作业车间调度方法、装置、设备、存储介质和程序产品

本技术涉及车间生产调度，特别是涉及一种作业车间调度方法、装置、设备、存储介质和程序产品。

背景技术：

1、作业车间调度是制造业中的一个重要问题，它涉及到如何合理安排作业任务的加工机床、加工顺序和具体加工时间，以最大限度地提高生产效率和资源利用率，缩短制造周期。

2、目前，作业车间调度有两类，第一是启发式的作业车间调度方法，通过定义一系列优先级规则来决定任务的执行顺序，从而实现作业车间调度。这些优先级规则通常根据任务的特征和约束条件进行设计，以优化目标指标（如完成时间、资源利用率等）。第二是元启发式的作业车间调度方法，通过运用智能优化算法，从候选解空间中搜索最优解。

3、然而，启发式的作业车间调度方法依赖人为定义的调度规则，不具有全局寻优能力，难以在较为复杂的调度问题上取得较好的结果。而元启发式的作业车间调度方法通过大规模计算寻优，通常需要较长的计算时间。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够兼具快速寻优能力和全局寻优能力的作业车间调度方法、装置、设备、存储介质和程序产品。

2、第一方面，本技术提供了一种作业车间调度方法，包括：

3、根据作业车间调度的优化目标对应的优先级规则，确定各作业任务的优先级组别；

4、对同一该优先级组别中的各该作业任务对应的工序进行随机排序，并根据各该优先级组别对应的优先级，对各该优先级组别排序，以确定该作业车间调度的多个初始工序序列；

5、根据随机生成数与预设概率阈值之间的比较结果、各该初始工序序列，生成多个目标工序序列；

6、利用遗传算法对各该目标工序序列进行处理，确定该作业车间的调度策略。

7、在其中一个实施例中，若存在多个该优先级规则，该根据作业车间调度的优化目标对应的优先级规则，确定各作业任务的优先级组别，包括：

8、针对各该作业任务，根据各该优先级规则，确定该作业任务在各该优先级规则下的第一排序位置；

9、根据各该作业任务在各该优先级规则下的第一排序位置，确定各该作业任务的优先级组别。

10、在其中一个实施例中，该根据各该作业任务在各该优先级规则下的第一排序位置，确定各该作业任务的优先级组别，包括：

11、针对各该作业任务，将该作业任务在各该优先级规则下的第一排序位置求和，得到该作业任务对应的求和结果；

12、根据各该作业任务对应的求和结果，确定各该作业任务对应的第二排序位置；

13、根据各该作业任务对应的第二排序位置，确定各该作业任务的优先级组别。

14、在其中一个实施例中，该根据各该作业任务对应的第二排序位置，确定各该作业任务的优先级组别，包括：

15、针对各该作业任务，确定预设组别数量与该第二排序位置的乘积结果；

16、根据各该作业任务对应的该乘积结果、该作业任务的数量，确定各该作业任务的优先级组别。

17、在其中一个实施例中，该根据随机生成数与预设概率阈值之间的比较结果、各该初始工序序列，生成多个目标工序序列，包括：

18、获取该随机生成数；

19、确定该随机生成数与该预设概率阈值之间的比较结果；

20、若该比较结果为随机生成数小于该预设概率阈值，则将该初始工序序列中处于第一非空置位置的工序取出并放入该目标工序序列的第一个空置位置，并返回执行获取新随机生成数，确定该新随机生成数与该预设概率阈值之间的比较结果的步骤，直至该目标工序序列中不存在空置位置；

21、若该比较结果为随机生成数不小于该预设概率阈值，则将该初始工序序列中任意一个工序取出并放入该目标工序序列的第一个空置位置，并返回执行获取该新随机生成数，确定该新随机生成数与该预设概率阈值之间的比值结果的步骤，直至该目标工序序列中不存在空置位置。

