，所述装置包括：

数据采集模块，用于获取各个产线与各个生产任务对应的生产效率；在进入到最新的目标时刻时，确定在所述目标时刻下的待排序的生产任务列表，所述生产任务列表用于记录还未排序的生产任务的任务标识；确定在所述目标时刻下的待竞争的产线列表，所述产线列表用于记录可参与生产的产线的产线标识；

排序模块，用于从所述生产任务列表和所述产线列表中确定出生产效率最高的任务标识和产线标识，将确定出的产线标识记为产线A，将确定出的任务标识记为任务a；检测所述产线A在所述目标时刻生产所述任务a是否需要更换资源；当不需要更换时，将所述任务a分配至所述产线A在所述目标时刻生产，将所述产线A从所述产线列表中移出，将所述任务a从所述生产任务列表中移出；当所述产线列表中的产线标识为空时，基于截止到所述目标时刻下的排序结果形成第一排序；

所述数据采集模块还用于当所述产线列表中的产线标识不为空时，继续执行所述在进入到最新的目标时刻时，确定在所述目标时刻下的待排序的生产任务列表；在未结束排序时，使所述目标时刻增加一个单位时长，作为新的目标时刻，并返回执行所述在进入到最新的目标时刻时，确定在所述目标时刻下的待排序的生产任务列表。

本申请第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行本申请第一方面的方法。

本申请第四方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行本申请第一方面的方法。

本申请中的多产线生产任务排序方法、装置、存储介质和电子设备，是一种有限时间的任务排序技术，通过设置生产任务列表、产线列表和生产效率，实时更新并记录在各个时刻下的可参与排产的产线，从而可以计算出产线列表和生产任务列表中的最高生产效率对应的产线和生产任务，并考虑排序中的产线是否需要换料，对产线列表中的产线按照单位时长进行排产，在按照已有排序不需要换料时，可对其优先安排排序，依次进行循环排序，从而可以使得在多个产线下，对生产任务的优先生产排序最优。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请范围的限定。

图1为一个实施例中多产线生产任务排序方法的流程示意图；

图2为一个实施例中生产任务的权值的计算过程的示意图；

图3为另一个实施例中多产线生产任务排序方法的流程示意图；

图4为一个实施例中多产线生产任务排序装置的结构框图；

图5为另一个实施例中多产线生产任务排序装置的结构框图；

图6为一个实施例中电子设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请所使用的所有术语（包括技术和科学术语）具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

比如本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一排序称为第二排序，且类似地，可将第二排序称为第一排序。第一排序和第二排序两者都是排序，但其不是同一种排序。

再比如本申请所使用的术语“包括”、“包含”等表明了特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在一个实施例中，结合图1所示，提供了一种多产线生产任务排序方法，该方法包括：

步骤102，获取各个产线与各个生产任务对应的生产效率。

具体地，可获取所有可生产的生产任务的信息和所有产线的信息，基于这些信息预先计算出对应的生产效率。

本实施例中，预先准备了多个待排序的生产任务和用于生产对应生产任务的多个产线。每个生产任务的信息包括生产任务标识、生产资源、客户、生产数量、交付期限等信息。生产任务标识用于唯一标识对应的生产任务，比如可为任务编号或者任务名称等；生产资源表示生产该生产任务所需的物料，生产数量表示对应生产任务所要求的生产出来的数量。生产任务也可被称为订单。

产线的信息包括产线标识、产线可生产的生产任务，以及生产对应生产任务的生产效率、生产资源更换耗时、工作时长等。每个产线可以生产一种或多种生产任务，相同或不同产线生产相同或不同的生产任务对应的生产效率可以相同或不同。生产效率包括产线生产对应生产任务的产能或产量，该产能可为某个时间段下的产量。产能信息可以体现出产线在一定时长内可以生产的生产任务数量，比如1个小时可以生产某个任务20个。

具体地，产线和任务的选取规则按照生产效率来确定。生产效率用于体现产线生产某个生产任务的效率，其效率可以确定对应产线生产对应生产任务的优先级。生产效率可以以得分来体现，该得分可为产线任务得分。分数越高，则说明生产效率越高。相同条件下，生产效率越高，则调用对应产线生产对应任务的优先级越高，则其被排序的时间也越靠前。

生产效率与产线生产相应生产任务的单位时间产量、生产任务的任务数量和权值正相关。产量越高，则表示单位时间内可以生产该生产任务的数量越大，则该生产效率也越高。生产任务的权值越高，则对应的生产任务的重要性也越高，同等条件下其生产效率也要越大。生产数量也是评价生产效率的一个维度，同样类型的生产任务，生产数量越大，则其生产效率也越大。

在步骤102之前，还包括：根据产线的产能、生产任务的生产数量、权值计算出各个产线相对于各个生产任务的生产效率。生产效率可为产能与生产数量的乘积。记生产效率ij为产线i生产任务j的生产效率。可从所有的生产效率中，选出对应的最高生产效率，且该生产效率对应的产线A和任务a分别存在于该产线列表与生产任务列表中，对于不在产线列表或生产任务列表中的产线或生产任务不参与该最高生产效率计算。生产效率相同的情况下，优先选取生产数量高的订单与产线。

