專利名稱：排序和調(diào)度的方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出一種生產(chǎn)排序和生產(chǎn)調(diào)度的方法及其系統(tǒng)，特別指一種用于在給定的生產(chǎn)能力定義和一組約束下生成對一組作業(yè)的最優(yōu)化排序和調(diào)度的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
生產(chǎn)線用于制造工廠中必須嚴(yán)格按照排序進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)時。然而，由于制造和市場有很多約束，而且通常需要與動態(tài)的制造環(huán)境步伐一致，如何實現(xiàn)生產(chǎn)線上生產(chǎn)的各個單位之間的有效排序是一項復(fù)雜的任務(wù)。
為使生產(chǎn)能在生產(chǎn)線中以最佳水準(zhǔn)運行，生產(chǎn)調(diào)度必須考慮生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力定義以及對其有影響的約束。常見的約束包括如勞動力和原材料短缺的資源約束和圍繞工廠內(nèi)生產(chǎn)量問題的生產(chǎn)能力約束。
近期的技術(shù)已啟用了通過軟件系統(tǒng)執(zhí)行的最佳生產(chǎn)調(diào)度和排序。一些通常使用的最優(yōu)化技術(shù)包括數(shù)學(xué)程序設(shè)計、調(diào)遣(dispatch)規(guī)則、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、模糊邏輯和歸納學(xué)習(xí)。
然而，當(dāng)前的生產(chǎn)排序系統(tǒng)每次安裝到新的制造環(huán)境后，都需要重新裝配其最優(yōu)化技術(shù)。這體現(xiàn)了這類系統(tǒng)安裝方面的問題。另外，在今天不斷變化的條件下，約束也根據(jù)市場條件在生產(chǎn)過程中不斷變化。
因此，需要一種可適用于任何生產(chǎn)環(huán)境的有效的生產(chǎn)線排序和調(diào)度解。定制計畫必須可配置，以使排序和調(diào)度解可應(yīng)用于不同的制造環(huán)境。此外，隨著約束和要求的演化，可使用戶能夠容易地通過修改系統(tǒng)現(xiàn)有部件的行為來反映變化。所述系統(tǒng)還應(yīng)具備一定的靈活性，可方便納入新的約束。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于針對作業(yè)定義、約束定義、參數(shù)定義和生產(chǎn)能力定義生成最優(yōu)化排序和調(diào)度的方法、系統(tǒng)和計算機程序產(chǎn)品。作業(yè)定義包括至少一個作業(yè)，其中每個作業(yè)包含至少一個待生產(chǎn)單位。每個作業(yè)也通過至少一個用于描述待生產(chǎn)單位的屬性來描述。約束定義包含對單位生產(chǎn)的限制。參數(shù)定義包含一組參數(shù)，該組參數(shù)支配用于生成最優(yōu)化排序和調(diào)度的最優(yōu)化方法的行為。最優(yōu)化排序和調(diào)度針對一個排序范圍(sequencing horizon)產(chǎn)生，其中所述排序范圍限定了生成最優(yōu)化排序和調(diào)度的持續(xù)時間。該系統(tǒng)可與各種已知的最優(yōu)化方法結(jié)合使用。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，生成最優(yōu)化排序和調(diào)度的方法包含響應(yīng)上述定義生成通用對象，然后在用來生成最優(yōu)化排序和調(diào)度的最優(yōu)化方法中使用所生成的通用對象。第一步包含響應(yīng)作業(yè)定義生成至少一個通用作業(yè)對象。所述通用作業(yè)對象提供了用于最優(yōu)化方法的作業(yè)屬性。第二步包含響應(yīng)約束定義生成至少一個通用約束對象。所述通用約束對象使用了作業(yè)對象的屬性，以應(yīng)用約束。第三步包含響應(yīng)生產(chǎn)能力定義生成至少一個通用槽(slot)對象。所述通用槽對象表示槽，其中槽表示作業(yè)的單位生產(chǎn)的生產(chǎn)能力。排序范圍以槽的形式表示，槽分割排序范圍的整個持續(xù)時間。通用槽對象使最終的最優(yōu)化排序和調(diào)度以貫穿整個排序范圍的槽的形式表示。第五步包含響應(yīng)參數(shù)定義生成參數(shù)對象。所述參數(shù)對象用于根據(jù)用戶需要影響最優(yōu)化方法。
接著，作業(yè)定義所界定的邏輯用于生成初始解。最后，四個對象和初始解用來生成最優(yōu)化排序和調(diào)度。該步驟還涉及迭代初始解以改善所得的最終排序和調(diào)度。
本發(fā)明的另一實施例提供一種用于生成最優(yōu)化排序和調(diào)度的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含一可配置層，其能存儲至少一個通用作業(yè)對象、至少一個通用槽對象、至少一個通用約束對象和一參數(shù)對象。另外，該系統(tǒng)包含一核心產(chǎn)品層，其包括一個最優(yōu)化引擎，其中所述最優(yōu)化引擎利用通用作業(yè)對象、通用槽對象、通用約束對象和參數(shù)對象生成最優(yōu)化的排序和調(diào)度。


圖1描繪根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，生成最優(yōu)化排序和調(diào)度的方法的流程圖。
圖2描繪根據(jù)本發(fā)明的一個實施例生成通用作業(yè)對象的方法的流程圖。
圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，儲存通用作業(yè)對象、作業(yè)定義和屬性包集的數(shù)據(jù)庫的例示性圖解表示。
圖4描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施例生成通用約束對象的方法的流程圖。
圖5顯示根據(jù)本發(fā)明實施例，用于儲存通用約束對象、倉位類型和屬性包集的例示性數(shù)據(jù)庫。
圖6描繪根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，添加新的約束類型的方法的流程圖。
圖7描繪根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，生成通用槽對象的方法的流程圖。
圖8根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，用于儲存生產(chǎn)能力定義、倉位類型和通用槽對象的數(shù)據(jù)庫的例示性圖解表示。
圖9根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于生成最優(yōu)化排序和調(diào)度的系統(tǒng)的示意圖。
具體實施例方式
具體實施方式
中所使用的術(shù)語定義如下作業(yè)(Job)作業(yè)包含至少一個待生產(chǎn)單位。每個作業(yè)還由至少一個描述其所包含的單位的屬性來描述。
作業(yè)定義(Job Definition)作業(yè)定義包含至少一個生產(chǎn)作業(yè)。作業(yè)定義還提供至少一個描述各個作業(yè)的屬性。
約束定義(Constraint Definition)約束定義包含對生產(chǎn)線中單位生產(chǎn)的限制。限制可適用于單位的生產(chǎn)順序、單位的數(shù)量或者單位生產(chǎn)的持續(xù)時間。
生產(chǎn)能力定義(Capacity Definition)生產(chǎn)能力定義提供了在一界定的時間段內(nèi)(諸如一天、一周或任何用戶定義的時段)內(nèi)能生產(chǎn)出的最大產(chǎn)量。
參數(shù)定義(Parameters Definition)參數(shù)定義包含一組參數(shù)，該組參數(shù)管理用于生成最優(yōu)化排序和調(diào)度的最優(yōu)化方法的行為。
輸入資料(Input Data)作業(yè)定義、約束定義、生產(chǎn)能力定義和參數(shù)定義統(tǒng)稱為輸入資料。
排序范圍(Sequencing Horizon)排序范圍是生成最優(yōu)化排序和調(diào)度的持續(xù)時間。
通用作業(yè)對象(Generic Job Object)通用作業(yè)對象是包含作業(yè)的至少一個屬性的作業(yè)定義的通用表示(generic representation)。通用表示采用的是允許通過與本發(fā)明結(jié)合使用的最優(yōu)化方法處理的格式。通用作業(yè)對象可還包含利用作業(yè)屬性計算出的至少一個復(fù)雜作業(yè)屬性。
屬性包(Attribute Kit)屬性包以作業(yè)屬性的通用表示來存儲作業(yè)的屬性。通用表示允許通用作業(yè)對象可存儲作業(yè)的屬性，以通過最優(yōu)化方法進(jìn)行處理。此外，屬性包識別可啟用復(fù)雜作業(yè)屬性計算的邏輯表達(dá)式。該邏輯表達(dá)式也可用于對特定值的作業(yè)屬性應(yīng)用約束。
通用約束對象(Generic constraint Object)通用約束對象是約束定義的通用表示，通用表示采用的是允許通過與本發(fā)明結(jié)合使用的最優(yōu)化方法處理的格式。通用約束對象指定應(yīng)用于作業(yè)生產(chǎn)的約束的類型。此外，通用約束對象可包括時間區(qū)段和屬性包，所述時間段表示對于作業(yè)生產(chǎn)和屬性包應(yīng)用約束的時間。
通用參數(shù)對象(Generic Parameters Object)通用參數(shù)對象是參數(shù)定義的通用表示，所述參數(shù)定義包含了至少一個影響最優(yōu)化方法的參數(shù)。通用表示采用的是允許通過與本發(fā)明結(jié)合使用的最優(yōu)化方法進(jìn)行處理的格式。
倉位(Bin)倉位是劃分排序范圍的時間單位。每個倉位可看作是固定數(shù)目的槽的集合。一個倉位可以多個倉位類型(諸如一天、一周或一個月)表達(dá)。
槽(Slot)槽表示作業(yè)單位的生產(chǎn)的生產(chǎn)能力。
通用槽對象(Generic Slot Object)通用槽對象是槽的通用表示，其包含至少一個描述該槽的屬性。通用表示是采用的可通過與本發(fā)明結(jié)合使用的最優(yōu)化方法進(jìn)行處理的格式。
