生产调度方法、装置、存储介质、系统和计算机程序产品与流程

本公开总体说来涉及人工智能领域，更具体地讲，涉及一种生产调度方法、装置、存储介质、系统和计算机程序产品。

背景技术：

1、在生产制造场景中，有一类名叫批量调度(lot scheduling)的复杂约束。lotscheduling是指将具有相似特征或属性的产品批量聚合进行加工的调度问题。在该问题中，以生产不同颜色的产品为例，相同颜色的产品被视为一个批次(lot)，需要将同一批次的产品集中安排在同一机器或工作站上进行加工。这种调度方式可以提高生产效率、降低切换成本，并减少调度的复杂性。尽管批量调度有着种种优点，但是求解满足批量调度约束的排产决策往往十分困难，再加上派工排产中的其他复杂约束，会对整个生产调度决策算法提出更大的挑战。

2、现有解决方案主要是人工和启发式算法，通过事先的排序等方式尽可能的对加工序列进行聚合和切分。这样的做法主要有两个缺陷：一是难以实现全局优化，例如局部的工序聚合可能反而导致全局效率降低；二是容易顾此失彼，在有多个约束和优化目标的情况下很难兼顾各个约束。

技术实现思路

1、本公开提供一种生产调度方法、装置、存储介质和系统，用于解决上述问题中的至少一个。

2、根据本公开的一方面，提供一种生产调度方法，所述生产调度方法包括：接收生产信息，其中，所述生产信息包括多种产品的作业流程的描述信息，所述描述信息用于描述加工相应产品所包含的多个工序；根据所述生产信息，以工序为节点，构建全局自动机；在所述生产信息包含的全部工序中至少存在一个批量工序的情况下，针对所述批量工序的节点，根据所述批量工序的描述信息，构建局部自动机，其中，所述批量工序是能够一次批量加工多个产品的工序；基于所述全局自动机和所述局部自动机，构建生产调度模型；求解所述生产调度模型，得到生产调度方案。

3、可选地，所述批量工序的描述信息包括单个批次可加工的产品数量范围，所述针对所述批量工序的节点，根据所述批量工序的描述信息，构建局部自动机，包括：针对所述批量工序的节点，建立用于统计单个批次加工的产品数量的第一状态，以及用于表示得到所述批量工序的一个加工批次的第二状态，将所述产品数量范围的上下限分别作为从所述第一状态到所述第二状态的最大距离和最小距离，构建最小-最大分离自动机，得到所述局部自动机。

4、可选地，所述建立用于统计单个批次加工的产品数量的第一状态，包括：建立所述第一状态，并将所述产品属性作为保持在所述第一状态的距离；所述将所述产品数量范围的上下限分别作为从所述第一状态到所述第二状态的最大距离和最小距离，包括：确定在所述第一状态的保持次数，将所述保持次数等于所述产品数量范围的下限作为从所述第一状态到所述第二状态的最小距离，将所述保持次数等于所述产品数量范围的上限作为从所述第一状态到所述第二状态的最大距离。

5、可选地，所述批量工序的描述信息还包括该批量工序所加工的产品属性，所述针对所述批量工序的节点，根据所述批量工序的描述信息，构建局部自动机，还包括：针对所述批量工序的节点，建立用于表示开始构建单个批次的第三状态，将所述产品属性作为从所述第三状态到所述第一状态的距离。

6、可选地，所述针对所述批量工序的节点，根据所述批量工序的描述信息，构建局部自动机，还包括：将所述产品属性以外的其他产品属性作为从所述第一状态到所述第三状态的距离。

7、可选地，所述基于所述全局自动机和所述局部自动机，构建生产调度模型，包括：基于所述全局自动机和所述局部自动机，使用混合整数规划方法，构建所述生产调度模型。

8、根据本公开的另一方面，提供一种生产调度装置，所述生产调度装置包括：接收单元，被配置为接收生产信息，其中，所述生产信息包括多种产品的作业流程的描述信息，所述描述信息用于描述加工相应产品所包含的多个工序；全局构建单元，被配置为根据所述生产信息，以工序为节点，构建全局自动机；局部构建单元，被配置为在所述生产信息包含的全部工序中至少存在一个批量工序的情况下，针对所述批量工序的节点，根据所述批量工序的描述信息，构建局部自动机，其中，所述批量工序是能够一次批量加工多个产品的工序；模型构建单元，被配置为基于所述全局自动机和所述局部自动机，构建生产调度模型；求解单元，被配置为求解所述生产调度模型，得到生产调度方案。

9、可选地，所述批量工序的描述信息包括单个批次可加工的产品数量范围，所述局部构建单元还被配置为针对所述批量工序的节点，建立用于统计单个批次加工的产品数量的第一状态，以及用于表示得到所述批量工序的一个加工批次的第二状态，将所述产品数量范围的上下限分别作为从所述第一状态到所述第二状态的最大距离和最小距离，构建最小-最大分离自动机，得到所述局部自动机。