步骤104，在进入到最新的目标时刻时，确定在目标时刻下的待排序的生产任务列表，确定在目标时刻下的待竞争的产线列表。

生产任务列表用于记录还未排序的生产任务的任务标识，产线列表用于记录可参与生产的产线的产线标识。生产任务列表和产线列表会基于已排序的情况进行实时更新，在目标时刻下，已经被安排了生产任务的产线会从产线列表中移出，且已被安排了产线的生产任务也会被从生产任务列表中移出。

生产任务列表中的生产任务均为在目标时刻下还未排序的生产任务，对于已排序了的生产任务，可暂时将其从生产任务列表中移出，对于需要重新排序且被移出的生产任务，可将其重新移入到该生产任务列表中进行重新排序。

举例来说，在排序初始时刻，所有生产任务均未被排序，则生产任务列表中的任务标识即标识全部需要排序的生产任务，此时产线列表中的所有产线即表示可以参与排序的产线。当按照生产效率排序了一段时间之后，比如预计到了某个时刻，此时仍未排序的订单仍然存在于生产任务列表中，而已排序的任务则会从生产任务列表中移出，或者已排序且预计在该时刻下该任务已经执行完毕的任务会从生产任务列表中移出。且在该时刻，可能所有的产线中，有些产线正在生产相应任务，而有些产线则处于已安排的任务已经执行完毕，可以安排新任务的状态，则处于可以安排新任务的状态的产线则会处于产线列表中。

再举例来说，存在3条产线，每个产线适配的物料各不相同，产线1可执行任务A、任务B和任务C；产线2可执行任务A和任务D；产线3可执行任务A和任务B。各产线的工作时长可为每天8小时、16小时或24小时等任意合适时长。其中，产线1执行任务A时，若需要更换生产任务A所需的资源时，则其资源更换的耗时为1小时，其对应的产能为每天40；针对任务B的资源更换耗时为2小时，其对应的产能为每天30，针对任务C的资源更换耗时为1小时，其对应的产能为每天20。产线2针对任务A的资源更换耗时为1小时，其产能为每天50，针对任务D的资源更换耗时为1小时，其产能为每天40。产线3针对任务A的资源更换耗时为2小时，其产能为每天30，针对任务B的资源更换耗时为1小时，其产能配置为每天50。若任务A为任务a所需任务，任务B为生产任务B所需任务，则当任务充足且不考虑资源更换时，该产线1选择生产任务a的产能即为每天生产40个，选择生产生产任务B的产能为每天生产30个。资源更换也可被称为换料或物料更换。

产线列表中的产线标识表示处于待竞争的产线，其表示在目标时刻下，处于可以继续安排生产任务进行生产作业的产线。举例来说，在目标时刻下，产线1刚好在上个时间段或时刻执行完了某个生产任务，可以继续安排其生产，则该产线1即为可参与排产的产线，可将该产线标识记录至产线列表中；若该产线1刚好被安排了新的生产任务，预计其在目标时刻下正在执行该新的生产任务生产，或者被安排了资源更换，从而执行生产新的生产任务时，则该产线在该目标时刻下无法参与生产，此时该产线不处于产线列表中。

目标时刻为当前排序到的时刻。可选地，可根据单位时长为周期，定期循环检查所有参与投产的产线中，哪些产线在当前的目标时刻下处于可安排新的生产任务的状态，并将该状态的产线标识记录至产线列表中，而将不可安排新的生产任务的状态的产线标识从该产线列表中移出。

在一个实施例中，步骤104包括：获取生产任务列表中的每个任务标识与产线列表中的每个产线相匹配的生产效率；从所有的生产效率中确定最高的生产效率所匹配的任务标识和产线标识。

可选地，基于上述过程预先计算出来的各个产线和任务对应的生产效率ij，在与处于生产任务列表中的生产任务和产线列表中的产线所对应的生产效率中进行最大生产效率筛选，从而寻找出最高的生产效率所皮匹配的任务标识和产线标识。

步骤106，从生产任务列表和产线列表中确定出生产效率最高的任务标识和产线标识。

电子设备可以设置单位时长，在未完成排序时，按照单位时长来规划时间段进行顺序地排产。即首先对第1时间段安排排产，然后再安排第2时间段的排产、第3时间段的排产，直至未完成排序。其中，单位时长可为任意合适的时长，每个时间段的时长可为单位时长。

处于产线列表中的产线处于竞争关系，电子设备可按照顺序从该集合中依次选取确定开展排产的产线和对应生产任务。对于当前确定的待开展排产的产线标识和任务标识，将其分别标记为产线A和任务a。

举例来说，产线列表中存在m条产线的产线标识，目前还未排序的生产任务列表中存在n个生产任务的任务标识。基于该m条产线对于各个生产任务的生产效率，优选出其中一个产线以及与该产线对应的生产任务，将确定出的产线标识记为产线A，将确定出的生产任务标识记为任务a，即计划将任务a安排在产线A上生产。