22、在其中一个实施例中，该利用遗传算法对各该目标工序序列进行处理，确定该作业车间的调度策略，包括：

23、从各该目标工序序列中确定第一目标工序序列和第二目标工序序列；

24、利用该遗传算法对该第一目标工序序列中的第一目标子序列与该第二目标工序序列中的第二目标子序列进行交叉处理，得到新第一目标工序序列和新第二目标工序序列；该第一目标子序列的优先级组别与该第二目标子序列的优先级组别相同；

25、利用该遗传算法对该新第一目标工序序列和该新第二目标工序序列进行变异处理，确定该作业车间的调度策略。

26、第二方面，本技术还提供了一种作业车间调度装置，包括：

27、第一确定模块，用于根据作业车间调度的优化目标对应的优先级规则，确定各作业任务的优先级组别；

28、排序模块，用于对同一该优先级组别中的各该作业任务对应的工序进行随机排序，并根据各该优先级组别对应的优先级，对各该优先级组别排序，以确定该作业车间调度的多个初始工序序列；

29、生成模块，用于根据随机生成数与预设概率阈值之间的比较结果、各该初始工序序列，生成多个目标工序序列；

30、第二确定模块，用于利用遗传算法对各该目标工序序列进行处理，确定该作业车间的调度策略。

31、第三方面，本技术还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，该处理器执行该计算机程序时实现以下步骤：

32、根据作业车间调度的优化目标对应的优先级规则，确定各作业任务的优先级组别；

33、对同一该优先级组别的各该作业任务进行排序，以确定该作业车间调度的初始工序序列；

34、根据随机生成数与预设概率阈值之间的比较结果、该初始工序序列，生成多个目标工序序列；

35、利用遗传算法对各该目标工序序列进行处理，确定该作业车间的调度策略。

36、第四方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

37、根据作业车间调度的优化目标对应的优先级规则，确定各作业任务的优先级组别；

38、对同一该优先级组别的各该作业任务进行排序，以确定该作业车间调度的初始工序序列；

39、根据随机生成数与预设概率阈值之间的比较结果、该初始工序序列，生成多个目标工序序列；

40、利用遗传算法对各该目标工序序列进行处理，确定该作业车间的调度策略。

41、第五方面，本技术还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

42、根据作业车间调度的优化目标对应的优先级规则，确定各作业任务的优先级组别；

43、对同一该优先级组别的各该作业任务进行排序，以确定该作业车间调度的初始工序序列；

44、根据随机生成数与预设概率阈值之间的比较结果、该初始工序序列，生成多个目标工序序列；

45、利用遗传算法对各该目标工序序列进行处理，确定该作业车间的调度策略。

46、上述作业车间调度方法、装置、设备、存储介质和程序产品，对同一优先级组别中的各作业任务对应的工序进行随机排序，并根据各优先级组别对应的优先级，对各优先级组别排序，以确定作业车间调度的多个初始工序序列，根据随机生成数与预设概率阈值之间的比较结果、初始工序序列，生成多个目标工序序列，利用遗传算法对各目标工序序列进行处理，确定作业车间的调度策略。传统技术中，利用启发式的作业车间调度方法，通过定义一系列优先级规则来决定任务的执行顺序，从而实现作业车间调度；或是利用元启发式的作业车间调度方法，通过运用智能优化算法，从候选解空间中搜索最优解。但是，启发式的作业车间调度方法依赖人为定义的调度规则，不具有全局寻优能力，难以在较为复杂的调度问题上取得较好的结果。而元启发式的作业车间调度方法通过大规模计算寻优，通常需要较长的计算时间。而本技术实施例中，根据优先级规则确定各作业任务的优先级组别。根据优先级组别得到初始工序序列，并进一步得到以概率遵循优先级组别的目标工序序列，对目标工序序列中各优先级组别中各优先级组别的子工序序列使用遗传算法进行交叉变异处理。通过优先级组别融入启发式算法中的优先级规则，在排序过程中以一定的概率违背优先级规则，以探索全局空间，能够使得作业车间调度方法能够兼具快速寻优能力和全局寻优能力，进一步的，能够合理安排作业任务的加工机床、加工顺序和具体加工时间，提高生产效率和资源利用率，缩短制造周期。