CN116993135A - 基于等待时间约束的多阶段排序及预约调度方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种基于等待时间约束的多阶段排序及预约调度方法及装置，涉及预约调度技术的技术领域。其方法包括：获取第一工件的加工信息；基于第一关系、加工完成时间以及预设的加工信息确定目标工件的初始调度模型；通过启发式算法对预设的排序规则以及实际加工信息进行顺序计算，以确定所述目标工件的排序信息；基于所述排序信息，确定工件位置矩阵；基于所述工件位置矩阵，对所述初始调度模型进行调整计算，以得到目标调度信息。通过本发明，解决了工业加工调度不易实现的问题，进而达到了提高加工质量和加工效率的效果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及加工调度技术的技术领域，具体而言，涉及一种基于等待时间约束的多阶段排序及预约调度方法及装置。
背景技术
随着时间的推移和工业化的发展，如何进行多阶段的加工调度已经成为工业生产的重要研究课题。
而当前的多阶段预约调度存在的一个关键难题就是该如何安排加工时间表，这是因为过长的加工时间表会带来成本的增加，尤其是当目标是实现整体加工时间最小化时；但是缩短加工时间表又会因为工件之间间隔时间不足造成工件的堆积，降低效率影响加工质量。所以实现二者之间的平衡，降低成本的同时保证效率，通常被认为是工业生产行业中加工系统的主要挑战之一。
针对上述问题，当前并无较好的解决办法。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于等待时间约束的多阶段排序及预约调度方法及装置，以至少解决相关技术中工业加工调度不易实现的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种基于等待时间约束的多阶段排序及预约调度方法，包括：
获取第一工件的加工信息，其中，所述加工信息包括所述第一工件的实际加工信息、所述第一工件与加工设备之间的第一关系以及所述第一工件的加工完成时间；
基于所述第一关系、所述加工完成时间以及预设的加工信息确定目标工件的初始调度模型，其中，所述目标工件包括多个第一工件；
通过启发式算法对预设的排序规则以及所述实际加工信息，确定所述目标工件的排序信息进行顺序计算，以所述排序信息用于指示目标工件包括的各个第一工件的加工顺序；
基于所述排序信息，确定工件位置矩阵，其中，所述工件位置矩阵用于指示工位与工件一一对应；
基于所述工件位置矩阵，对所述初始调度模型进行调整计算，以得到目标调度信息，其中，所述调整计算包括通过所述初始调度模型的求解器对所述工件位置矩阵的第一参数以及所述初始调度模型中的第二参数进行迭代计算。
在一个示例性实施例中，所述获取第一工件的加工信息包括：
获取第一工件的实际加工信息；
基于所述实际加工信息，确定第一工件在任意加工阶段的等待时间与加工设备的空闲时间之间的第一关系，其中，所述第一关系通过第一公式进行表示，所述第一公式为：
式中，Wt，i为t阶段第i个工件的等待时间，It，i为t阶段对第i个工件进行加工之前所述加工设备的空闲时间，dt，i为t阶段第i个工件的实际加工时间，其中，t=1,2,3...,T；i=1,2,3…,I。
在一个示例性实施例中，在所述基于所述实际加工信息，确定第一工件在任意加工阶段的等待时间与加工设备的空闲时间之间的第一关系之后，所述方法还包括：
根据所述第一关系，根据第二公式确定所述第一工件的加工完成时间，其中，所述第二公式包括：
式中，Ct，i（s）为t阶段第i个工件的加工完成时间。
在一个示例性实施例中，所述基于所述排序信息，确定工件位置矩阵包括：
根据所述排序信息，通过第三公式确定所述工件位置矩阵，其中，所述第三公式包括：
，
其中，。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种基于等待时间约束的多阶段排序及预约调度装置，包括：
加工信息采集模块，用于获取第一工件的加工信息，其中，所述加工信息包括所述第一工件的实际加工信息、所述第一工件与加工设备之间的第一关系以及所述第一工件的加工完成时间；
模型确定模块，用于基于所述第一关系、所述加工完成时间以及预设的加工信息，确定目标工件的初始调度模型，其中，所述目标工件包括多个第一工件；
排序确定模块，用于通过启发式算法对预设的排序规则以及所述实际加工信息进行顺序计算，以确定所述目标工件的排序信息，所述排序信息用于指示目标工件包括的各个第一工件的加工顺序；
矩阵确定模块，用于基于所述排序信息，确定工件位置矩阵，其中，所述工件位置矩阵用于指示工位与工件一一对应；