步骤108，检测产线A在目标时刻生产任务a是否需要更换资源。当不需要更换资源时，执行步骤110。

处于可排产的产线基于其产能和被安排的生产任务可以确定在目标时刻下是否需要更换资源。比如某个产线A刚生产完生产任务b，接着被安排生产任务a，如果任务a和生产任务b两者对应的资源完全相同，则该产线A不需要更换资源，可直接生产任务a。而如果两者对应的资源不同，则当产线A转而生产任务a时，需要更换产线上的资源，更换资源需要考虑到资源更换的时长。

电子设备可以基于已经形成的排序，检测在目标时刻调用产线A生产任务a是否需要更换资源。比如基于已经形成的排序，推测出来在处于目标时刻下的前一个时间段结束时，产线A处于可继续安排生产的状态，且其上投产的资源正好也可以生产任务a，则说明安排其在目标时刻生产任务a并不需要更换资源，则判定该产线A在目标时刻生产任务a不需要更换资源。

步骤110，将任务a分配至产线A在目标时刻生产。

由于该任务a在目标时刻下在该产线A上生产不需要更换资源，且在目标时刻下，任务a和产线A分别是生产任务列表以及产线列表中生产效率最高的，不需要因为更换资源而耽误时间，则说明安排该产线A生产任务a是目标时刻下最合理的。故将选取出最高生产效率对应的产线和生产任务进行优先排序，将任务a分配至产线A在目标时刻生产。

在安排了产线A和任务a的排序后，可将产线A从产线列表中移出，将任务a从生产任务列表中移出。或者在检测到任务a在目标时刻下被生产完毕时，从任务列表中移出。

步骤112，检测产线列表中的产线标识是否为空，若不为空，则返回至步骤104，在更新后的产线列表和生产任务列表中继续进行排产。若为空，则执行步骤114。

可选地，针对安排了排序的生产任务和产线，说明该产线已经处于生产状态，不属于可参与生产状态，可将该产线从产线列表中移出，同时对应的生产任务也已经被排序，故而也将该生产任务从产线列表中移出。并对产线列表中剩下的产线和生产任务列表中剩下的生产任务进行排序，直到产线列表中的所有产线都已经安排了生产任务，使得产线列表为空，或者生产任务列表中的所有生产任务也被安排了产线，使得生产任务列表为空。

步骤114，基于截止到目标时刻下的排序结果形成第一排序。

本实施例中，在完成了产线列表中的所有的生产任务的排序，则说明已经完成了目标时刻的所有排序，此时可以将处于目标时刻下的所有已经排序了的产线和任务的排序策略记为第一排序。电子设备可每完成一个目标时刻的排序，即可更新第一排序，使得最新的排序为完成了目标时刻下的排序。

步骤116，在未结束排序时，使目标时刻增加一个单位时长，作为新的目标时刻。

可选地，单位时长可为任意合适的时长，比如为1个小时等。可按照单位时长划分时间段为单位进行排序。在完成了一个时刻的排序后，再进入到下一个时刻进行排序。当前所正在排序的时刻即为目标时刻。

在步骤116之后，可返回至步骤104，循环执行在进入到最新的目标时刻时，确定在目标时刻下的待排序的生产任务列表，直至完成排序。

目标时刻更新后，可将在新的目标时刻下处于可分配生产任务状态的产线移入到产线列表中。具体地，在完成了目标时刻的排序后，可以基于第一排序推算出在下一个时刻时，各个产线是否处于可参与生产的状态，并基于所推算出的状态来更新下一个时刻对应的产线列表。

本申请多产线生产任务排序方法，通过设置生产任务列表、产线列表和生产效率，该产线列表根据所形成的排序，实时更新并记录在每个单位时长下的可参与生产的产线，从而可计算出产线列表中的最高生产效率对应的产线和生产任务，在按照已有排序不需要更换资源时，可对其优先排序，依次进行循环回溯排序，从而可以使得在多个产线下，对生产任务的优先生产排序最优。

在一个实施例中，当步骤108中的判断结果为需要更换资源时，检测在目标时刻下，是否存在产线B可以不更换资源生产任务a，若不存在，则仍然执行步骤110。

本实施例中，如果产线A生产任务a需要更换资源，则由于更换资源需要耗时，更换资源过程中无法进行任务a的生产，如果存在其它的产线（记为产线B）可以不更换资源生产任务a，则可能安排该产线A生产任务a并非是最优的排产，而如果不存在这样的产线B，即其它产线如果在目标时刻生产任务a也需要更换资源，则说明产线A仍然是最适合在目标时刻生产任务a的产线，故而仍然将任务a安排给产线A在目标时刻生产，只不过此时产线A在生产任务a之前需要更换资源。可选地，该其他产线是处于产线列表中的产线。

进一步地，若存在产线B，比较产线B与产线A在目标时刻生产任务a的生产完成时长的大小，当产线A的生产完成时长更小时，则仍然执行步骤110。

在一个实施例中，当产线B的生产完成时长更小时，将任务a标记为产线A无法生产的生产任务，并重新执行从生产任务列表和产线列表中确定出生产效率最高的任务标识和产线标识，确定出的生产效率最高的任务标识和产线标识不包括产线无法生产的生产任务。