可配置層(Configurable Layer)可配置層根據(jù)特定制造環(huán)境輸入不同的資料配置輸入?？膳渲脤邮垢鞣N對象可用于與本發(fā)明結(jié)合使用的最優(yōu)化方法。
最優(yōu)化引擎(Optimization Engine)最優(yōu)化引擎包括利用最優(yōu)化方法的算法，其使用至少一個通用作業(yè)對象、至少一個通用約束對象、至少一個通用槽對象和一個參數(shù)對象來產(chǎn)生最優(yōu)化排序和調(diào)度。
核心產(chǎn)品層(Core Product Layer)核心產(chǎn)品層可根據(jù)本發(fā)明的最優(yōu)化方法，生成最優(yōu)化排序和調(diào)度。
本發(fā)明提供一種方法、系統(tǒng)和計算機程序產(chǎn)品，其用于在給定排序范圍、給定生產(chǎn)能力和一組限制的情況下，響應(yīng)生產(chǎn)要求或一組作業(yè)而生成最優(yōu)化生產(chǎn)排序和調(diào)度。在本發(fā)明的各實施例中，對使用生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)的工廠執(zhí)行排序和調(diào)度。在各實施例中，生產(chǎn)要求以至少一項作業(yè)的形式提供給本發(fā)明，其中每項作業(yè)包含至少一個待生產(chǎn)的單位。此外，每項作業(yè)通過至少一個用于描述待生產(chǎn)單位的屬性來描述。作業(yè)和其屬性在下文中被稱為作業(yè)屬性。在本發(fā)明中設(shè)想的作業(yè)屬性隨應(yīng)用的不同而變化。例如，如果將本發(fā)明用于汽車制造廠，則將(例如)作業(yè)屬性視為要生產(chǎn)的汽車的顏色、型號和例如庫存單位(Stock Keeping Unit，SKU)數(shù)量的專有代碼等；又例如，本發(fā)明用于壓縮機制造廠，則將作業(yè)屬性視為壓縮機的類型(往復(fù)式壓縮機/回轉(zhuǎn)式壓縮機/渦旋式壓縮機)、壓縮機的應(yīng)用(空調(diào)/冰箱)、制冷能力、功率等。根據(jù)本發(fā)明的實施例，至少一項作業(yè)(其中各項作業(yè)都由一組屬性描述的)被稱為作業(yè)定義。
本發(fā)明可配置用于具有不同的生產(chǎn)單位屬性組和不同約束的各種應(yīng)用。此外，本發(fā)明可配置以包括針對生產(chǎn)單位的一組屬性的變化和針對特定應(yīng)用的約束的變化。
生產(chǎn)要求可通過允許用戶指定要生產(chǎn)的單位的作業(yè)屬性以用戶界面的方式提供給本發(fā)明?；蛘?，生產(chǎn)要求可通過指定這些屬性的數(shù)據(jù)庫或純文本文件提供給本發(fā)明。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將不難發(fā)現(xiàn)，在不偏離本發(fā)明精神和范圍的情況下，提供生產(chǎn)要求的各種方法都可使用。
生產(chǎn)線上的生產(chǎn)調(diào)度和排序需要結(jié)合生產(chǎn)線上單位生產(chǎn)的限制。作業(yè)生產(chǎn)的限制在下文中被稱為約束定義(Constraint Definition)。限制適用于單位生產(chǎn)的順序、單位的數(shù)量或者單位生產(chǎn)的持續(xù)時間。制造工廠的生產(chǎn)能力表示利用可得工廠設(shè)備能力(plant capacity)、勞動力、設(shè)備產(chǎn)品規(guī)格和產(chǎn)品組合能實現(xiàn)的可持續(xù)的最高產(chǎn)量。因此，生產(chǎn)能力定義可由生產(chǎn)能力生成。根據(jù)本發(fā)明的實施例，生產(chǎn)能力定義提供在一定義時間段內(nèi)(如一天、一周或用戶定義的任何時段內(nèi))能實現(xiàn)的最大生產(chǎn)能力。
本發(fā)明可與使用已知最優(yōu)化方法的各種算法結(jié)合使用。許多已知的最優(yōu)化方法在其最優(yōu)化性質(zhì)上具有靈活性。根據(jù)本發(fā)明實施例所使用的例示性最優(yōu)化方法包括以組合最優(yōu)化(combinatorial optimization)和搜索啟發(fā)式算法(search heuristics)為基礎(chǔ)的方法。諸如模擬退火算法(simulated annealing)、約束技術(shù)(constraints technology)、貪婪啟發(fā)式算法(greedy heuristics)等技術(shù)是所屬領(lǐng)域中一些已知的最優(yōu)化方法的實例。此外，可使用參數(shù)定義最優(yōu)化的精確本質(zhì)對這些最優(yōu)化方法實現(xiàn)定制。根據(jù)本發(fā)明的實施例，將管理用于生成最優(yōu)化排序和調(diào)度的最優(yōu)化方法的行為的一組參數(shù)提供給本發(fā)明。該組參數(shù)在下文被稱為參數(shù)定義。
下文將作業(yè)定義(Job Definition)、約束定義(Constraint Definition)、參數(shù)定義(Parameters Definition)和生產(chǎn)能力(Capacity Definition)定義統(tǒng)稱為輸入資料(Input Data)。本發(fā)明提供最優(yōu)化方法與輸入資料之間的界面，從而使最優(yōu)化方法與輸入資料隔離開來。所述界面將輸入資料映像至一組通用對象，用于最優(yōu)化方法。因此，在使用相同的最優(yōu)化方法時，僅需要針對不同的生產(chǎn)環(huán)境配置所述界面。
圖1是描繪根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，生成最優(yōu)化排序和調(diào)度的方法的流程圖。該方法包括生成通用對象，其中每個對象儲存至少一個描述該對象的屬性。在步驟102，響應(yīng)作業(yè)定義，生成至少一個通用作業(yè)對象。所述通用作業(yè)對象以與制造環(huán)境無關(guān)的格式表示作業(yè)定義。結(jié)合圖2進(jìn)一步說明此步驟，且參照圖3描述例示性通用作業(yè)對象。利用通用作業(yè)對象的屬性完成排序和調(diào)度，所述屬性用于對排序和調(diào)度的約束進(jìn)行評估。例如，客戶對于生產(chǎn)一組特定汽車的要求可指定在一周的一特定日生產(chǎn)特定型號的黑色汽車。此處，汽車型號和顏色是用于應(yīng)用約束的作業(yè)屬性。
在步驟104，響應(yīng)約束定義，生成至少一個通用約束對象(Genericconstraint Object)。所述通用約束對象以與制造環(huán)境無關(guān)的格式表示約束定義。結(jié)合圖4進(jìn)一步說明此步驟，且參照圖5描述例示性通用約束對象。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，通用約束對象包括將約束應(yīng)用于作業(yè)生產(chǎn)的時間區(qū)段。例如，約束定義可以將約束指定在排序范圍中每月的規(guī)定時間段內(nèi)。一個這樣的約束定義的實例是“在周一和周三的第一個班次中不得生產(chǎn)超過五輛黑色汽車”。通用約束對象中的屬性包儲存作業(yè)屬性，以標(biāo)識可應(yīng)用該約束的生產(chǎn)單位。例如，如果作業(yè)屬性是顏色，譬如黑色，則表示該約束可應(yīng)用于作業(yè)中所有顏色為黑色的單位。屬性包也標(biāo)識使得能夠使用作業(yè)屬性來應(yīng)用約束的邏輯表達(dá)式。所述邏輯表達(dá)式使用任意的屬性組合來執(zhí)行函數(shù)和檢查邏輯條件，以進(jìn)一步指定約束的應(yīng)用。設(shè)想前述實例的情形。如果要僅對黑色汽車應(yīng)用某特定加工應(yīng)用(如，沖床)，那么需使用一邏輯表達(dá)式來啟用它。參照圖3介紹了一個使用作業(yè)屬性的邏輯表達(dá)式的實例。在根據(jù)本發(fā)明的實施例的各實施例中，通用約束對象可包括各種其它屬性，包括定義該約束相對于其它約束的重要性的優(yōu)先級、和根據(jù)所述約束給出待生產(chǎn)單位的數(shù)目的上限和/或下限的最小和/或最大生產(chǎn)數(shù)量。
在步驟106，響應(yīng)生產(chǎn)能力定義，生成至少一個通用槽對象(GenericSlot Object)。所述通用槽對象以與制造環(huán)境無關(guān)的格式表示。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，槽(slot)表示生產(chǎn)所述作業(yè)中的一個單位的生產(chǎn)能力。例如，設(shè)想每個工作日能生產(chǎn)十輛汽車的生產(chǎn)能力的汽車制造工廠。這樣認(rèn)為該工廠每個工作日具有十個槽。在此步驟，排序范圍被分割到其組成槽中。例如，在上述汽車制造工廠中，一周的排序范圍，其中該周包含七個工作日。因此，總的可得槽數(shù)為7*10，即70槽。在各實施例中，本發(fā)明將排序范圍表示為一組槽。每個槽以通用槽對象表示，供結(jié)合本發(fā)明使用的最優(yōu)化方法處理。結(jié)合圖7進(jìn)一步說明此步驟，參照圖8描述一個例示性通用槽對象。
在步驟108，響應(yīng)提供的參數(shù)定義，生成通用參數(shù)對象(GenericParameters Object)。通過將參數(shù)定義中的參數(shù)映像至通用參數(shù)對象的屬性，以生成通用參數(shù)對象。通用參數(shù)對象以與制造環(huán)境無關(guān)的格式表示參數(shù)定義。通用參數(shù)對象影響用于生成最優(yōu)化排序和調(diào)度的方法。在本發(fā)明的一個實施例中，該影響是通過管理用于生成最優(yōu)化排序和調(diào)度的方法的屬性而實現(xiàn)。設(shè)想，例如結(jié)合本發(fā)明的最優(yōu)化方法中所用的仿真退火方法。模擬退火算法是一種找出組合最優(yōu)化問題的近似最優(yōu)解的隨機化局部搜索方法。模擬退火算法通過假設(shè)大量隨機“運動”而運行，其中運動速率是由參數(shù)對象管理，且其中的運動可以是問題狀態(tài)的任一類改變。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，問題狀態(tài)可以包含給定一輸入資料，生成最優(yōu)化排序和調(diào)度。在本發(fā)明的各實施例中，通用參數(shù)對象也管理最優(yōu)化程度與最優(yōu)化運行時間之間的折衷(trade-off)。