调度确定模块，用于基于所述工件位置矩阵，对所述初始调度模型进行调整计算，以得到目标调度信息，其中，所述调整计算包括通过所述初始调度模型的求解器对所述工件位置矩阵的第一参数以及所述初始调度模型中的第二参数进行迭代计算。
在一个示例性实施例中，所述加工信息采集模块包括：
加工信息采集单元，用于获取第一工件的实际加工信息；
第一关系确单元，用于基于所述实际加工信息，确定第一工件在任意加工阶段的等待时间与加工设备的空闲时间之间的第一关系，其中，所述第一关系通过第一公式进行表示：
式中，Wt，t为t阶段第i个工件的等待时间，It，i为t阶段对第i个工件进行加工之前所述加工设备的空闲时间，dt，i为t阶段第i个工件的实际加工时间，其中，t=1,2,3...,T；i=1,2,3…,I。
在一个示例性实施例中，所述加工信息采集模块包括：
加工完成时间确定单元，用于在所述基于所述实际加工信息，确定第一工件在任意加工阶段的等待时间与加工设备的空闲时间之间的第一关系之后，根据所述第一关系，根据第二公式确定所述第一工件的加工完成时间，其中，所述第二公式包括：
式中，Ct，i（s）为t阶段第i个工件的加工完成时间。
在一个示例性实施例中，所述矩阵确定模块包括：
根据所述排序信息，通过第三公式确定所述工件位置矩阵，其中，所述第三公式包括：
，
其中，。
根据本发明的又一个实施例，还提供了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程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
通过本发明，由于通过对工件与加工设备之间的关系、工件加工顺序以及对应的工件加工位置进行对应的计算，由此可以在保证工件加工效率的情况下减少总加工时间，使得各个工件有足够的加工时间，从而提高加工质量和加工效率，因此，可以解决工业加工调度不易实现的问题，达到提高加工质量和加工效率的效果。
附图说明
图1是本发明实施例的一种基于等待时间约束的多阶段排序及预约调度方法的移动终端的硬件结构框图；
图2是根据本发明实施例的一种基于等待时间约束的多阶段排序及预约调度方法的流程图；
图3是根据本发明实施例的一种基于等待时间约束的多阶段排序及预约调度装置的结构框图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明的实施例。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本申请实施例中所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的一种基于等待时间约束的多阶段排序及预约调度方法的移动终端的硬件结构框图。如图1所示，移动终端可以包括一个或多个（图1中仅示出一个）处理器102（处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置）和用于存储数据的存储器104，其中，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。
存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的一种建图方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输设备106包括一个网络适配器（Network Interface Controller，简称为NIC），其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输设备106可以为射频（Radio Frequency，简称为RF）模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
在本实施例中提供了一种基于等待时间约束的多阶段排序及预约调度方法，图2是根据本发明实施例的一种基于等待时间约束的多阶段排序及预约调度的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
步骤S201，获取第一工件的加工信息，其中，所述加工信息包括所述第一工件的实际加工信息、所述第一工件与加工设备之间的第一关系以及所述第一工件的加工完成时间；
在本实施例中，根据对实际情况下工件在同一阶段和不同阶段之间的进行加工可能存在的情况进行分析计算，确定工件等待时间和机器空闲时间存在的线性关系，再根据计算得到的线性关系，对工件加工完成时间做出初步表示，并根据实际需要做出适当调整。