基于上述的计算可知，不考虑资源更换的情况下，产线A生产任务a的效率要高于产线B生产任务a的效率。但由于产线A需要更换资源，则产线A生产任务a需要考虑资源更换的时间。举例来说，从目标时刻起，如果不考虑资源更换耗时的前提下，产线A生产完任务a需要耗费m小时，产线B生产完任务a需要耗费n小时，m<n。产线A生产任务a还需要额外耗费资源更换时间k小时，如果m+k<n，则可以判定产线A的生产完成时长更小，如果m+k>n，则判定产线B的生产完成时长更小。

当产线B的生产完成时长更小时，可以确定安排产线A生产任务a并非是最优的排产，但并不表示安排产线B来生产任务a就是最优的排产。此时，可以将任务a标记为在目标时刻下，产线A无法生产的生产任务，并重返返回步骤104中，继续筛选竞争出新的产线和生产任务。此时，任务a只是产线A无法生产的生产任务，而非其他产线无法生产的生产任务，确定出的可参与生产的产线和生产任务不包括产线无法生产的生产任务。

举例来说，步骤106中计算出来的生产效率按照高低的排序如下表1所示。其中，如果生产任务1相对于产线1属于无法生产的生产任务，则按照步骤106继续筛选出的生产任务得分最高的可参与生产的产线和生产任务分别为产线2和生产任务1，并按照上述的方式再次进行判定。

表1

在一个实施例中，当产线B的生产完成时长更小时，将任务a分配至产线B在目标时刻生产，并进入步骤112。

可选地，还可以直接将任务a分配至产线B在目标时刻生产，这样的排序策略比将任务a分配至产线A在目标时刻生产的效率更高。

在一个实施例中，在步骤114之后，还包括：计算第一排序的第一排序效率，检测在进入到最新的目标时刻时是否还存在第二排序，使得第二排序的第二排序效率高于第一排序效率，若存在第二排序，则将第二排序作为最新的第一排序。

其中，第一排序效率与处于目标时刻下，基于第一排序所安排每个生产任务的生产效率正相关，第二排序效率与处于目标时刻下，基于第二排序所安排的每个生产任务的生产效率正相关。

在一个实施例中，检测是否能够重新进行生产任务排序，使得重新排序到目标时刻下，形成的排序的排序效率高于第一排序效率。若是，则盘形存在第二排序，若否，则不存在第二排序。

可选地，排序效率可为每个产线在每个单位时长下排序的任务对应的生产效率之和。

在一个实施例中，检测在目标时刻下排序的所有产线是否存在资源更换的情况，若不存在，则执行使目标时刻增加一个单位时长；若存在资源更换，则执行计算第一排序的第一排序效率。

在完成每个单位时长的所有可参与生产的产线的排序时，基于各产线的排产计算排序效率。排序效率用于体现对产线的生产排序的优劣，排序效率越高，则说明对产线的生产排序越合理。排序效率与已排产的产线的生产效率正相关。

在一个实施例中，生产效率可为产线生产该生产任务对应的产能（或单位时间产量）与生产任务的权值的乘积，即生产效率=产能（或产量）×权值。该产能为产线在单位时长下可生产该生产任务的生产数量，权值为电子设备确定的为对应生产任务所配置的权值。此时，排序效率可为各时间段上正在执行的生产任务的生产效率之和。同一个生产任务的执行的时长具有多个单位时长，比如存在某个生产任务执行完成为需要耗费m个单位时长，则对应的排序效率中包括m个对应的生产效率。其中，该m个时长不包含资源更换时长。

在一个实施例中，生产效率还可以为生产任务对应的产能与权值、完成该生产任务所需时长的乘积，即生产效率=产能（或产量）×权值×时长。时长为在产线上执行完生产任务所需的时长，其不包含资源更换。此时，排序效率可为已排产生产任务的生产效率之和，每个产线所配置的生产任务对应的生产效率只累计1次。

若在当前时刻的排序存在需要更换资源的情况，则需要检测第一排序是否是排序效率最高，若否，则将排序效率最高的对应的第二排序作为截止到目标时刻下的第一排序。其中，第二排序可以选择从生产任务列表中剔除出来的生产任务进行重新排序。

每个产线的得分可为该产线上的每个单位时间段上的生产效率之和，该生产效率=产能×权值，当某个时长下的产线正处于资源更换时，其产能为0。

本实施例中，由于是按照单位时长依次往下排序的，故而会存在某个排序，其所排序的前m个时长是最优的，而在进入到第n+m时刻时，其前m时间段的排序在整个前n+m中的排序并非是最优，即需要调整前m时间段的排序，以使得前n+m中的排序达到最优。

举例来说，总共存在产线1和产线2两条产线。在目标时刻时，产线列表中存在产线1和产线2均可以排产且不需要耗费资源更换时间，生产任务列表中存在的生产任务如下表2所示。产线1的产能信息为：所有设备的部件a单位时长可产出50个，所有设备的部件b单位时长可产出30个，每种资源更换需耗费1个单位时长。产线2的产能信息为：设备A的部件a单位时长可产出100个，其他设备的部件a单位时长可产出50个，每种资源更换耗费1个单位时长，不同的不同设备的同一个部件生产需要进行资源更换。设定各个生产任务的权值均为1，相同生产任务得分中，优先安排数量最多的生产任务。