在步驟110，使用作業(yè)定義的預(yù)定義邏輯生成初始解(initialsolution)。各種生成排序和調(diào)度問題的初始解的方法為所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知。下文中描述一些適于與本發(fā)明的各個實施例結(jié)合使用的例示性方法。在一個實施例中，通過對作業(yè)定義應(yīng)用一啟發(fā)法，生成初始解。啟發(fā)法取輸入資料并基于通用規(guī)則計算出一個似最優(yōu)解(seemingly optimal solution)。在本發(fā)明的一個實施例中，通用規(guī)則是用戶定義規(guī)則。例如，用戶可以指定根據(jù)初始解的排序和調(diào)度必須按照其各作業(yè)的到期日順序處理所有作業(yè)，而不管這些作業(yè)的屬性?；蛘?，用戶可指定根據(jù)初始解的排序和調(diào)度必須按照生產(chǎn)單位的型號順序處理所有作業(yè)，而不管這些作業(yè)的到期日。在各實施例中，基于從先前運行最優(yōu)化算法獲得的最優(yōu)排序和調(diào)度來選擇初始解。在本發(fā)明的一個實施例中，初始解是隨機初始解。
使用所生成的初始解、所述至少一個作業(yè)對象、所述至少一個槽對象、所述至少一個約束對象和所述參數(shù)對象，在步驟112生成最終的最優(yōu)化排序和調(diào)度。此生成最終的排序和調(diào)度包括迭代最優(yōu)化初始解以獲得最終排序和調(diào)度。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)熟悉用于該迭代的各種最優(yōu)化方法，例如仿真退火、約束技術(shù)和貪婪啟發(fā)式算法(greedyheuristic)為。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將不難發(fā)現(xiàn)任何最優(yōu)化方法皆可結(jié)合本發(fā)明使用，而不背離本發(fā)明的精神和范疇。應(yīng)注意用于最優(yōu)化的方法與本發(fā)明所應(yīng)用的制造環(huán)境無關(guān)。除了前面列出的最優(yōu)化技術(shù)之外，可以采用所屬領(lǐng)域中習(xí)知的用于生成最優(yōu)化排序和調(diào)度的任何其它方法。此外，上述通用對象可使用相同的基礎(chǔ)最優(yōu)化方法將來自任何制造環(huán)境的任何輸入數(shù)據(jù)用于生成最優(yōu)化排序和調(diào)度。
圖2是描繪根據(jù)本發(fā)明的一個實施例生成通用作業(yè)對象的方法之流程圖。此方法是將作業(yè)定義中包含的信息映像至通用作業(yè)對象，以供最優(yōu)化方法用于排序和調(diào)度。在步驟202，通過簡單的一對一資料映像技術(shù)將作業(yè)定義的至少一個屬性值賦值給通用作業(yè)對象的屬性。在步驟204，使用作業(yè)定義中的至少一個屬性值計算作業(yè)對象的復(fù)雜作業(yè)屬性(complex job attribute)。計算此復(fù)雜作業(yè)屬性，以增強最優(yōu)化方法的可定制性(customization)。例如，設(shè)想生產(chǎn)一組汽車的最優(yōu)化生產(chǎn)排序和調(diào)度的情形。針對該例的約束可指定在生產(chǎn)周期的第一周內(nèi)生產(chǎn)深色汽車。此處，該約束未指定特定顏色。因此，創(chuàng)建一用來定義汽車是深色或淺色的復(fù)雜作業(yè)屬性。為對其進(jìn)行計算，使用一用戶定義函數(shù)，以利用為汽車指定的顏色計算所述復(fù)雜作業(yè)屬性。一個用戶定義邏輯樣本如下所示。
If(color＝＝blue||red||black)complexjobattributevalue＝＝″dark″；else outputcomplexjobattribute＝＝″light″上述實例中的邏輯在作業(yè)顏色為藍(lán)色、紅色或黑色時，定義一深色復(fù)雜作業(yè)屬性；在任何其它顏色時，定義一淺色復(fù)雜作業(yè)屬性。在本發(fā)明的各個實施例中，通過用戶指定的公式或算法進(jìn)行計算。
然而，通用作業(yè)對象不必要僅包括已經(jīng)由計算達(dá)到的屬性。作業(yè)屬性可以僅是由一對一資料映像技術(shù)獲得的作業(yè)定義的賦值。
圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，儲存通用作業(yè)對象302、作業(yè)定義304和屬性包集(attribute kit set)306的數(shù)據(jù)庫的圖解表示。作業(yè)定義304儲存描述作業(yè)的字段，包括作業(yè)識別308、數(shù)量316、到期日318、類別320、型號322、顏色324、修飾級別(trim level)326和目的地328。作業(yè)識別308通過唯一標(biāo)識符標(biāo)識作業(yè)，如型號或名稱。數(shù)量316儲存作業(yè)中定義的單位數(shù)。到期日318儲存作業(yè)的生產(chǎn)到期日。類別320儲存作業(yè)可能被劃分為的預(yù)定義類別。類別可以是基于預(yù)定義標(biāo)準(zhǔn)的作業(yè)分類。例如，加工時間是2分鐘的作業(yè)可以分組為“類別A”，而加工時間是5分鐘的作業(yè)可以分組為“類別B”。型號322儲存作業(yè)的型號，例如，可為生產(chǎn)年份或?qū)Ｓ写a。修飾級別326表示作業(yè)中所包括的可選特征的級別，目的地328表示生產(chǎn)后作業(yè)必須抵達(dá)的運輸目的地。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將不難發(fā)現(xiàn)，作業(yè)定義304中儲存的字段對于生成生產(chǎn)排序和調(diào)度的制造環(huán)境是唯一的。例如，在生產(chǎn)壓縮機的制造工廠的情形下，所述字段可能包含輸入到壓縮機的電能、壓縮機提供的噸位、壓縮機型號等。
屬性包集306儲存至少一個屬性包312。屬性包312儲存從作業(yè)定義獲得的作業(yè)屬性。此外，屬性包312標(biāo)識一用于計算復(fù)雜作業(yè)屬性的邏輯表達(dá)式330。邏輯表達(dá)式330是用戶定義邏輯，其使用作業(yè)定義304中的至少一個屬性值，以生成通用作業(yè)對象302的值314。設(shè)想有下面的邏輯表達(dá)式，其使用銷售訂單資料(作業(yè)定義)中提供的原料字段(作業(yè)屬性)來確定復(fù)雜作業(yè)屬性。
if($MODELsubstring(0，2)＝＝7\S″|I $MODEL.substring(0，1)＝＝″L″)destination＝″QV；else destination＝″Q″+$CLASS.substring(3，1)；if(destination＝＝″Q4″||destination＝＝″Q7″)return Value＝″Yes″；else return Value＝″No″；此樣本表達(dá)式首先基于選定作業(yè)的MODEL和CLASS屬性值計算中間值“destination”(“目的地”)。MODEL和CLASS可以結(jié)合上述作業(yè)定義304中所用的型號322和類別320的解釋使用。此表達(dá)式基于此“destination”值使用條件邏輯來判定值。根據(jù)該表達(dá)式，如果型號是“AB”或“L”，返回“destination”是“Q1”，否則是另一計算值?；蛘?，如果“destination”是Q4或Q7，返回值是Yes(是)，否則是No(否)。
通用作業(yè)對象302儲存作業(yè)識別308、屬性包312和值314。鍵310和縮寫FK表示作業(yè)識別308是外鍵(foreign key)，它可以訪問作業(yè)定義304中的主鍵作業(yè)識別308。外鍵是可唯一標(biāo)識另一表中的記錄的屬性。外鍵是另一表的主鍵。主鍵是表中唯一標(biāo)識所述表的行的屬性。外鍵—主鍵關(guān)系定義了關(guān)系連接(relational join)。因此，儲存在通用作業(yè)對象302中的屬性包312是可以訪問儲存在屬性包集306中的主鍵屬性包312的外鍵。值314視情況儲存賦值或計算出的復(fù)雜作業(yè)屬性。例如，在上面所用的邏輯函數(shù)中，值314儲存基于所執(zhí)行的計算得到的復(fù)雜作業(yè)屬性“Yes”或“No”?；蛘?，在未使用邏輯函數(shù)的情況下，值314僅儲存所賦值。
符號332表示其鏈接的表之間的“多對一”關(guān)系。符號332的深色部分表示“多”表，而符號332的淺色部分表示“一”表。
圖4是描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施例生成通用約束對象的方法的流程圖。在步驟402，指定約束類型。所述約束類型指定所應(yīng)用的約束的性質(zhì)。例如，“轉(zhuǎn)換(changeover)”約束對生產(chǎn)順序進(jìn)行約束。一個“轉(zhuǎn)換(changeover)”約束的實例是指定在生產(chǎn)線上生產(chǎn)的藍(lán)色汽車不能超過紅色汽車的約束?！疤卣魃a(chǎn)能力(feature capacity)”約束對可在指定時間段內(nèi)生產(chǎn)的單位數(shù)目進(jìn)行限制，而“分配約束”允許根據(jù)作業(yè)屬性進(jìn)行分配。在步驟404，指定約束應(yīng)用的倉位類型。倉位(bin)是邏輯劃分排序范圍的時間單位。可以使用任何標(biāo)準(zhǔn)的時間單位來定義這些倉位(例如，15個倉位，各24小時或30個倉位，各12小時)，其中每個倉位大小相同。本發(fā)明也允許同時考慮多個標(biāo)準(zhǔn)時間單位倉位類型。這是通過指定單個基本倉位大小而實現(xiàn)的，它是所用的每個倉位類型的公分母。在此情形下，僅需提供基本倉位的生產(chǎn)能力來定義整個排序范圍的生產(chǎn)能力。例如，指定12小時基本倉位的固有生產(chǎn)能力也就定義了所有更大的以此時間段(如，天和周)的倍數(shù)計的倉位類型的生產(chǎn)能力。因此，視持續(xù)時間而定，倉位可以以若干倉位類型表達(dá)。在步驟406，指定約束類型應(yīng)用的至少一個屬性包。舉例而言，約束可以應(yīng)用于藍(lán)色汽車，在此情形下所指定的屬性包是汽車的顏色。在步驟408，為約束指定優(yōu)先級。優(yōu)先級用來定義一個約束類型相對于另一約束類型的重要性。例如，指定黑色汽車不能超過白色汽車的轉(zhuǎn)換約束可能比指定一天內(nèi)生產(chǎn)白色汽車的數(shù)量上限的特征生產(chǎn)能力約束更重要。因此，轉(zhuǎn)換約束比生產(chǎn)能力約束優(yōu)先級高。在步驟410，指定懲罰嚴(yán)重度因子(penalty severity factor)，所述懲罰嚴(yán)重度因子將因約束得不到滿足時招致的成本與違反所述約束的程度進(jìn)行參數(shù)關(guān)聯(lián)。懲罰嚴(yán)重度因子結(jié)合優(yōu)先級使用來評估每個約束違反的成本。較高的懲罰嚴(yán)重度因子導(dǎo)致對排序和調(diào)度中的一個較大的約束違反分派一個相對較高的成本。例如，當(dāng)懲罰嚴(yán)重度因子是零時，給一周分派1100或1200輛汽車，成本相同；而當(dāng)懲罰嚴(yán)重度因子是2時，給一周分派1200輛汽車的成本將大大超過給該周分派1100輛汽車的成本。在步驟412，指定約束時間窗，其表示約束活躍的持續(xù)時間。例如，在特定一天斷電兩小時的情形下，指定生產(chǎn)停工兩小時的約束具有針對這兩個小時的約束時間窗。在步驟414，指定一設(shè)想標(biāo)記(consider flag)，需要時可禁用該約束。用戶說明可指定約束的應(yīng)用不得多于作業(yè)中的10個單位，在此情形下，設(shè)想標(biāo)記將在生產(chǎn)10個單位后禁用約束。在本發(fā)明的各實施例中，也指定了約束應(yīng)用的最小和最大單位數(shù)量。