其中，第一工件可以（但不限于）是多个工件中的一个，也可以是多类工件中的一类，实际加工信息包括第一工件被加工时所需要的时间，第一关系包括工件等待时间和机器空闲时间的线性关系，容易想到的是，工件等待时间和机器空闲时间之间的关系也可以是非线性的，此处为方便讨论，只考虑线性关系的情况；同时，为方便计算，本申请中的工件均按照FCFS（Fisrt Come First Serve，先到先得）规则进行加工。
步骤S202，基于所述第一关系、所述加工完成时间以及预设的加工信息确定目标工件的初始调度模型，其中，所述目标工件包括多个第一工件；
在本实施例中，综合考虑多种因素，结合前述的第一关系等内容确定加工过程约束条件，尤其是保证各阶段等待时间总和小于可容忍等待上限，以确定最优调度方案的计算模型，并基于此构建对加工过程进行优化的初始数学模型（对应前述初始调度模型，具体模型如下述式（9）所示）。
其中，预设的加工信息包括（但不限于）工件数，工件所需加工时间（包含均值和期望），加工阶段数，和调度方案（这是一个具有M（通常为n-1）个分量的向量，分量表示第个工件的调度，即，给第个工件所预留的时间，例如该工件实际加工时间为5分钟，但为保证其可以预先进入加工状态以及加工后进入退火状态，因而预留5分钟作为其被激活和被退火的时间，此时调度方案S=5+5=10分钟）。在该系统中，在第一阶段总共有p个工件需要被调度，对于每一个工件，其加工时间都是一个独立的、非相同分布的随机变量，且对于同一个工件，其在不同阶段的加工时间都是同一个随机变量。
步骤S203，通过启发式算法对预设的排序规则以及所述实际加工信息进行顺序计算，以确定所述目标工件的排序信息，所述排序信息用于指示目标工件包括的各个第一工件的加工顺序；
在本实施例中，通过排序信息来确定各个工件在每个加工阶段的加工顺序，以保证每个工件有较高加工质量的情况下以最高效率进行加工。
其中，排序信息是通过启发式算法对实际加工信息以及排序规则进行计算（对应前述顺序计算）后确定的，具体的：
虽然调度的值对所有加工阶段都有一定影响，但其仅在第一阶段的等待时间和空闲时间的表达式中出现。所以提出一个类似于的替代变量，参考上述提出的算法将所有阶段的时间约束化简为仅考虑第一阶段的时间约束，以此来降低计算过程中的复杂度。
将工件在第一阶段的等待时间近似为，在第一阶段工件实际所需处理时间已知的前提下，确定最小化的，其中，表示当为负值时，其值取0，即令，当为正值时，取其本值，即取计算得到的值。
设置，表示工件加工时间的期望，表示步长，按照步长0.01从0.01逐渐增加到2。
由于在增大的过程中呈现凸性，所以必定能求出使其最小的，当求出每个工件的后，将工件按照从小到大的顺序排列，从而得到排序信息。
步骤S204，基于所述排序信息，确定工件位置矩阵，其中，所述工件位置矩阵用于指示工位与工件一一对应；
在本实施例中，在得到排序信息之后，将工件与加工的工位相约束，以保证加工顺序以及避免工件在加工过程中出现错配。
其中，工件位置矩阵确保每个工件只会被安排在一个位置，每个位置只会安排一个工件。
步骤S205，基于所述工件位置矩阵，对所述初始调度模型进行调整计算，以得到目标调度信息，其中，所述调整计算包括通过所述初始调度模型的求解器对所述工件位置矩阵的第一参数以及所述初始调度模型中的第二参数进行迭代计算。
在本实施例中，在确定工件位置矩阵后，将工件位置矩阵引入初始调度模型，以计算模型解，此时模型的解即为所要求的最优调度方案。
具体的，将工件位置矩阵引入初始调度模型后，模型的求解器通过迭代相关参数（对应前述调整计算），其中，相关参数包括所述第一参数和第二参数，求出最优调度方案（对应前述目标调度信息），其目标函数值用表示，最优调度方案表示为。
在一个可选的实施例中，所述获取第一工件的加工信息包括：
步骤S2011，获取第一工件的实际加工信息；
步骤S2012，基于所述实际加工信息，确定第一工件在任意加工阶段的等待时间与加工设备的空闲时间之间的第一关系，其中，所述第一关系通过第一公式进行表示，所述第一公式为：
式中，Wt，i为t阶段第i个工件的等待时间，It，i为t阶段对第i个工件进行加工之前所述加工设备的空闲时间，dt，i为t阶段第i个工件的实际加工时间，其中，t=1,2,3...,T；i=1,2,3…,I。
在本实施例中，首先假定工件接受加工顺序已经给定，此时决策变量只有调度方案。此时，通过加工时间随机生成每一个工件在各阶段实际需要的加工时间。由于加工时间的随机性，可能会出现工件的等待和机器的闲置。因此，当工件加工顺序预先给定，在阶段t=1时，根据前一个工件能否按期完成，第个工件的等待时间和之前机器在阶段t=1处理第个工件之前的空闲时间的计算方法如下:
（1）
式中，为在阶段t=1第个工件的等待时间，在阶段t=1处理第个工件之前的空闲时间，表示第个工件调度方案 (第个工件预计开始加工的时间为)。
其中,且，分别表示为正和负时候的绝对值。
类似的，当阶段时，任意两个连续阶段的等待时间和空闲时间有如下具体的表达方式：
（2）
在各阶段等待时间和闲置时间存在的线性关系已经建立的基础上，对于所研究的问题，通过调度方案和实际加工时间，可以通过迭代得到每个工件实际完成的时间，即加工时间跨度。
但是由于计算机在求解优化问题过程中，约束条件无法识别max、min等函数，所以对于等待时间和空闲时间的线性关系要换一种表达方式，具体即为第一公式所示：
（3）
在一个可选的实施例中，在所述基于所述实际加工信息，确定第一工件在任意加工阶段的等待时间与加工设备的空闲时间之间的第一关系之后，所述方法还包括：
根据所述第一关系，根据第二公式确定所述第一工件的加工完成时间，其中，所述第二公式包括：
式中，Ct，i（s）为t阶段第i个工件的加工完成时间。
在本实施例中，当确定等待时间和空闲时间的线性关系，计算的基础已经建立，现在计算阶段t=1中剩余工件加工的完成时间。
值得注意的是，在t=1阶段，工件的计划开始时间为，工件的完成时间为。由于在机器完成工件的加工之前工件无法启动，所以工件的实际开始时间等于。因此，t=1阶段工件的完成时间可推出为：
（4）
但是这实际上并不是一个好的表达方式，因为涉及了前一项工件的完成时间，前一项工件的完成时间又涉及了更前一项工件的完成时间，以此类推需要不断地嵌套。
当目标函数涉及所有工件期望时间跨度总和时，计算复杂度将过高，并不是一种相对合适的表达方式，所以对于在t=1阶段工件的完成时间还有另外一种表达方式，如下：
（5）
假设t=1阶段的第一个工件在时间0开始，并且在阶段开始后续进程而不等待，可知每个阶段第一个工件的等待时间为零，即。因此，每个阶段第一个工件的完成时间可以表示为：
（6）
对于在阶段的工件，只有在阶段的加工结束，且工件在阶段t的加工完成后，该工件才能启动加工。这意味着工件在阶段t的实际开始时间为：，因此，阶段t工件的完成时间可计算为：
（7）
类似的，由于计算的复杂性，工件在阶段t的完成时间也可以表示为第二公式：
（8）
在一个可选的实施例中，所述基于所述排序信息，确定工件位置矩阵包括：
根据所述排序信息，通过第三公式确定所述工件位置矩阵，其中，所述第三公式包括：
，
其中，
在本实施例中，在工厂加工的问题中，一个关键因素是效率，即保证相邻两个工件加工的连续性，开始加工时间不存在较大的间隔。
在实际生产中，缩短调度会带来目标函数值的减少，但同时会导致等待时间的增加，对此通常会设定一个预期总等待时间的上限，确保优化问题中尽可能减小目标函数值的同时保证加工的效率：
（9）
由此以为最小化各工件完成加工时间期望的总和为目标的优化问题可转化为随机线性规划:
…（10）
其中，是关于的减函数，目标函数f是关于的增函数。
此时，在已经确定工件排序的排序信息后，根据排序信息生成N×N的矩阵X_IJ，并构建约束：
（11）
式中，，其中与工件在进行排序过程中的位置一致，以确保每个工件只会被安排在一个位置，每个位置只会安排一个工件。
例如x_1,2=1（即）表示1号工件被安排在第2个位置进行加工，且除x_1,2外矩阵x_ij第一行、第二列其余位置都为0；
通过这种方式将排序问题显示表达引入模型中。为方便编程。模型中的实际是将X_IJ矩阵转置后的，角标位置也将对调（即下示模型中的实际是X_IJ矩阵中的），此时模型约束将变为：
（12）
（13）
（14）
（15）
（16）
（17）
其余部分保持不变，随后通过求解器得到最终的调度方案。
需要说明的是，本申请在控制目标成本少许增长的前提下大幅减少处理时间，相比于整数方法极大程度上提高效率，这在工业生产中尤为重要。
为了进一步细致说明这一差异，将整数规划方法计算的最优目标函数值设为，采用如下指标进行评估：
（18）
工件加工时间服从正态分布，参数设置为，，，，模拟结果如下：
通过上述步骤，对工件与加工设备之间的关系、工件加工顺序以及对应的工件加工位置进行对应的计算，由此可以在保证工件加工效率的情况下减少总加工时间，使得各个工件有足够的加工时间，从而提高加工质量和加工效率，解决了工业加工调度不易实现的问题，提高了加工质量和加工效率。
其中，上述步骤的执行主体可以为基站、终端等，但不限于此。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以通过软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质（如ROM/RAM、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。