表2

在目标时刻（记为第i时刻）下，根据产线竞争算法，可以确定出的生产效率最高的为100，其对应的产线和生产任务为产线1和生产任务T007，在完成了产线1和T007的排产后，将其分别从产线列表和生产任务列表中移出。再基于最高的生产效率可以筛选出需要分配的产线2生产T001，并进行排产。此时产线列表为空，完成了目标时刻的排序，形成第一排序。如果检测发现不存在排序效率更高的排序，则保存该第一排序，并使目标时刻增加一个单位时长，作为新的目标时刻，进入下一个时刻的排产（记为i+1时刻），依次循环，形成的排序如下表3所示。

在第i+1时刻，基于上次的排序，更新后的生产任务列表中的产线仍为空，且没有更高的排序，继续保存排序并进入下一个时刻的排产（记为i+2时刻）。

在第i+2时刻，产线列表中存在产线1和产线2，按照前述方式，得到的排序为：产线产线1-资源更换，更换为生产T005所需的资源，并计划生产T005；产线2-资源更换，更换为生产T005所需的资源，并计划生产T003，按照该第一排序，可以计算出其在第i时刻至第i+2时刻的排序效率为300。而此时，可以发现，存在第二排序使得在前i+2时刻下的排序比这一排序的排序效率更高。即在第i时刻，安排产线1执行生产任务T005，安排产线2执行生产任务T007；在第i+1时刻，安排产线1资源更换，更换为生产T003所需的资源，并计划生产T003，而产线2按照策略继续生产T007；在第i+2时刻，安排产线1生产T003，而安排产线2生产生T001，这一第二排序中，在目标时刻至第i+2时刻的排序效率为400，故而可以采用第二排序来替换掉第一排序，以作为最终确定的前i+2时刻的排序。

表3

在一个实施例中，在步骤114之后，还包括：在检测到目标时刻所排序的所有产线中存在需要资源更换时，才执行计算第一排序的第一排序效率。

本实施例中，当各个产线在目标时刻都不需要资源更换时，则说明每个产线都不会产生资源更换耗时，则通常情况下，为该产线所分配的生产任务即为最优生产任务，故当都不需要资源更换时，则直接执行步骤116。

在一个实施例中，第二排序可以是从初始时刻重新排序，也可以是从第一排序在排序到某个时刻之后重新排序，以减少计算机所需要的运算量。比如可以从最近k次产生过资源更换的时间段开始重新排序，寻找最优的第二排序。其中，k可为1、2、3、5等任意合适的数值。

在一个实施例中，在步骤116之前，还包括：检测是否排序是否结束。其中，当检测到最新的目标时刻超过截止时刻，或生产任务列表中的任务标识为空。

当完成了生产任务列表中的所有生产任务的排序时，即可以结束排序。或者排序的时刻超过或达到设定的截止时刻，则也可以结束排序。记目标时刻为第i时刻，目标时刻增加一个单位时长时，则i=i+1。此时可比较i是否大于设置的单位时长数量，若大于，则结束排序。

上述的多产线生产任务排序方法，按照单位时长顺序地进行每个单位时长的排产，并不断回溯在不同时刻下各个产线上是否还有更优的排序，使得相关人员可以获得在任意时长下的最优排序，进而可以根据现场实际情况来选择排序，使得生产任务生产方案最优。

在一个实施例中，检测在进入到最新的目标时刻时是否还存在第二排序，包括：计算目标时刻之前的前n个单位时长内，是否能够重新进行生产任务排序，使得重新排序的生产任务的生产效率之和，高于第一排序中处于目标时刻之前的前n个单位时长内的排序的生产任务的生产效率之和，若是，则判定存在第二排序。

本实施例中，可不需要从头开始重新排序，而是从目标时刻之前的某个时刻开始进行重新排序到目标时刻，以减少重新排序所占用的计算资源。n可为任意合适的数值。

在一个实施例中，n为在目标时刻下所有已排序产线中的最后m 个生产任务开始执行时所处的时刻至目标时刻期间的单位时长个数。即电子设备可以针对第一排序中，各产线上最后m个生产任务所处时刻进行重新排序，检测是否有合适的第二排序。该m同样可为任意合适的数值。

在一个实施例中，如图2所示，上述的生产任务的权值的计算过程包括：

步骤202，基于各生产任务构建判断矩阵A。

本实施例中，该判断矩阵A中的元素a_ij表示的是第i种生产任务相对于第j种生产任务的优先度，a_ij为任意设置的大于0的合适数值，且a_ij*a_ji=1。其中，数值为1则表示两者优先度相同；大于1且越大，则说明第i种生产任务相对于第j种生产任务的优先度越高；小于1且越小，则说明第i种生产任务相对于第j种生产任务的优先度越低。

可对所有待排序的生产任务进行生产任务类型划分。其中，相同客户或者相同级别的客户使用相同物料的生产任务可归为相同类型的生产任务。比如客户A需要使用的物料A的所有生产任务为同一种生产任务，客户B需要使用物料A的所有生产任务为同一种生产任务，客户A使用物料B的所有生产任务也同一种生产任务等。