圖5顯示根據(jù)本發(fā)明實施例，用于儲存通用約束對象502、倉位類型504和屬性包集306的數(shù)據(jù)庫。通用約束對象502儲存外鍵約束名稱(constraint name)506、外鍵倉位名稱(bin name)508和外鍵屬性包312。此外，通用約束對象502還儲存屬性值510、優(yōu)先級512、懲罰嚴(yán)重度因子514、約束時間窗516和設(shè)想標(biāo)記518。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，參照圖4描述了通用約束對象502是約束類型。外鍵約束名稱506是主鍵，其儲存約束名稱，其中約束名稱是用戶給定的任一專有名稱。外鍵倉位名稱508儲存用于劃分排序范圍的倉位類型504的名稱。
在倉位類型504中進(jìn)一步描述了通用約束對象502中的外鍵倉位名稱508。倉位類型504儲存主鍵倉位名稱508。基本倉位倍數(shù)520使倉位類型504與系統(tǒng)內(nèi)所定義的基本倉位關(guān)聯(lián)。由于基本倉位大小是所有被定義的基于時間的(time-based)倉位類型的公分母，所以基本倉位倍數(shù)520是用基本倉位除倉位類型504求得。如果一個基本倉位含12個小時，則日倉位類型具有的基本倉位倍數(shù)520為2，而周倉位類型具有的基本倉位倍數(shù)520為14。當(dāng)基本倉位無法用固定的持續(xù)時間(譬如一天或12個小時)定義時，自定義腳本指針522將倉位類型504指向自定義邏輯。需要自定義邏輯的倉位類型的實例是可變長度班次(variable length shifts)和生產(chǎn)周期，其中每個周期是可變量目的生產(chǎn)單位。參考通用約束對象502，屬性值510儲存應(yīng)用了約束的屬性值。屬性值510儲存屬性包312的值，而邏輯表達(dá)式330使得可將約束應(yīng)用于該值。例如，如果屬性包312儲存作業(yè)屬性顏色，屬性值510儲存值“Blue”(藍(lán)色)。邏輯表達(dá)式330將約束應(yīng)用于特定作業(yè)的藍(lán)色單位。此外，參照圖4所述，通用約束對象502儲存優(yōu)先級512、懲罰嚴(yán)重度因子514、約束時間窗516和設(shè)想標(biāo)記518。
以下使用圖5的表示，給出通用約束對象的三個實例。
實例1轉(zhuǎn)換約束類型實例1是一個例示性轉(zhuǎn)換約束類型。該約束命名為COLOR-BW(顏色—黑/白)，此術(shù)語充當(dāng)約束標(biāo)識符。將屬性包EXTERIOR-COLOR(外部顏色)應(yīng)用于屬性值BLACK(黑)和屬性值WHITE(白)。用戶定義的邏輯指定了若生產(chǎn)了一黑色汽車，則不能緊接著生產(chǎn)一白色汽車。對該約束賦值一優(yōu)先級10。優(yōu)先級可基于用戶定義的大小用來暗示該約束比其它約束重要。當(dāng)在排序或調(diào)度中，生產(chǎn)完黑色汽車后緊接著生產(chǎn)白色汽車時，則違反了轉(zhuǎn)換約束。此外，設(shè)想標(biāo)記用于表示約束是活躍的(active)而非禁止的(disabled)。另外，為生產(chǎn)線中汽車之間的轉(zhuǎn)換時間賦值為0。
實例2特征生產(chǎn)能力約束類型實例2是一個例示性特征生產(chǎn)能力約束類型。將屬性包EXTERIOR-COLOR(外部顏色)應(yīng)用于屬性值RED(紅)。此外，指定最小生產(chǎn)量為0，最大生產(chǎn)量為1000。在此例中，倉位是一周。此外，為該約束賦值一優(yōu)先級5，表示基于用戶定義的大小，該約束具有中等優(yōu)先級。數(shù)量類型JOB-QUANTITY(作業(yè)—數(shù)量)指定了要使用的邏輯。此處，邏輯指定一周內(nèi)可生產(chǎn)最多1000輛紅色汽車。另外，賦值一懲罰因子2，這意味著違反越大，懲罰越嚴(yán)重。
實例3分配約束類型實例3是一個例示性分布約束類型。給定約束名稱DISTRIBUTE-MODEL(分配—型號)，并將屬性包MODEL應(yīng)用于所有作業(yè)，與作業(yè)屬性無關(guān)。其通過將字段“attribute value(屬性值)”標(biāo)為空白來表示。數(shù)量類型JOB-QUANTITY(作業(yè)—數(shù)量)指定要使用的用戶定義邏輯。該邏輯指定所有型號的作業(yè)都應(yīng)均勻分布。字段“toleranceplus quantity(公差加數(shù)量)”和“tolerance minus quantity(公差減數(shù)量)”指出作業(yè)生產(chǎn)必須結(jié)合所有指定的公差，并確保高品質(zhì)。預(yù)處理值(preprocess value)指定必須計算出一目標(biāo)值。對于某些約束類型(譬如分布約束類型)，通過將排序和調(diào)度中的觀測值(observed value)與目標(biāo)值比較，確定約束違反的發(fā)生及其程度。預(yù)處理是通過檢查作業(yè)定義自動計算目標(biāo)值的過程。此外，設(shè)想標(biāo)記用以表示該約束是活躍的。
圖6是描繪根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，添加新的約束類型的方法的流程圖。在步驟602，定義了新約束類型的資料要求。例如，設(shè)想要將轉(zhuǎn)換約束應(yīng)用于生產(chǎn)排序的情形，其中所述排序必須在針對車的特定型號而非顏色的條件下改變。這樣的例示性約束可指定型號TX 30不得超過型號TX 28。在此情況下，通用約束對象502中的屬性包312為“型號(model)”，且屬性值510為應(yīng)用該約束的型號類型。在步驟604，更新針對新資料所需要的邏輯，意指在此情況下需要更新邏輯表達(dá)式330。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，使用技術(shù)資源人工執(zhí)行此步驟。同時，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將不難發(fā)現(xiàn)用于執(zhí)行此步驟所需要的邏輯變化。如此更新過的邏輯被映像到通用約束對象502，用于將約束應(yīng)用至屬性值510。此后，在步驟606，新添加的約束類型的約束由用戶定義，因為新的約束可針對優(yōu)先級512、懲罰嚴(yán)重度因子514、約束時間窗516和設(shè)想標(biāo)記(設(shè)想標(biāo)記)518字段具有適當(dāng)?shù)牟煌怠?br> 圖7是描繪根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，生成通用槽對象的方法的流程圖。在步驟702，鍵入的生產(chǎn)能力是針對基于時間的基本倉位。例如，可鍵入′day bin 1′(“日倉位1”)的生產(chǎn)能力為30個單位，而day bin2(日倉位2)的生產(chǎn)能力為25。這樣可判定所定義的全部的基于時間的倉位類型，因為所述基本倉位是公分母。如前所述，如果倉位類型是一周，一周的生產(chǎn)能力計算作一周內(nèi)每日生產(chǎn)能力的總和?？偵a(chǎn)能力計算作排序范圍內(nèi)的所有每日生產(chǎn)能力的總和。基于此信息，為每個倉位判定槽的具體數(shù)目。槽的生成還允許可在系統(tǒng)內(nèi)定義自定義倉位類型。用戶可創(chuàng)建一個倉位類型，以任何專有術(shù)語(例如，班次、周期等)對其命名，以及使用邏輯把各槽賦值至相關(guān)的倉位。例如，每天生產(chǎn)能力的前75％賦值到一獨立班次，而剩余的25％賦值到一獨立班次。實際上，如果一天倉位包含100個槽，那么前75賦值到一班次，而剩余的25賦值到另一個班次。一旦執(zhí)行了此一步驟，在步驟704，定義槽的通用槽對象被賦予至少一個基于時間的標(biāo)識符。例如，如果槽位于一天的第一個小時，那么通用槽對象可被賦予值′Hour 1′(“小時1”)與′Day 1′(“天1”)以進(jìn)行標(biāo)識。另外，在步驟706，賦予通用槽對象至少一個非基于時間的標(biāo)識符。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述非基于時間的標(biāo)識符可為與槽的生產(chǎn)周期相關(guān)的值。如果槽位于排序范圍的第二周期，那么向通用槽對象賦予一值，如周期2。在步驟708，為通用槽對象賦予至少一個作業(yè)屬性，以標(biāo)識可根據(jù)槽而調(diào)度的子組作業(yè)。例如，如果黑色車是在被賦值′Hour 1′(“小時1”)和′Day 1′(“天1”)的槽中生產(chǎn)，那么為通用槽對象賦值一額外屬性“黑色”，以進(jìn)一步標(biāo)識它。在本發(fā)明的各實施例中，通用槽對象儲存了至少一個基于時間的標(biāo)識符和/或至少一個非基于時間的標(biāo)識符。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，用于儲存生產(chǎn)能力定義802、倉位類型504和通用槽對象804的數(shù)據(jù)庫的例示性圖解表示。生產(chǎn)能力定義802儲存了主鍵Bin start(倉位起始)806和生產(chǎn)能力808。Bin start806儲存了基于時間的字段，以表示根據(jù)基本倉位定義的每個倉位的起始。例如，如果生產(chǎn)的第一天包含2個倉位，各為12小時，那么這兩個倉位的倉位起始值相隔12小時。生產(chǎn)能力808儲存排序范圍內(nèi)定義的基本倉位的生產(chǎn)能力。若給定所述基本倉位生產(chǎn)能力，則可計算總生產(chǎn)能力，因為基本倉位是排序范圍內(nèi)所有倉位的公分母(commondenominator)。