10、可选地，所述局部构建单元还被配置为：建立所述第一状态，并将所述产品属性作为保持在所述第一状态的距离；确定在所述第一状态的保持次数，将所述保持次数等于所述产品数量范围的下限作为从所述第一状态到所述第二状态的最小距离，将所述保持次数等于所述产品数量范围的上限作为从所述第一状态到所述第二状态的最大距离。

11、可选地，所述批量工序的描述信息还包括该批量工序所加工的产品属性，所述局部构建单元还被配置为针对所述批量工序的节点，建立用于表示开始构建单个批次的第三状态，将所述产品属性作为从所述第三状态到所述第一状态的距离。

12、可选地，所述局部构建单元还被配置为将所述产品属性以外的其他产品属性作为从所述第一状态到所述第三状态的距离。

13、可选地，所述模型构建单元还被配置为基于所述全局自动机和所述局部自动机，使用混合整数规划装置，构建所述生产调度模型。

14、根据本公开的另一方面，提供一种存储指令的计算机可读存储介质，其中，当所述指令被至少一个计算装置运行时，促使所述至少一个计算装置执行如上所述的生产调度方法。

15、根据本公开的另一方面，提供一种包括至少一个计算装置和至少一个存储指令的存储装置的系统，其中，所述指令在被所述至少一个计算装置运行时，促使所述至少一个计算装置执行如上所述的生产调度方法。

16、根据本公开的另一方面，提供一种计算机程序产品，包括指令，其中，所述指令在被至少一个计算装置运行时，促使所述至少一个计算装置执行如上所述的生产调度方法。

17、根据本公开示例性实施例的生产调度方法、装置、存储介质、系统和计算机程序产品，通过针对批量工序构建局部自动机，能够用自动机表示批量工序的调度，可以清晰地将批量调度问题数学化，从而能够构建覆盖到批量工序内部调度的生产调度模型，对此进行求解，更容易得到全局最优解，有助于提升决策效率。

18、将在接下来的描述中部分阐述本公开总体构思另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本公开总体构思的实施而得知。

技术特征：

1.一种生产调度方法，其特征在于，所述生产调度方法包括：

2.如权利要求1所述的生产调度方法，其特征在于，所述批量工序的描述信息包括单个批次可加工的产品数量范围，所述针对所述批量工序的节点，根据所述批量工序的描述信息，构建局部自动机，包括：

3.如权利要求2所述的生产调度方法，其特征在于，所述批量工序的描述信息还包括该批量工序所加工的产品属性，

4.如权利要求2所述的生产调度方法，其特征在于，所述批量工序的描述信息还包括该批量工序所加工的产品属性，所述针对所述批量工序的节点，根据所述批量工序的描述信息，构建局部自动机，还包括：

5.如权利要求4所述的生产调度方法，其特征在于，所述针对所述批量工序的节点，根据所述批量工序的描述信息，构建局部自动机，还包括：

6.如权利要求1至5中的任一权利要求所述的生产调度方法，其特征在于，所述基于所述全局自动机和所述局部自动机，构建生产调度模型，包括：

7.一种生产调度装置，其特征在于，所述生产调度装置包括：

8.一种存储指令的计算机可读存储介质，其特征在于，当所述指令被至少一个计算装置运行时，促使所述至少一个计算装置执行如权利要求1至6中的任一权利要求所述的生产调度方法。

9.一种包括至少一个计算装置和至少一个存储指令的存储装置的系统，其特征在于，所述指令在被所述至少一个计算装置运行时，促使所述至少一个计算装置执行如权利要求1至6中的任一权利要求所述的生产调度方法。

10.一种计算机程序产品，包括指令，其特征在于，所述指令在被至少一个计算装置运行时，促使所述至少一个计算装置执行如权利要求1至6中的任一权利要求所述的生产调度方法。

技术总结本公开提供了一种生产调度方法、装置、存储介质、系统和计算机程序产品，所述生产调度方法包括：接收生产信息，其中，所述生产信息包括多种产品的作业流程的描述信息，所述描述信息用于描述加工相应产品所包含的多个工序；根据所述生产信息，以工序为节点，构建全局自动机；在所述生产信息包含的全部工序中至少存在一个批量工序的情况下，针对所述批量工序的节点，根据所述批量工序的描述信息，构建局部自动机，其中，所述批量工序是能够一次批量加工多个产品的工序；基于所述全局自动机和所述局部自动机，构建生产调度模型；求解所述生产调度模型，得到生产调度方案。该方法更容易得到全局最优解，有助于提升决策效率。技术研发人员：李京受保护的技术使用者：第四范式（北京）技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29