步骤204，对判断矩阵A进行归一化处理，形成归一化矩阵B。

本实施例中，对矩阵A进行归一化处理后，使得形成的归一化矩阵B中的每列元素之和为1。

步骤206，计算满足BW=λ_maxW的归一化矩阵的特征根λ和特征向量W。

其中，λ_max为归一化矩阵B的最大特征根，

。aW表示矩阵 a与 W 相乘，n为矩阵A的阶数。

步骤208，针对计算出来的最大特征根λ_max进行一致性校验。当一致性校验通过时，进入步骤210。当一致性校验不通过时，返回并重新执行针对各个生产任务构建判断矩阵A，直至计算出来的最大特征根λ_max通过一致性校验。

步骤210，基于所计算出来的特征向量W确定各个生产任务的权值。

具体的，一致性校验可按照公式CR=CI/RI来计算，其中，CI=(λ_max-n)/(n-1)，CI表示一致性比例，RI为平均随机一致性指标。

电子设备可检测计算出来的CI值是否小于一致性阈值，若小于，则说明一致性校验通过，若不小于，则判定不通过。当不通过时，则返回到步骤202中，对所配置的a_ij进行重新调整，直至计算出来的CI值一致性校验通过。

在通过了一致性校验之后，可以将计算出来的特征向量W直接作为生产任务对应的权值，或者将该特征向量W进行归一化，将形成的归一化之后的特征向量作为生产任务的权值。比如可以将形成的特征向量W中的元素w_i表示第i种生产任务对应的权值。

本实施例中，通过上述方法，可以合理地设置各种生产任务的权值，从而进一步提高了对生产效率以及排序效率计算的合理性，提高了各个时间段的生产任务排序的合理性。

在一个实施例中，如图3所示，提供了另一种多产线生产任务排序方法，该方法包括：

步骤302，获取各个产线与各个生产任务对应的生产效率。

其中，生产效率=产能（或产量）×权值。该权值可为预先根据如图2中的方法确定的权值。生产效率与产线标识和任务标识相匹配。

步骤304，在进入到最新的目标时刻时，确定在目标时刻下的待排序的生产任务列表，确定在目标时刻下的待竞争的产线列表。

其中，生产任务列表用于记录还未排序的生产任务的任务标识，产线列表用于记录可参与生产的产线的产线标识。在当前时刻以排序了的产线的产线标识可从产线列表中移出，已排序的生产任务的任务标识从生产任务列表中移出。而当任务需要重排时，对应的任务标识可再次移入到生产任务列表中；当产线处于可参与生产状态时，则对应的产线标识也重移入到产线列表内。

步骤306，从生产任务列表和产线列表中确定出生产效率最高的任务标识和产线标识。

其中，将确定出的产线记为产线A，将确定出的生产任务记为任务a。根据各产线的产能信息和生产任务信息计算出各生产任务相对于各产线的生产效率。该所确定出来的最高的生产效率并未考虑到是否需要更换物料的情况。

具体的，可从步骤302中获取的所有生产效率中，确定出可选择的数值最高的生产效率，基于此确定出对应的任务标识和产线标识。其中，可选择的生产效率表示该生产效率是与最新的生产任务列表中的任务标识对应，也与最新的产线标识中的产线相对应的生产效率。

步骤308，检测产线A在目标时刻生产任务a是否需要更换资源。

可选地，可基于当前形成的排序策略，检测是否需要更换资源。若需要更换资源，则执行步骤310，若不需要资源更换，则执行步骤316。

步骤310，检测在目标时刻下，是否存在产线B可以不更换资源生产任务a。若是，则执行步骤312，否则，执行步骤316。

本实施例中，该产线B可为在处于产线列表中的产线标识中筛选，也可以是从所有的产线标识中进行筛选。

步骤312，比较产线B与产线A在目标时刻生产任务a的生产完成时长的大小。当产线B的生产完成时长更小时，执行步骤314。当产线A的生产完成时长更小时，执行步骤316。

步骤314，将任务a标记为产线A无法生产的生产任务。

在步骤314之后，返回并重新执行从生产任务列表和产线列表中确定出生产效率最高的任务标识和产线标识，确定出的生产效率最高的任务标识和产线标识不包括产线无法生产的生产任务。

步骤316，将任务a分配至产线A在目标时刻生产。

在分配了产线A和任务a的排程后，可将产线A从产线列表中移出，将任务a从生产任务列表中移出。

步骤318，检测产线列表中的产线是否为空，当不为空时，返回执行步骤304，当为空时，执行步骤320。

步骤320，基于截止到目标时刻下的排序结果形成第一排序。

步骤322，检测在目标时刻下排序的所有产线是否存在资源更换的情况，若是，则执行步骤324，否则，执行步骤330。

步骤324，计算第一排序的第一排序效率；

步骤326，检测在进入到最新的目标时刻时是否还存在第二排序，使得第二排序的第二排序效率高于第一排序效率，若存在，则执行步骤328，否则，执行步骤330。

步骤328，将第二排序作为最新的第一排序。

步骤330，检测是否结束排序，若是，则执行步骤334，否则，执行步骤332。

步骤332，使目标时刻增加一个单位时长，作为新的目标时刻。

在步骤332之后，重新进入步骤304。

步骤334，结束排序。

基于以上配置，以生产效率为的核心算法，根据生产效率对每个时刻下的生产任务进行产线分配，计算出各时刻下各个产线的排序最优解并保存，最终计算出生产计划，将生成的生产计划以甘特图的形式进行图形化展示，并且提供Excel导出。