生產(chǎn)能力定義802和倉位類型504提供用于判定倉位內(nèi)劃分排序范圍的槽。例如，設(shè)想倉位類型504是基本倉位被定義為一天的一周。生產(chǎn)能力808用來定義當(dāng)天的生產(chǎn)能力，使得可用于判定一周的生產(chǎn)能力。其后，可由此判定為整周的槽數(shù)，且可基于此信息生成適合的槽對象。
在本發(fā)明的一個實施例中，通用槽對象804儲存主鍵槽編號810、倉位類型A 812、倉位類型B 814和倉位類型C 816。槽編號810儲存用于唯一標(biāo)識所述槽的用戶定義編號。倉位類型A 812、倉位類型B814、和倉位類型C 816基于倉位類型定義，儲存槽所屬的倉位。例如，倉位類型A可能是排序范圍中槽所屬的一個月，倉位類型B可為在該特定月內(nèi)的一周，而倉位類型C可為該周內(nèi)的一天。三個倉位類型是用于增加槽對象804的標(biāo)識符，以更好地標(biāo)識該槽。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于生成最優(yōu)化排序和調(diào)度的系統(tǒng)900的示意圖。在各實施例中，系統(tǒng)900執(zhí)行參照圖1所述的方法。
系統(tǒng)900包含可配置層902和核心產(chǎn)品層908。圖9顯示可配置層(configurable layer)902為非陰影部分，而核心產(chǎn)品層(core productlayer)908為陰影部分?？膳渲脤?02可配置以應(yīng)用于各種制造環(huán)境，而核心產(chǎn)品層908對于各種制造環(huán)境都不需要任何改變或定制。因此，本發(fā)明僅需在可配置層902內(nèi)執(zhí)行定制即可用于各種制造環(huán)境。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，將可配置層902和核心產(chǎn)品層908儲存于服務(wù)器上?？膳渲脤?02包含數(shù)據(jù)庫(database)904和配置數(shù)據(jù)文件(configuration data files)906。數(shù)據(jù)庫904儲存作業(yè)定義304、生產(chǎn)能力定義802、約束定義和參數(shù)定義。儲存于數(shù)據(jù)庫904中的數(shù)據(jù)字典將輸入數(shù)據(jù)條目(entry)配置到上述定義中。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，資料字典中定義的參數(shù)允許配置若干數(shù)據(jù)庫表以儲存數(shù)據(jù)庫904上的輸入資料。數(shù)據(jù)庫表還儲存通用作業(yè)對象302、通用約束對象502、通用槽對象804和參數(shù)對象。資料字典允許的配置包括添加、刪除和編輯數(shù)據(jù)庫表及其結(jié)構(gòu)。此外，數(shù)據(jù)字典還可配置涉及通過公共唯一標(biāo)識符(common unique identifier)彼此相關(guān)聯(lián)的多個數(shù)據(jù)庫表的復(fù)雜模式。資料字典通過公共唯一標(biāo)識符鏈接各種數(shù)據(jù)庫表，所述公共唯一標(biāo)識符例如通用作業(yè)對象302和通用約束對象502中用來存取相關(guān)數(shù)據(jù)庫表中的字段的外鍵。
配置數(shù)據(jù)文件906包含腳本文件(script files)910，利用核心產(chǎn)品層908中嵌入的腳本引擎來執(zhí)行所述腳本檔910。腳本文件910由任何腳本語言命令組成，如VBScript、JavaScript、Jscript、perlScript、Python等。
腳本檔910將工作流工具(workflow tool)912配置到系統(tǒng)900。工作流工具912可啟用工作流，如鍵入和查看輸入資料、調(diào)用最優(yōu)化程序生成最優(yōu)化排序和調(diào)度、查看和修改生成的排序和調(diào)度等。另外，工作流工具912還允許定義和跟蹤各系統(tǒng)元件之間的工作流。通過外部系統(tǒng)界面(external system interface)914執(zhí)行輸入到系統(tǒng)內(nèi)的輸入資料的導(dǎo)入和生成的排序和調(diào)度的導(dǎo)出。外部系統(tǒng)界面914使客戶端可訪問(access)可配置層902。
腳本文件還啟用外部系統(tǒng)界面914以與核心產(chǎn)品層908互動。所述互動是通過由外部系統(tǒng)界面914提供的應(yīng)用程序界面(API)啟用。所述API包括提供編程功能和訪問核心產(chǎn)品層908的路由。腳本文件910處理各種應(yīng)用程序界面(API)，包括開放數(shù)據(jù)庫連接(ODBC)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、計算機網(wǎng)關(guān)界面(CGI)和Java小程序sen/lets。腳本檔910還生成報告(reports)916，用于查看輸入資料與最優(yōu)化排序和調(diào)度。報告916可配置為任何計算機可讀格式，例如excel工作表或word文件，且用于系統(tǒng)900的決策支持。引擎界面(Engine interface)918可激活各種對象的生成，包括通用作業(yè)對象302、通用約束對象502、通用槽對象804和通用參數(shù)對象。腳本檔910通過參照圖2所述的方法生成通用作業(yè)對象302。腳本文件910可激活作業(yè)定義304中的作業(yè)屬性至通用作業(yè)對象302中屬性的映像。腳本文件910還執(zhí)行通用作業(yè)對象302中使用的復(fù)雜作業(yè)屬性的計算。此外，腳本檔910激活根據(jù)圖4所述方法從約束定義生成通用約束對象502的過程和按照圖7所述方法生成通用槽對象的過程。腳本檔910還通過激活參數(shù)定義中的屬性值與通用參數(shù)對象中的屬性之間的一對一映像，生成通用參數(shù)對象。另外，本方法中用于生成最優(yōu)化排序和調(diào)度的邏輯是使用腳本文件910來定義。例如，用于作業(yè)定義上生成初始解的預(yù)定義邏輯就是通過腳本文件910來定義。
配置數(shù)據(jù)文件906還包含輸用于生成輸入資料的輸入文件。例如，如果輸入到系統(tǒng)900的輸入形式是銷售訂單形式，其中銷售訂單包含與至少一個任務(wù)相關(guān)的資料，那么輸入文件將用于改變銷售訂單文件的格式和結(jié)構(gòu)，使其適用于生成作業(yè)定義304。輸入檔還提供自定義工作流所需要的支持資料。例如，例示性工作流可包含把制造工廠的實際銷售與提供的銷售預(yù)告比較。在這樣的情況中，輸入文件將用于提供數(shù)據(jù)庫904中包含的相關(guān)資料，以執(zhí)行比較。
核心產(chǎn)品層908包含網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用920和最優(yōu)化引擎922。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用920儲存用來處理數(shù)據(jù)庫904中的輸入資料所需要全部商業(yè)邏輯。所述商業(yè)邏輯包括典型用于譯碼商業(yè)政策、與儲存在數(shù)據(jù)庫904中的輸入資料相關(guān)的規(guī)則。例如，所述商業(yè)邏輯可用于添加作業(yè)中儲存時間比其定義的存儲期限長的單位的額外庫存成本。此外，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用920包括圖形用戶界面(GUI)，便于到可配置層902和核心產(chǎn)品層908的訪問。而且，數(shù)據(jù)庫表通過GUI配置。導(dǎo)航元素(例如，呈現(xiàn)給用戶的菜單)也通過GUI配置。為各表定義的顯示卷標(biāo)和導(dǎo)航元素可通過GUI使用任何偏好術(shù)語。另外，為表中各字段定義驗證條件，以控制通過GUI進(jìn)入系統(tǒng)900的資料。例如，如果作業(yè)定義僅對某特定汽車描述了三種顏色，那么將針對這三種顏色創(chuàng)建驗證條件，以簡化資料鍵入。GUI還提供可為每個表定義的觸發(fā)器，用于當(dāng)用戶對數(shù)據(jù)庫表進(jìn)行添加、編輯或刪除資料操作時調(diào)用額外的數(shù)據(jù)處理。例如，當(dāng)用戶鍵入作業(yè)定義的屬性時，GUI向用戶提供了指針。所述指針可以是向用戶提出問題的形式，例如，要求用戶提供計算復(fù)雜作業(yè)屬性所必需的資料。
最優(yōu)化引擎922包括最優(yōu)化算法，使用至少一個通用作業(yè)對象302、至少一個通用約束對象502、至少一個通用槽對象804和參數(shù)對象以生成最優(yōu)化排序和調(diào)度。腳本文件910使至少一個通用作業(yè)對象302、至少一個通用約束對象502、至少一個通用槽對象804和通用參數(shù)對象能夠饋入最優(yōu)化引擎922，以生成最優(yōu)化排序和調(diào)度，此可通過儲存在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用920中的GUI觀察到。在本發(fā)明的各實施例中，最優(yōu)化排序和調(diào)度可以以通用解對象的形式表達(dá)，其便于檢查、分析和操作所述最優(yōu)化排序和調(diào)度。例如，最終最優(yōu)化排序和調(diào)度可以為允許操作考慮對輸入資料的修改的互動輸出。在本發(fā)明的各實施例中，操作允許在最優(yōu)化排序和調(diào)度中執(zhí)行多個任務(wù)。這些任務(wù)包括(當(dāng)不限于)基于用戶要求改變最優(yōu)化排序和調(diào)度的一對作業(yè)、將順序中的至少一個作業(yè)移到另一位置、以及添加或刪除作業(yè)。所述方法還允許由執(zhí)行的任何操作生成變化總成本。另外，其允許系統(tǒng)900的用戶可接受或拒絕操作，以及撤回先前已接受的操作。
