[发明专利]制造或物流过程的作业调度

说明书

提供了制造或物流过程的作业调度。本发明涉及一种使用优先级函数调度制造或物流过程的作业的计算机实现方法（900）。对多个待调度作业评估优先级函数，以获得多个相应的优先级值。优先级函数被定义为调用内核函数。内核函数被定义为比较两个相应作业的表示。对所选作业评估优先级函数包括对所选作业和一个或多个参考作业的表示评估内核函数。基于优先级值确定多个作业的调度表，并且然后输出该调度表，以使得多个作业能够根据调度表被实行。

技术领域

本发明涉及一种调度制造或物流过程的作业的计算机实现方法，并且涉及一种对应的系统。本发明进一步涉及一种为这种调度确定优先级函数的计算机实现方法，以及一种对应的系统。本发明进一步涉及一种计算机可读介质，其包括执行上述方法之一和/或优先级函数的指令。

背景技术

在制造和物流中，调度系统用于确定作业在可用资源（诸如制造机器）之间的高效分配，以便实现给定的目的，诸如最小化平均完成时间或平衡机器的工作负荷。尽可能高效地调度作业是至关重要的。高效的调度表允许高效地使用机器，从而导致增加的生产能力，更快地完成顺序，并降低成本。与此同时，尤其是对于大规模的制造和物流任务，以最优或接近最优的方式调度大量作业已知是计算上的难题。

已知根据列表调度程序来调度作业。在列表调度中，作业是根据优先级函数来调度的。优先级函数是确定接下来应当调度的作业的函数。给定优先级函数，通过在迭代中选择具有最高优先级的作业，并考虑当前可用性和可行性约束尽可能早地调度它，可以迭代地调度作业。该程序被称为列表调度。列表调度具有的优点在于它以计算高效的方式确定调度表。这使得列表调度特别适合于大规模应用和/或必须根据复杂约束来调度作业的应用。此外，如果约束改变，则优先级函数不必重新计算，使得列表调度适合于需要频繁地重新计算或自适应地确定调度表的情形。

已知各种优先级函数在某些情况下表现相当好。然而，每个具体的生产环境造成其特定的约束，并且可能因不同的因素而随时间改变。这意味着，给定特定的制造或物流过程，应用适合于该特定制造或物流过程的优先级函数是有益的。用于学习一组优先级规则的方法在例如C. D. Geiger等人的“Rapid Modeling and Discovery of PriorityDispatching Rules: An Autonomous Learning Approach”，J Sched 9，7-34 （2006）中公开。在这项工作中，根据作业、机器和系统属性的当前值以及数值常数，使用关系、算术和条件运算符和函数来定义优先级函数类。提出了一种演进算法用于从这类函数中学习优先级函数。

发明内容

将合期望的是使用性能更好的优先级函数来调度制造或物流过程的作业，例如导致更高效调度表的优先级函数。此外，将合期望的是自动确定这种性能更好的优先级函数，和/或以计算上更高效的方式确定优先级函数。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于根据优先级函数来调度制造或物流过程的作业的计算机实现方法和对应的调度系统，分别如权利要求1和13所定义的。根据本发明的另一方面，提供了一种用于确定这种优先级函数的计算机实现方法和对应的训练系统，分别如权利要求6和14所定义的。根据本发明的一个方面，描述了一种如权利要求15所定义的计算机可读介质。

各种实施例涉及使用优先级函数来调度制造或物流过程的作业（也称为任务）。优先级函数可以被定义为确定优先级值，该优先级值指示制造或物流过程的作业的优先级。作为输入，优先级函数可以接收作业的表示，例如包括与作业相关的一个或多个属性，诸如作业的发布日期、权重和/或处理时间。通篇给出了各种示例。作为输出，优先级函数可以提供优先级值，例如实数值。例如，较高的优先级值可能表示作业的较高（或较低）优先级。

优先级函数可以用于确定用于多个作业的调度表。调度表可以指示特定作业在哪个时间点被分配给特定资源，例如制造系统的特定制造设备。例如，可以使用列表调度来确定调度表。不需要一次确定用于所有作业的调度表，例如，可以在制造或物流过程期间逐渐确定调度表，和/或作业集和/或确定的调度表可以随着时间的推移而更新。