在本实施例中还提供了一种基于等待时间约束的多阶段排序及预约调度装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图3是根据本发明实施例的一种基于等待时间约束的多阶段排序及预约调度装置的结构框图，如图3所示，该装置包括：
加工信息采集模块31，用于获取第一工件的加工信息，其中，所述加工信息包括所述第一工件的实际加工信息、所述第一工件与加工设备之间的第一关系以及所述第一工件的加工完成时间；
模型确定模块32，用于基于所述第一关系、所述加工完成时间以及预设的加工信息，确定目标工件的初始调度模型，其中，所述目标工件包括多个第一工件；
排序确定模块33，用于通过启发式算法对预设的排序规则以及所述实际加工信息进行顺序计算，以确定所述目标工件的排序信息，所述排序信息用于指示目标工件包括的各个第一工件的加工顺序；
矩阵确定模块34，用于基于所述排序信息，确定工件位置矩阵，其中，所述工件位置矩阵用于指示工位与工件一一对应；
调度确定模块35，用于基于所述工件位置矩阵，对所述初始调度模型进行调整计算，以得到目标调度信息，其中，所述调整计算包括通过所述初始调度模型的求解器对所述工件位置矩阵的第一参数以及所述初始调度模型中的第二参数进行迭代计算。
在一个可选的实施例中，所述加工信息采集模块31块包括：
加工信息采集单元，用于获取第一工件的实际加工信息；
第一关系确单元，用于基于所述实际加工信息，确定第一工件在任意加工阶段的等待时间与加工设备的空闲时间之间的第一关系，其中，所述第一关系通过第一公式进行表示，所述第一公式为：
式中，Wt，i为t阶段第i个工件的等待时间，Iit，i为t阶段对第i个工件进行加工之前所述加工设备的空闲时间，dt，ij为t阶段第i个工件的实际加工时间，其中，t=1,2,3...,T；i=1,2,3…,I。
在一个可选的实施例中，所述加工信息采集模块31包括：
加工完成时间确定单元，用于在所述基于所述实际加工信息，确定第一工件在任意加工阶段的等待时间与加工设备的空闲时间之间的第一关系之后，根据所述第一关系，根据第二公式确定所述第一工件的加工完成时间，其中，所述第二公式包括：
式中，Ct，i（s）为t阶段第i个工件的加工完成时间。
在一个可选的实施例中，所述矩阵确定模块34包括：
矩阵确定单元，用于根据所述排序信息，通过第三公式确定所述工件位置矩阵，其中，所述第三公式包括：
，
其中，
需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
在一个示例性实施例中，上述计算机可读存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器（Read-Only Memory，简称为ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，简称为RAM）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
在一个示例性实施例中，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。
本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及示例性实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以通过不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于等待时间约束的多阶段排序及预约调度方法，其特征在于，包括：
获取第一工件的加工信息，其中，所述加工信息包括所述第一工件的实际加工信息、所述第一工件与加工设备之间的第一关系以及所述第一工件的加工完成时间；
基于所述第一关系、所述加工完成时间以及预设的加工信息确定目标工件的初始调度模型，其中，所述目标工件包括多个第一工件；
通过启发式算法对预设的排序规则以及所述实际加工信息进行顺序计算，以确定所述目标工件的排序信息，所述排序信息用于指示目标工件包括的各个第一工件的加工顺序；
基于所述排序信息，确定工件位置矩阵，其中，所述工件位置矩阵用于指示工位与工件一一对应；