根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)提供了諸多優(yōu)勢。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，可配置層902可經(jīng)定制用于特定制造環(huán)境，因為其是在核心產(chǎn)品層908之外被定義。最優(yōu)化完全參數(shù)化，保證了最優(yōu)化的更高準(zhǔn)確度。另外，所述系統(tǒng)提供了用來根據(jù)特定制造環(huán)境定制可配置層902的簡單且用戶友好的界面。另外，系統(tǒng)900提供了需要時可添加新的約束的靈活性。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，系統(tǒng)900是使用基于網(wǎng)絡(luò)的模型，其中系統(tǒng)900駐于服務(wù)器上，其網(wǎng)頁響應(yīng)用戶請求提供給流覽器客戶端。系統(tǒng)900也可擴展至客戶端服務(wù)器模型。另外，如果將客戶端服務(wù)器模型應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)，則客戶端/服務(wù)器模型提供了便于分布在不同位置的程序相互連接的途徑。
系統(tǒng)900可具體體現(xiàn)為計算機系統(tǒng)的形式。計算機系統(tǒng)的常見實例包括通用計算機、編程微處理器、微控制器、外圍繼承電路元件和能實施本發(fā)明方法的各步驟的其它裝置或裝置排列。
所述計算機系統(tǒng)包含計算機、輸入裝置、顯示部件和互聯(lián)網(wǎng)。所述計算機還包含微處理器。所述微處理器是連接至通信總線。所述計算機還包括存儲器。所述存儲器可包括隨機存取存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)。所述計算機系統(tǒng)進(jìn)一步包含儲存裝置。所述儲存裝置可為硬盤驅(qū)動或可移動儲存驅(qū)動如軟盤驅(qū)動、光盤驅(qū)動等。儲存裝置還可為其它用于下載計算機程序或其它指令到所述計算機系統(tǒng)的類似構(gòu)件。所述計算機系統(tǒng)還包括通信部件。通信部件允許計算機通過I/O界面連接到其它數(shù)據(jù)庫和互聯(lián)網(wǎng)。通信部件允許從其它數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)移和接收資料。通信部件可包括調(diào)制解調(diào)器、以太網(wǎng)卡或可使計算機系統(tǒng)連接到數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)(如LAN、MAN、WAN和網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò))的其它類似裝置。所述計算機系統(tǒng)方便用戶從經(jīng)I/O界面連接到系統(tǒng)的輸入裝置進(jìn)行輸入。
計算機系統(tǒng)執(zhí)行儲存在一個或一個以上儲存元件中的一組指令，以處理輸入資料。儲存元件還可保存資料或需要的其它信息。儲存遠(yuǎn)見可為信息源形式或處理機中的物理存儲器元件。
該組指令可包括指示處理機執(zhí)行特定任務(wù)(例如，構(gòu)成本發(fā)明的方法的步驟)的各種命令。該組指令可為軟件程序形式。另外，所述軟件可為獨立程序、具較大程序的程序模塊或程序模塊的一部分的集合的形式。軟件還可以包括面向?qū)ο蟮木幊绦问降哪K編程。處理機對輸入資料的處理可以是響應(yīng)用戶命令、響應(yīng)前次處理的結(jié)果或響應(yīng)另一處理機發(fā)出的請求。
盡管上文已經(jīng)描述和說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是應(yīng)了解本發(fā)明不應(yīng)僅僅受限于該等實施例。在不脫離本發(fā)明的精神和范疇的情況下，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將不難發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的若干修改、變更、變體、替代及其對等物，其范圍應(yīng)由權(quán)利要求書界定。
權(quán)利要求
1.一種用于獲得一針對在一排序范圍內(nèi)的至少一個作業(yè)的生產(chǎn)的最優(yōu)化排序和調(diào)度的方法，所述排序范圍用來定義在給定至少一個約束和一生產(chǎn)能力定義的情形下生成所述最優(yōu)化排序和調(diào)度的持續(xù)時間，所述生產(chǎn)能力定義用來定義在一定義時間段內(nèi)可生產(chǎn)的單位的數(shù)目，所述作業(yè)包含至少一個待生產(chǎn)單位，其特征在于，所述方法包含以下步驟a.響應(yīng)一作業(yè)定義，生成至少一個通用作業(yè)對象，所述作業(yè)定義包含用來描述所述作業(yè)的至少一個屬性；b.響應(yīng)一約束定義，生成至少一個通用約束對象，所述約束定義包含對所述作業(yè)的生產(chǎn)的限制；c.利用所述生產(chǎn)能力定義在所述排序范圍內(nèi)生成至少一個通用槽對象，所述槽對象包含用來唯一標(biāo)識一槽的至少一個屬性，所述槽包含所述作業(yè)中一單位的生產(chǎn)的生產(chǎn)能力；d.響應(yīng)若干排序和調(diào)度參數(shù)，生成一通用參數(shù)對象，參數(shù)定義包含影響用于生成所述最優(yōu)化排序和調(diào)度的最優(yōu)化方法的至少一個參數(shù)；e.利用一預(yù)定義邏輯生成一初始解；以及f.利用一最優(yōu)化算法生成所述最優(yōu)化排序和調(diào)度，所述最優(yōu)化算法使用了至少一個所述生成的通用作業(yè)對象、至少一個所述生成的通用槽對象、至少一個所述生成的通用約束對象、所述生成的通用參數(shù)對象和所述生成的初始解。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述響應(yīng)一作業(yè)定義生成通用作業(yè)對象的步驟包含至少一個以下步驟a.將所述作業(yè)定義中的至少一個屬性值賦給所述通用作業(yè)對象的至少一個屬性；以及b.利用所述作業(yè)定義中的至少一個屬性值，計算所述通用作業(yè)對象的至少一個復(fù)雜作業(yè)屬性。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述生成通用約束對象的步驟包含以下步驟a.指定一約束類型；b.指定一倉位類型，其中倉位類型是排序范圍中的時間單位；c.指定至少一個屬性包，所述屬性包表示所述約束可適用的作業(yè)的屬性；d.指定一優(yōu)先級，所述優(yōu)先級用來定義所述約束相對于其它約束的重要性；e.指定一懲罰嚴(yán)重度因子，所述懲罰嚴(yán)重度因子將因一約束得不到滿足時招致的成本與違反所述約束的程度進(jìn)行參數(shù)關(guān)聯(lián)；f.指定一約束時間窗口，所述約束時間窗口顯示所述約束活躍的時間段；以及g.指定一設(shè)想標(biāo)記，以允許禁止所述約束。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述生成通用約束對象的步驟包含指定與一通用約束對象相關(guān)的約束特定性質(zhì)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述指定約束特定性質(zhì)的步驟包含至少一個以下步驟a.指定一最小生產(chǎn)數(shù)量；b.指定一最大生產(chǎn)數(shù)量，以及c.在所述通用約束對象中對照每個屬性包指定一屬性包值。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述生成通用槽對象的步驟包含賦值一槽標(biāo)識符以唯一標(biāo)識所述槽。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述生成通用槽對象的步驟包含至少一個以下步驟a.判斷生產(chǎn)的生產(chǎn)能力；b.賦值一基于時間的倉位標(biāo)識符，用于標(biāo)識所述槽所屬的倉位；c.賦值一非基于時間的倉位標(biāo)識符，用于標(biāo)識所述槽所屬的倉位；以及d.賦值一與所述槽相關(guān)的作業(yè)屬性。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述響應(yīng)一預(yù)定義邏輯生成所述初始解的步驟包含生成一隨機初始解。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述響應(yīng)一預(yù)定義邏輯生成所述初始解的步驟包含響應(yīng)一所述作業(yè)定義上所定義的邏輯生成一初始解。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述最優(yōu)化算法使用了用于生成所述最優(yōu)化排序和調(diào)度的組合最優(yōu)化方法和搜索啟發(fā)式算法中的至少一者。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述最優(yōu)化算法使用了一從由模擬退火算法、約束技術(shù)和貪婪啟發(fā)式算法組成的組中選出的最優(yōu)化方法。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包含以一通用解對象形式表示所述最優(yōu)化排序和調(diào)度，以方便檢查、分析和操作所述最優(yōu)化排序和調(diào)度。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包含操作所述最優(yōu)化排序和調(diào)度的步驟，所述操作包含至少一個以下步驟a.交換所述最優(yōu)化排序和調(diào)度中的一對作業(yè)；b.將所述最優(yōu)化排序和調(diào)度中的一個或一個以上作業(yè)移到另一位置；c.將一作業(yè)添加到所述最優(yōu)化排序和調(diào)度；以及d.從所述最優(yōu)化順序和調(diào)度刪除一作業(yè)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所述操作步驟進(jìn)一步包含至少一個以下步驟a.提供由所述操作產(chǎn)生的變化總成本；b.允許用戶接受或拒絕所述操作；以及c.允許用戶撤回先前接受的操作。