上述的多产线生产任务排序方法，可以适用于当生产线具备生产多种物料的能力的情况，当生产任务为多品种、小批量时，需要频繁的更换物料的话，更换物料可能需要换班、首检等操作，需要一些时间，本方案可以根据这些时间来进行多产线排产，避免未考虑到物料更换所需时间而致使无法达到预期的产能，导致交期、质量、成本不易控制，原来排产的计划无法完成。

再者，当生产任务过剩，产能不足时，本方法不会造成数据堆积，并且可以计算出有限时间内最效率的生产计划。同时，相比较于无限排产，本方法不会由于高优先级生产任务的加入将导致全部生产任务重排，导致生产计划不易执行的情况产生。此外，针对不同客户，当交期出现冲突，无限排产也无法计算出有限时间内最优的生产计划，而本方法可以计算出有限时间内的最优生产计划。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种多产线生产任务排序装置，该装置包括：

数据采集模块402，用于获取各个产线与各个生产任务对应的生产效率；在进入到最新的目标时刻时，确定在目标时刻下的待排序的生产任务列表，生产任务列表用于记录还未排序的生产任务的任务标识；确定在目标时刻下的待竞争的产线列表，产线列表用于记录可参与生产的产线的产线标识。

排序模块404，用于从生产任务列表和产线列表中确定出生产效率最高的任务标识和产线标识，将确定出的产线标识记为产线A，将确定出的任务标识记为任务a；检测产线A在目标时刻生产任务a是否需要更换资源；当不需要更换时，将任务a分配至产线A在目标时刻生产，将产线A从产线列表中移出，将任务a从生产任务列表中移出；当产线列表中的产线标识为空时，基于截止到目标时刻下的排序结果形成第一排序。

数据采集模块402还用于当产线列表中的产线标识不为空时，继续执行在进入到最新的目标时刻时，确定在目标时刻下的待排序的生产任务列表；在未结束排序时，使目标时刻增加一个单位时长，作为新的目标时刻，并返回执行在进入到最新的目标时刻时，确定在目标时刻下的待排序的生产任务列表。

在一个实施例中，如图5所示，提供了另一种多产线生产任务排序装置，该装置还包括：

权值确定模块406，用于基于各生产任务构建判断矩阵A；对判断矩阵A进行归一化处理，形成归一化矩阵B；计算满足BW=λ_maxW的归一化矩阵的特征根λ和特征向量W；针对计算出来的最大特征根λ_max进行一致性校验。当一致性校验通过时；基于所计算出来的特征向量W确定各个生产任务的权值。

在一个实施例中，排序模块404还用于当需要更换资源时，检测在目标时刻下，是否存在产线B可以不更换资源生产任务a；若不存在，则执行将任务a分配至产线A在目标时刻生产。

在一个实施例中，排序模块404还用于若存在产线B时，比较产线B与产线A在目标时刻生产任务a的生产完成时长的大小；当产线A的生产完成时长更小时，执行将任务a分配至产线A在目标时刻生产。

在一个实施例中，排序模块404还用于当产线B的生产完成时长更小时，将任务a标记为产线A无法生产的生产任务，并重新执行从生产任务列表和产线列表中确定出生产效率最高的任务标识和产线标识，确定出的生产效率最高的任务标识和产线标识不包括产线无法生产的生产任务。

在一个实施例中，排序模块404还用于当产线B的生产完成时长更小时，将任务a分配至产线B在目标时刻生产。

在一个实施例中，排序模块404还用于获取生产任务列表中的每个任务标识与产线列表中的每个产线相匹配的生产效率；从所有的生产效率中确定最高的生产效率所匹配的任务标识和产线标识。

在一个实施例中，排序模块404还用于检测在目标时刻下排序的所有产线是否存在资源更换的情况，若不存在，则使数据采集模块执行使目标时刻增加一个单位时长。

在一个实施例中，排序模块404还用于若存在资源更换，则计算第一排序的第一排序效率；检测在进入到最新的目标时刻时是否还存在第二排序，使得第二排序的第二排序效率高于第一排序效率，若存在第二排序，则将第二排序作为最新的第一排序。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，还提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器；存储器，存储器中存储有一个或多个程序，其中，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，如图6所示，其示出了用于实现本申请的实施例的电子设备的结构示意图。电子设备600包括中央处理单元（CPU）601，其可以根据存储在只读存储器（ROM）602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器（RAM）603中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中，还存储有电子设备600操作所需的各种程序和数据。CPU601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出（I/O）接口605也连接至总线604。

以下部件连接至I/O接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管（CRT）、液晶显示器（LCD）等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分608。

特别地，根据本申请的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的实施例包括一种计算机程序产品，包括承载指令的在计算机可读介质，在这样的实施例中，该指令可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。在该指令被中央处理单元（CPU）601执行时，执行本申请中描述的各个方法步骤。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种多产线生产任务排序方法，其特征在于，所述方法包括：

