(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111577127.6 (22)申请日 2021.12.20 (71)申请人 哈尔滨理工大 学 地址 150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区学 府路52号 (72)发明人 罗智勇　张文博　魏本利　 (51)Int.Cl. G06Q 50/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 111/06(2020.01) (54)发明名称 一种基于工作流的制造 工艺调度优化方法 (57)摘要 一种基于工作流的制造工艺调度优化方法。 本发明针对如何优化制造工艺的时间质量成本 的调度问题提出了三层工作流调度模型优化算 法。 该算法首先根据制造工艺的偏序关系建立三 层同构工作流决策模型， 其次根据所提出的识别 规则计算每层位置节点自由度， 再通过串归约算 法由后向前分层对其进行归约， 计算每层的最优 配置解。 最后采用正向调度完成对整个三层工作 流模型的多目标优化。 对比发现， 在限定时间内 该优化算法确实能实现生产质量与成本的动态 平衡， 且较传统单目标优化算法有显著的优化效 果。 因此， 本发明具有一定的可 行性和有效性。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 114493909 A 2022.05.13 CN 114493909 A 1.一种基于 工作流的制造 工艺调度优化方法， 所述方法具体步骤如下： (1)通过制造 工艺的偏序关系建立 三层同构工作流决策模型。 (2)根据所提出的识别规则计算每层位置节点自由度。 (3)通过串归约算法由后向前分层对其进行归约， 计算每层的最优配置解。 (4)采用正向调度完成对整个三层工作流模型的多目标优化。 2.根据权利要求1所述的一种基于工作流的制造工艺调度优化方法， 其特征在于： 所述 步骤(1)具体为： 扫描制造工艺的各个生产部门资源集合Re将其抽象为位置节点集合P， 统 计各生产部门的各种工作状态将其抽象为过渡节 点集合T， 通过调度策略， 生成了制造工艺 三层工作流模型。 3.根据权利要求2所述的一种基于工作流的制造工艺调度优化方法， 其特征在于： 所述 步骤(2)具体为： 制造工艺三层工作流应遵循一定的约束 条件及识别规则， 包括加工节 点自 由度识别规则， 生产参数约束识别规则， 根据所提出的识别规则计算每层位置节点自由度。 4.根据权利要求3所述的一种基于工作流的制造工艺调度优化方法， 其特征在于： 所述 步骤(3)具体为： 制造工艺三层工作流的优化过程采用串归约分层策略， 该策略综合考虑生 产要求的时间、 质量及成本， 即在限制矢量R内， 从位置节点E0出发， 将各位置节点按照与节 点E0的距离多少进行分层， 计算每层的最优配置解。 5.根据权利要求4所述的一种基于工作流的制造工艺调度优化方法， 其特征在于： 所述 步骤(4)具体为： 将制造工艺过程逐层抽象为局部位置节点及过渡节点的执行过程， 最后通 过层层迭代， 由后至前优化至位置节点B0， 确定一条完整的时间、 生产质量和成本最优的调 度路径。 制造工艺三层工作流调度要求各指标在限制矢量 R内， 以生产参数约束识别规则为 目标， 借助加工节点自由度识别规则以便 达到整体生产质量 最优， 加工成本较低的目的。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114493909 A 2一种基于工作流的制造 工艺调度优化方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 一种基于工作流的制造工艺调度优化方法， 属于智能计算与调度优化 领域。 背景技术 [0002]随着中国制造业的快速发展， 人们对加工制造业产品质量有了更高的要求。 生产 时间、 产品质量和成本是加工制 造工艺优化的重要参数， 动态平衡这些参数使加工制 造工 艺达到最优是一个NP难题。 若能有效地解决这一难题， 将直接提高加工制造业产品的竞争 力。 [0003]工作流技术是自20世纪90年代 以来计算机应用领域的研究热点， 是实现业务建 模、 业务过程仿真分析、 业务过程优化、 业务过程管理与集成， 从而最终实现业务过程自动 化的核心技术。 利用工作流模型进行优化解决生产过程中遇到的各类 问题， 可以很好的处 理时间、 准确率或者时间、 成本之间的关系， 应对于不同实际厂商所追求的效益目标， 实现 约束条件下准确率的提高或者成本的降低， 给厂 商生产带来 一定的经济效益及生产质量。 [0004]近些年， 使用工作流技术优化制造工艺， 国内外学者进行了大量的研究。 对于解决 制造工艺在时间质量或时间成本等两元参数的优化调度具有一定的理论和实际意义。 然 而， 制造工艺优化涉及的参数和制约因素众多， 只有更为全面的对其进行综合考虑才会得 出更具精确的决策 方案。 发明内容 [0005]为实现上述目的， 本发明提出一种基于工作流的制造工艺调度优化方法， 包括以 下步骤： (1)通过制造 工艺的偏序关系建立 三层同构工作流决策模型； (2)根据所提出的识别规则计算每层位置节点自由度； (3)通过串归约算法由后向前分层对其进行归约， 计算每层的最优配置解； (4)采用正向调度完成对整个三层工作流模型的多目标优化。 [0006]所述步骤(1)具体为： (1.1)扫描制造工艺的各个生产部 门资源集合Re将其抽象为位置节点集合  P， 统 计各生产部门的各种工作状态将其抽象为过渡节点 集合T； (1.2)检测集 合P中各元素， 确定开始 节点B0和结束节点E0； (1.3)取出集合P中的开始节点B0， 扫描过渡节点集合T， 若存在过渡节点  ti使得开 始节点B0转变到位置节点pi， 则将过渡节点ti移出集合T并移入到临时过渡节点集合TT中， 将开始节点B0移出集合P， 重复这 一过程直至集合T中找不到这样的过渡节点ti； (1.4)取出集合TT中任 意节点ti， 扫描位置节点集合P， 若存在位置节点pj使得过渡 节点ti转变到过渡节点tj(tj∈T)， 则将位置节点pj移出并移入到临时位置节点集合TP 中， 将过渡节点ti移出集合TT， 重复此 过程直至集合TT为空；说　明　书 1/5 页 3 CN 114493909 A 3