15.一種用于獲得一針對在一排序范圍內(nèi)的至少一個作業(yè)的生產(chǎn)的最優(yōu)化排序和調(diào)度的系統(tǒng)，所述排序范圍用來定義在給定至少一個約束和一生產(chǎn)能力定義的情形下生成所述最優(yōu)化排序和調(diào)度的持續(xù)時間，所述生產(chǎn)能力定義用來定義在一定義時間段內(nèi)可生產(chǎn)的單位的數(shù)目，所述作業(yè)包含至少一個待生產(chǎn)單位，其特征在于，所述系統(tǒng)包含a.一用于響應(yīng)一作業(yè)定義生成至少一個通用作業(yè)對象的構(gòu)件，所述作業(yè)定義包含用來描述所述作業(yè)的至少一個屬性；b.一用于響應(yīng)一約束定義生成至少一個通用約束對象的構(gòu)件，所述約束定義包含對所述作業(yè)的生產(chǎn)的限制；c.一用于利用所述生產(chǎn)能力定義在所述排序范圍內(nèi)生成至少一個通用槽對象的構(gòu)件，所述槽對象包含用來唯一標(biāo)識一槽的至少一個屬性，所述槽包含所述作業(yè)中一單位的生產(chǎn)的生產(chǎn)能力；d.一用于響應(yīng)若干排序和調(diào)度參數(shù)生成一通用參數(shù)對象的構(gòu)件，所述參數(shù)定義包含影響用于生成所述最優(yōu)化排序和調(diào)度的最優(yōu)化方法的至少一個參數(shù)；e.一用于利用一預(yù)定義邏輯生成一初始解的構(gòu)件；以及f.一用于利用一最優(yōu)化算法生成所述最優(yōu)化排序和調(diào)度的構(gòu)件，所述最優(yōu)化算法使用了至少一個所述生成的通用作業(yè)對象、至少一個所述生成的通用槽對象、至少一個所述生成的通用約束對象、所述生成的通用參數(shù)對象和所述生成的初始解。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于所述用于響應(yīng)一作業(yè)定義生成通用作業(yè)對象的構(gòu)件包含以下至少一者a.將所述作業(yè)定義中的至少一個屬性值賦給所述通用作業(yè)對象的至少一個屬性之一構(gòu)件；以及b.利用所述作業(yè)定義中的至少一個屬性值計算所述通用作業(yè)對象的至少一個復(fù)雜作業(yè)屬性之一構(gòu)件。
17.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于所述用于生成通用約束對象的構(gòu)件包含a.一用于指定一約束類型的構(gòu)件；b.一用于指定一倉位類型的構(gòu)件，其中所述倉位類型是所述排序范圍中的時間單位；c.一用于指定至少一個屬性包的構(gòu)件，所述屬性包表示所述約束可適用的生產(chǎn)單位的屬性；d.一用于指定一優(yōu)先級的構(gòu)件，所述優(yōu)先級用來定義所述約束相對于其它約束的重要性；e.一用于指定一懲罰嚴(yán)重度因子的構(gòu)件，所述懲罰嚴(yán)重度因子將因一約束得不到滿足時招致的成本與違反所述約束的程度進(jìn)行參數(shù)關(guān)聯(lián)；f.一用于指定一組約束時間窗口的構(gòu)件，所述約束時間窗口顯示了所述約束活躍的時間段；以及g.一用于指定一設(shè)想標(biāo)記以允許禁止所述約束的構(gòu)件。
18.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于所述用于生成通用約束對象的構(gòu)件包含用于指定與一通用約束對象相關(guān)的約束特定性質(zhì)之一構(gòu)件。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于所述用于指定約束特定性質(zhì)的構(gòu)件包含以下至少一者a.一用于指定一最小生產(chǎn)數(shù)量的構(gòu)件；b.一用于指定一最大生產(chǎn)數(shù)量的構(gòu)件，以及c.一用于在所述通用約束對象中對照每個屬性包指定一屬性包值的構(gòu)件。
20.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于所述用于生成通用槽對象的構(gòu)件包含用于賦值一槽標(biāo)識符以唯一標(biāo)識所述槽之一構(gòu)件。
21.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于所述用于生成通用槽對象的構(gòu)件包含以下至少一者a.一用于賦值一基于時間的倉位標(biāo)識符以用于標(biāo)識所述槽所屬的倉位的構(gòu)件；b.一用于賦值一非基于時間的倉位標(biāo)識符以用于標(biāo)識所述槽所屬的倉位的構(gòu)件；以及c.一用于賦值一與所述槽相關(guān)的作業(yè)屬性的構(gòu)件。
22.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于所述響應(yīng)一預(yù)定義邏輯生成一初始解的構(gòu)件包含用于生成一隨機初始解之一構(gòu)件。
23.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于所述響應(yīng)一預(yù)定義邏輯生成所述初始解的構(gòu)件進(jìn)一步包含用于響應(yīng)一所述作業(yè)定義上所定義的邏輯生成一初始解之一構(gòu)件。
24.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于所述最優(yōu)化算法使用了用于生成所述最優(yōu)化排序和調(diào)度的組合最優(yōu)化方法和搜索啟發(fā)式算法中的至少一者。
25.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于所述最優(yōu)化算法使用了從由模擬退火算法、約束技術(shù)和貪婪啟發(fā)式算法組成的組中選出的最優(yōu)化方法。
26.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于進(jìn)一步包含用于以一通用解對象形式表示所述最優(yōu)化排序和調(diào)度，以方便檢查、分析和操作所述最優(yōu)化排序和調(diào)度之一構(gòu)件。
27.如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其特征在于進(jìn)一步包含用于操作所述最優(yōu)化排序和調(diào)度的構(gòu)件，所述操作構(gòu)件包含以下至少一者a.一用于交換所述最優(yōu)化排序和調(diào)度中的一對作業(yè)的構(gòu)件；b.一用于將所述最優(yōu)化排序和調(diào)度中的一個或一個以上作業(yè)移到另一位置的構(gòu)件；c.一用于將一作業(yè)添加到所述最優(yōu)化排序和調(diào)度的構(gòu)件；以及d.一用于從所述最優(yōu)化順序和調(diào)度刪除一作業(yè)的構(gòu)件。
28.如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其特征在于所述操作構(gòu)件進(jìn)一步包含以下至少一者a.一用于提供由所述操作產(chǎn)生的變化總成本的構(gòu)件；b.一用于允許用戶接受或拒絕所述操作的構(gòu)件；以及c.一用于允許用戶撤回先前接受的操作的構(gòu)件。
29.一種用于在給定至少一個約束和一生產(chǎn)能力定義的情形下生成一最優(yōu)化排序和調(diào)度的系統(tǒng)，所述作業(yè)包含若干待生產(chǎn)單位，其特征在于，所述系統(tǒng)包含a.一可配制層，其中所述可配置層包含用于存儲以下內(nèi)容的構(gòu)件至少一個通用作業(yè)對象、至少一個通用約束對象、至少一個通用槽對象和一通用參數(shù)對象，所述通用作業(yè)對象包含至少一個描述所述作業(yè)的屬性，所述通用約束對象包含對所述作業(yè)的生產(chǎn)的約束，所述槽對象包含用以唯一標(biāo)識一槽的至少一個屬性，所述槽包含所述工作中一單位的生產(chǎn)的生產(chǎn)能力，所述通用參數(shù)對象包含至少一個影響用于生成所述最優(yōu)化排序和調(diào)度的最優(yōu)化方法的參數(shù)；以及b.一核心產(chǎn)品層，所述核心產(chǎn)品層包含一最優(yōu)化引擎，所述最優(yōu)化引擎是利用所述生成的通用作業(yè)對象、所述生成的通用槽對象和所述生成的通用約束對象生成一最優(yōu)化排序和調(diào)度。
30.如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于所述可配置層包含a.至少一用于根據(jù)特定制造環(huán)境定制所述可配置層的配置數(shù)據(jù)文件；以及b.至少一用于存儲生成所述最優(yōu)化排序和調(diào)度所需要的資料的數(shù)據(jù)庫。
31.如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于所述配置數(shù)據(jù)文件包含a.一輸入檔，所述輸入檔用于向所述系統(tǒng)輸入一作業(yè)定義、一約束定義、一參數(shù)定義和所述生產(chǎn)能力定義；以及b.一腳本檔，所述腳本檔由一嵌入于所述核心產(chǎn)品層的分析引擎執(zhí)行。
32.如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其特征在于所述腳本文件包含a.一用于配置所述系統(tǒng)的工作流的構(gòu)件，其中所述工作流包含將在所述系統(tǒng)中執(zhí)行的若干可執(zhí)行動作；b.一用于將一外部界面配置至所述系統(tǒng)的構(gòu)件；c.一用于生成一通用作業(yè)對象的構(gòu)件；d.一用于生成一通用槽對象的構(gòu)件；e.一用于生成一通用約束對象的構(gòu)件；以及f.一用于生成一通用參數(shù)對象的構(gòu)件。
33.如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其特征在于所述腳本文件包含用于生成至少一個報告之一構(gòu)件，所述報告用于所述系統(tǒng)的決策支持。
34.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)庫包含a.一用于存儲一作業(yè)定義、一約束定義、一參數(shù)定義和所述生產(chǎn)能力定義的構(gòu)件；以及b.一用于存儲一數(shù)據(jù)字典的構(gòu)件，所述資料字典是用以使所述作業(yè)定義、所述約束定義、所述參數(shù)定義和所述生產(chǎn)能力定義的配置簡便化。
