[发明专利]排序和调度的方法及其系统

说明书

技术领域

本发明提出一种生产排序和生产调度的方法及其系统，特别指一种用于在给定的生产能力定义和一组约束下生成对一组作业的最优化排序和调度的方法和系统。

背景技术

生产线用于制造工厂中必须严格按照排序进行产品生产时。然而，由于制造和市场有很多约束，而且通常需要与动态的制造环境步伐一致，如何实现生产线上生产的各个单位之间的有效排序是一项复杂的任务。

为使生产能在生产线中以最佳水准运行，生产调度必须考虑生产线的生产能力定义以及对其有影响的约束。常见的约束包括如劳动力和原材料短缺的资源约束和围绕工厂内生产量问题的生产能力约束。

近期的技术已启用了通过软件系统执行的最佳生产调度和排序。一些通常使用的最优化技术包括数学程序设计、调遣(dispatch)规则、专家系统、神经网络、遗传算法、模糊逻辑和归纳学习。

然而，当前的生产排序系统每次安装到新的制造环境后，都需要重新装配其最优化技术。这体现了这类系统安装方面的问题。另外，在今天不断变化的条件下，约束也根据市场条件在生产过程中不断变化。

因此，需要一种可适用于任何生产环境的有效的生产线排序和调度解。定制计画必须可配置，以使排序和调度解可应用于不同的制造环境。此外，随着约束和要求的演化，可使用户能够容易地通过修改系统现有部件的行为来反映变化。所述系统还应具备一定的灵活性，可方便纳入新的约束。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于针对作业定义、约束定义、参数定义和生产能力定义生成最优化排序和调度的方法、系统和计算机程序产品。作业定义包括至少一个作业，其中每个作业包含至少一个待生产单位。每个作业也通过至少一个用于描述待生产单位的属性来描述。约束定义包含对单位生产的限制。参数定义包含一组参数，该组参数支配用于生成最优化排序和调度的最优化方法的行为。最优化排序和调度针对一个排序范围(sequencing horizon)产生，其中所述排序范围限定了生成最优化排序和调度的持续时间。该系统可与各种已知的最优化方法结合使用。

根据本发明的实施例，生成最优化排序和调度的方法包含响应上述定义生成通用对象，然后在用来生成最优化排序和调度的最优化方法中使用所生成的通用对象。第一步包含响应作业定义生成至少一个通用作业对象。所述通用作业对象提供了用于最优化方法的作业属性。第二步包含响应约束定义生成至少一个通用约束对象。所述通用约束对象使用了作业对象的属性，以应用约束。第三步包含响应生产能力定义生成至少一个通用槽(slot)对象。所述通用槽对象表示槽，其中槽表示作业的单位生产的生产能力。排序范围以槽的形式表示，槽分割排序范围的整个持续时间。通用槽对象使最终的最优化排序和调度以贯穿整个排序范围的槽的形式表示。第五步包含响应参数定义生成参数对象。所述参数对象用于根据用户需要影响最优化方法。

接着，作业定义所界定的逻辑用于生成初始解。最后，四个对象和初始解用来生成最优化排序和调度。该步骤还涉及迭代初始解以改善所得的最终排序和调度。

本发明的另一实施例提供一种用于生成最优化排序和调度的系统。该系统包含一可配置层，其能存储至少一个通用作业对象、至少一个通用槽对象、至少一个通用约束对象和一参数对象。另外，该系统包含一核心产品层，其包括一个最优化引擎，其中所述最优化引擎利用通用作业对象、通用槽对象、通用约束对象和参数对象生成最优化的排序和调度。

附图说明

图1描绘根据本发明的一个实施例，生成最优化排序和调度的方法的流程图。

图2描绘根据本发明的一个实施例生成通用作业对象的方法的流程图。

图3显示根据本发明的一个实施例，储存通用作业对象、作业定义和属性包集的数据库的例示性图解表示。

图4描述根据本发明的一个实施例生成通用约束对象的方法的流程图。

图5显示根据本发明实施例，用于储存通用约束对象、仓位类型和属性包集的例示性数据库。

图6描绘根据本发明的一个实施例，添加新的约束类型的方法的流程图。

图7描绘根据本发明的一个实施例，生成通用槽对象的方法的流程图。

图8根据本发明的一个实施例，用于储存生产能力定义、仓位类型和通用槽对象的数据库的例示性图解表示。

图9根据本发明的一个实施例的用于生成最优化排序和调度的系统的示意图。

具体实施方式

具体实施方式中所使用的术语定义如下：

作业(Job)：作业包含至少一个待生产单位。每个作业还由至少一个描述其所包含的单位的属性来描述。