获取各个产线与各个生产任务对应的生产效率；

在进入到最新的目标时刻时，确定在所述目标时刻下的待排序的生产任务列表，所述生产任务列表用于记录还未排序的生产任务的任务标识；

确定在所述目标时刻下的待竞争的产线列表，所述产线列表用于记录可参与生产的产线的产线标识；

从所述生产任务列表和所述产线列表中确定出生产效率最高的任务标识和产线标识，将确定出的产线标识记为产线A，将确定出的任务标识记为任务a；

检测所述产线A在所述目标时刻生产所述任务a是否需要更换资源；

当需要更换资源时，检测在所述目标时刻下，是否存在产线B可以不更换资源生产所述任务a；

若存在所述产线B，比较所述产线B与所述产线A在所述目标时刻生产所述任务a的生产完成时长的大小；

当所述产线B的生产完成时长更小时，将所述任务a标记为所述产线A无法生产的生产任务，并重新执行所述从所述生产任务列表和所述产线列表中确定出生产效率最高的任务标识和产线标识，确定出的所述生产效率最高的任务标识和产线标识不包括产线无法生产的生产任务；或当所述产线B的生产完成时长更小时，将所述任务a分配至所述产线B在所述目标时刻生产；

当不需要更换资源，或不存在所述产线B，或存在所述产线B但所述产线A的生产完成时长更小时，将所述任务a分配至所述产线A在所述目标时刻生产，将所述产线A从所述产线列表中移出，将所述任务a从所述生产任务列表中移出；

当所述产线列表中的产线标识不为空时，返回执行所述在进入到最新的目标时刻时，确定在所述目标时刻下的待排序的生产任务列表；

当所述产线列表中的产线标识为空时，基于截止到所述目标时刻下的排序结果形成第一排序；

在未结束排序时，使所述目标时刻增加一个单位时长，作为新的目标时刻，并返回执行所述在进入到最新的目标时刻时，确定在所述目标时刻下的待排序的生产任务列表。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述生产任务列表和所述产线列表中确定出生产效率最高的任务标识和产线标识，包括：

获取所述生产任务列表中的每个任务标识与所述产线列表中的每个产线相匹配的生产效率；

从所有的生产效率中确定最高的生产效率所匹配的任务标识和产线标识。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生产效率与所述产线生产相应生产任务的单位时间产量、所述生产任务的任务数量和权值正相关。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述使所述目标时刻增加一个单位时长之前，还包括：

检测在所述目标时刻下排序的所有产线是否存在资源更换的情况，若不存在，则执行所述使所述目标时刻增加一个单位时长；

若存在资源更换，则计算所述第一排序的第一排序效率；

检测在进入到最新的目标时刻时是否还存在第二排序，使得所述第二排序的第二排序效率高于所述第一排序效率，若存在第二排序，则将所述第二排序作为最新的第一排序；

所述第一排序效率与处于所述目标时刻下，基于所述第一排序所安排每个生产任务的生产效率正相关，所述第二排序效率与处于所述目标时刻下，基于所述第二排序所安排的每个生产任务的生产效率正相关。

5.一种多产线生产任务排序装置，其特征在于，所述装置包括：

数据采集模块，用于获取各个产线与各个生产任务对应的生产效率；在进入到最新的目标时刻时，确定在所述目标时刻下的待排序的生产任务列表，所述生产任务列表用于记录还未排序的生产任务的任务标识；确定在所述目标时刻下的待竞争的产线列表，所述产线列表用于记录可参与生产的产线的产线标识；

排序模块，用于从所述生产任务列表和所述产线列表中确定出生产效率最高的任务标识和产线标识，将确定出的产线标识记为产线A，将确定出的任务标识记为任务a；检测所述产线A在所述目标时刻生产所述任务a是否需要更换资源；当需要更换资源时，检测在所述目标时刻下，是否存在产线B可以不更换资源生产所述任务a；若存在所述产线B，比较所述产线B与所述产线A在所述目标时刻生产所述任务a的生产完成时长的大小；当所述产线B的生产完成时长更小时，将所述任务a标记为所述产线A无法生产的生产任务，并重新执行所述从所述生产任务列表和所述产线列表中确定出生产效率最高的任务标识和产线标识，确定出的所述生产效率最高的任务标识和产线标识不包括产线无法生产的生产任务；或当所述产线B的生产完成时长更小时，将所述任务a分配至所述产线B在所述目标时刻生产；当不需要更换资源，或不存在所述产线B，或存在所述产线B但所述产线A的生产完成时长更小时，将所述任务a分配至所述产线A在所述目标时刻生产，将所述产线A从所述产线列表中移出，将所述任务a从所述生产任务列表中移出；当所述产线列表中的产线标识为空时，基于截止到所述目标时刻下的排序结果形成第一排序；

所述数据采集模块还用于当所述产线列表中的产线标识不为空时，继续执行所述在进入到最新的目标时刻时，确定在所述目标时刻下的待排序的生产任务列表；在未结束排序时，使所述目标时刻增加一个单位时长，作为新的目标时刻，并返回执行所述在进入到最新的目标时刻时，确定在所述目标时刻下的待排序的生产任务列表。

6.一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上存储有可执行指令，所述可执行指令被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1至4中任一项所述的方法。

7.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如权利要求1至4中任一项所述的方法。

Images