35.如權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)字典包括a.一用于創(chuàng)建至少一個數(shù)據(jù)庫表供存儲所述作業(yè)定義、所述約束定義、所述參數(shù)定義和所述生產(chǎn)能力定義的構(gòu)件；以及b.一用于定義一數(shù)據(jù)庫模式的構(gòu)件。
36.如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于所述核心產(chǎn)品層包含一網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，所述網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用包含a.一用于提供一接入所述系統(tǒng)的外部界面的構(gòu)件；b.一用于提供對一數(shù)據(jù)庫的存取的構(gòu)件；c.一用于執(zhí)行商業(yè)邏輯的構(gòu)件；d.一用于提供對配置數(shù)據(jù)文件的存取的構(gòu)件；e.一用于生成圖形用戶界面的構(gòu)件；f.一用于維持一作業(yè)定義、一約束定義、一參數(shù)定義和所述生產(chǎn)能力定義的構(gòu)件；以及g.一用于分析所生成的最優(yōu)化排序和調(diào)度的構(gòu)件。
37.一種用于獲得一針對在一排序范圍內(nèi)的至少一個作業(yè)的生產(chǎn)的最優(yōu)化排序和調(diào)度的計算機程序產(chǎn)品，所述排序范圍用來定義在給定至少一個約束和一生產(chǎn)能力定義的情形下生成所述最優(yōu)化排序和調(diào)度的持續(xù)時間，所述生產(chǎn)能力定義用來定義在一定義時間段內(nèi)可生產(chǎn)的單位的數(shù)目，所述作業(yè)包含至少一個待生產(chǎn)單位，所述計算機程序產(chǎn)品包含一計算機可讀媒體，其特征在于，包含a.用于響應(yīng)一作業(yè)定義生成至少一個通用作業(yè)對象的程序指令構(gòu)件，所述作業(yè)定義包含用來描述所述作業(yè)的至少一個屬性；b.一用于響應(yīng)一約束定義生成至少一個通用約束對象的程序指令構(gòu)件，所述約束定義包含對所述作業(yè)的生產(chǎn)的限制；c.一利用所述生產(chǎn)能力定義在所述排序范圍內(nèi)生成至少一個通用槽對象的程序指令構(gòu)件，所述槽對象包含用來唯一標(biāo)識一槽的至少一個屬性，所述槽包含所述作業(yè)中一單位的生產(chǎn)的生產(chǎn)能力；d.一用于響應(yīng)若干排序和調(diào)度參數(shù)生成一通用參數(shù)對象的程序指令構(gòu)件，所述參數(shù)定義包含影響用于生成所述最優(yōu)化排序和調(diào)度的最優(yōu)化方法的至少一個參數(shù)；e.一利用一預(yù)定義邏輯生成一初始解的程序指令構(gòu)件；以及f.一利用一最優(yōu)化算法生成所述最優(yōu)化排序和調(diào)度的程序指令構(gòu)件，所述最優(yōu)化算法使用了至少一個所述生成的通用作業(yè)對象、至少一個所述生成的通用槽對象、至少一個所述生成的通用約束對象、所述生成的通用參數(shù)對象和所述生成的初始解。
38.如權(quán)利要求37所述的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于所述響應(yīng)一作業(yè)定義生成通用作業(yè)對象的程序指令構(gòu)件包含以下至少一者a.一將所述作業(yè)定義中的至少一個屬性值賦給所述通用作業(yè)對象的至少一個屬性的程序指令構(gòu)件；以及b.一利用所述作業(yè)定義中的至少一個屬性值計算所述通用作業(yè)對象的至少一個復(fù)雜作業(yè)屬性的程序指令構(gòu)件。
39.如權(quán)利要求37所述的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于所述用于生成通用約束對象的程序指令構(gòu)件包含a.一用于指定一約束類型的程序指令構(gòu)件；b.一用于指定一倉位類型的程序指令構(gòu)件，其中所述倉位類型是所述排序范圍中的時間單位；c.一用于指定至少一個屬性包的程序指令構(gòu)件，所述屬性包表示所述約束可適用的作業(yè)的屬性；d.一用于指定一優(yōu)先級的程序指令構(gòu)件，所述優(yōu)先級用來定義所述約束相對于其它約束的重要性；e.一用于指定一懲罰嚴(yán)重度因子的程序指令構(gòu)件，所述懲罰嚴(yán)重度因子將因一約束得不到滿足時招致的成本與違反所述約束的程度進(jìn)行參數(shù)關(guān)聯(lián)；f.一用于指定一約束時間窗口的程序指令構(gòu)件，所述約束時間窗口顯示所述約束活躍的時間段；以及g.一用于指定一設(shè)想標(biāo)記以允許禁止所述約束的程序指令構(gòu)件。
40.如權(quán)利要求37所述的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于所述用于生成一通用約束對象的程序指令構(gòu)件包含指定與一通用約束對象相關(guān)的約束特定性質(zhì)之一程序指令構(gòu)件。
41.如權(quán)利要求40所述的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于所述用于指定約束特定性質(zhì)的程序指令構(gòu)件包含以下至少一者a.一用于指定一最小生產(chǎn)數(shù)量的程序指令構(gòu)件；b.一用于指定一最大生產(chǎn)數(shù)量的程序指令構(gòu)件，以及c.一用于在所述通用約束對象中對照每個屬性包指定一屬性包值的程序指令構(gòu)件。
42.如權(quán)利要求37所述的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于所述用于生成一通用槽對象的程序指令構(gòu)件包含賦值一槽標(biāo)識符以唯一標(biāo)識所述槽之一程序指令構(gòu)件。
43.如權(quán)利要求37所述的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于所述用于生成一通用槽對象的程序指令構(gòu)件包含以下至少一者a.一用于賦值一基于時間的倉位標(biāo)識符以標(biāo)識所述槽所屬的倉位的程序指令構(gòu)件；b.一用于賦值一非基于時間的倉位標(biāo)識符以標(biāo)識所述槽所屬的倉位的程序指令構(gòu)件；以及c.一用于賦值一與所述槽相關(guān)的作業(yè)屬性的程序指令構(gòu)件。
44.如權(quán)利要求37所述的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于所述用于響應(yīng)一預(yù)定義邏輯生成一初始解的程序指令構(gòu)件包含用于生成一隨機初始解之一程序指令構(gòu)件。
45.如權(quán)利要求37所述的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于所述響應(yīng)一預(yù)定義邏輯生成所述初始解的程序指令構(gòu)件包含用于響應(yīng)一所述作業(yè)定義上所定義的邏輯生成一初始解之一程序指令構(gòu)件。
46.如權(quán)利要求37所述的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于所述最優(yōu)化算法使用了用于生成所述最優(yōu)化排序和調(diào)度的組合最優(yōu)化方法和搜索啟發(fā)式算法中的至少一者。
47.如權(quán)利要求37所述的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于所述最優(yōu)化算法使用了一從由模擬退火算法、約束技術(shù)和貪婪啟發(fā)式算法組成的組中選出的最優(yōu)化方法。
48.如權(quán)利要求37所述的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于進(jìn)一步包含以通用解對象形式表示最優(yōu)化排序和調(diào)度，以方便檢查、分析和操作所述最優(yōu)化排序和調(diào)度之一程序指令構(gòu)件。
49.如權(quán)利要求48所述的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于進(jìn)一步包含用于操作所述最優(yōu)化排序和調(diào)度的程序指令構(gòu)件，其中所述操作用程序指令構(gòu)件包含以下至少一者a.一用于交換所述最優(yōu)化排序和調(diào)度中的一對作業(yè)的程序指令構(gòu)件；b.一用于將所述最優(yōu)化排序和調(diào)度中的一個或一個以上作業(yè)移到另一位置的程序指令構(gòu)件；c.一用于將一作業(yè)添加到所述最優(yōu)化排序和調(diào)度的程序指令構(gòu)件；以及d.一用于從所述最優(yōu)化順序和調(diào)度刪除一作業(yè)的程序指令構(gòu)件。
50.如權(quán)利要求49所述的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于所述操作用程序指令構(gòu)件進(jìn)一步包含以下至少一者a.使用所定義的約束提供由所述操作產(chǎn)生的變化總成本之一程序指令構(gòu)件；b.一用于允許用戶接受或拒絕所述操作的程序指令構(gòu)件；以及c.一用于允許用戶撤回先前接受的操作的程序指令構(gòu)件。
全文摘要
一種生成最優(yōu)化生產(chǎn)排序和調(diào)度的方法、系統(tǒng)和計算機程序產(chǎn)品。所述方法包括如何產(chǎn)生用于生成最優(yōu)化生產(chǎn)排序和調(diào)度的作業(yè)對象、約束對象、槽對象和參數(shù)對象。所述系統(tǒng)包括一個用來儲存該等對象的可配置層，和一個使用所產(chǎn)生的對象生成最優(yōu)化排序和調(diào)度的核心產(chǎn)品層。所述系統(tǒng)可與各種已知的最優(yōu)化方法結(jié)合使用。
文檔編號G06Q10/00GK101065764SQ200580036997
公開日2007年10月31日 申請日期2005年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月28日
發(fā)明者斯瑞尼瓦司·那查甘地, 布萊德·拜恩斯, 艾夏克·艾拉米利 申請人:奈特普軟體有限公司