基于所述工件位置矩阵，对所述初始调度模型进行调整计算，以得到目标调度信息，其中，所述调整计算包括通过所述初始调度模型的求解器对所述工件位置矩阵的第一参数以及所述初始调度模型中的第二参数进行迭代计算。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一工件的加工信息包括：
获取第一工件的实际加工信息；
基于所述实际加工信息，确定第一工件在任意加工阶段的等待时间与加工设备的空闲时间之间的第一关系，其中，所述第一关系通过第一公式进行表示，所述第一公式为：
式中，Wt，i为t阶段第i个工件的等待时间，It，i为t阶段对第i个工件进行加工之前所述加工设备的空闲时间，dt，i为t阶段第i个工件的实际加工时间，其中，t=1,2,3...,T；i=1,2,3…,I。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述基于所述实际加工信息，确定第一工件在任意加工阶段的等待时间与加工设备的空闲时间之间的第一关系之后，所述方法还包括：
根据所述第一关系，根据第二公式确定所述第一工件的加工完成时间，其中，所述第二公式包括：
式中，Ct，i（s）为t阶段第i个工件的加工完成时间。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述排序信息，确定工件位置矩阵包括：
根据所述排序信息，通过第三公式确定所述工件位置矩阵，其中，所述第三公式包括：
，
其中，。
5.一种基于等待时间约束的多阶段排序及预约调度装置，其特征在于，包括：
加工信息采集模块，用于获取第一工件的加工信息，其中，所述加工信息包括所述第一工件的实际加工信息、所述第一工件与加工设备之间的第一关系以及所述第一工件的加工完成时间；
模型确定模块，用于基于所述第一关系、所述加工完成时间以及预设的加工信息，确定目标工件的初始调度模型，其中，所述目标工件包括多个第一工件；
排序确定模块，用于通过启发式算法对预设的排序规则以及所述实际加工信息进行顺序计算，以确定所述目标工件的排序信息，所述排序信息用于指示目标工件包括的各个第一工件的加工顺序；
矩阵确定模块，用于基于所述排序信息，确定工件位置矩阵，其中，所述工件位置矩阵用于指示工位与工件一一对应；
调度确定模块，用于基于所述工件位置矩阵，对所述初始调度模型进行调整计算，以得到目标调度信息，其中，所述调整计算包括通过所述初始调度模型的求解器对所述工件位置矩阵的第一参数以及所述初始调度模型中的第二参数进行迭代计算。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述加工信息采集模块包括：
加工信息采集单元，用于获取第一工件的实际加工信息；
第一关系确单元，用于基于所述实际加工信息，确定第一工件在任意加工阶段的等待时间与加工设备的空闲时间之间的第一关系，其中，所述第一关系通过第一公式进行表示，所述第一公式为：
式中，Wt，i为t阶段第i个工件的等待时间，It，i为t阶段对第i个工件进行加工之前所述加工设备的空闲时间，dt，i为t阶段第i个工件的实际加工时间，其中，t=1,2,3...,T；i=1,2,3…,I。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述加工信息采集模块包括：
加工完成时间确定单元，用于在所述基于所述实际加工信息，确定第一工件在任意加工阶段的等待时间与加工设备的空闲时间之间的第一关系之后，根据所述第一关系，根据第二公式确定所述第一工件的加工完成时间，其中，所述第二公式包括：
式中，Ct，i（s）为t阶段第i个工件的加工完成时间。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述矩阵确定模块包括：
根据所述排序信息，通过第三公式确定所述工件位置矩阵，其中，所述第三公式包括：
，
其中，。
9.一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程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至4任一项中所述的方法。
10.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至4任一项中所述的方法。
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2023
- 2023-09-27 CN CN202311260562.5A patent/CN116993135B/zh active Active
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