技术领域
[0001] 本
发明涉及制作技术领域，尤其是涉及一种作业车间任务的动态调度方法及装置。
背景技术
[0002] 调度作为生产决策的一种形式，是影响制造业生产效率的关键因素。采用有效的调度优化技术能提高设备利用率、保证按时交货、降低库存及成本等，从而确保企业的经济目标。但即便是再优秀的调度计划，也会因为生产系统固有的复杂性以及生产过程中各种扰动的随机发生而丧失
稳定性，对生产系统的正常运行产生影响。在这种产品更新快、生产系统稳定性差且复杂多变的制造环境下，企业不仅要能快速生产出市场所需求的产品，还要能够快速、准确地应对生产过程中频繁发生的各种扰动(如设备故障、物料供应短缺、工序加工时间的误差累积等)。
[0003] 在生产过程中，无论发生何种形式的生产扰动，扰动处的工序均发生开始时间提前或延迟、工时缩短或增加表现。例如，当发生工序取消，则视为该工序的工时瞬间缩短为零，或其设备内后续工序的开始时间发生提前；当发生工序插入，则视为其设备内后续工序发生持续性开始时间延迟，延迟时长由插入工序的实际工时决定。此时若仅仅对扰动处的工序进行调整，调度计划中必定会出现设备空闲时间增加或多工序在同一台设备上重叠的情况。因此，生产扰动带来的是一系列工序对计划的偏差，这一系列工序则为受影响工序关联树。
[0004] 当扰动发生时，仅凭借生产调度人员的经验进行随机调度的方式早已无法满足现代制造模式的要求。动态调度技术是面向制造生产过程中生产计划受到生产扰动事件影响后，作业调度计划的响应处理机制。根据动态调度采用的扰动处理机制可将其分为自适应调度、增量式调度以及重调度。传统的自适应动态调度方法通过利用自适应规则不断逼近目标值的方法，完成调度方案在生产扰动事件影响下的自动调整，而自动调整后的计划往往与原计划相差较大，造成原先的生产准备与新的计划无法对应。增量动态调度是一种针对生产任务数量变化调度过程，其需要在不改变原有调度方案中工序的计划开始和结束时间的前提下，通过插入或追加等手段完成增量生产任务的调度排产，但增量动态调度仅仅针对生产任务数量变化的扰动形式，不具备普遍适应性。重调度是一种针对受影响调度方案的修复式调度，其基于对生产扰动影响范围的分析，通过对受影响调度方案的局部调整实现对生产扰动事件的响应处理，但重调度缺少对可能会发生的扰动的预测，不能够用该预测来指导受影响工序的判定和受影响工序的计划变更。
[0005] 因此，一个实时的动态扰动处理机制应同时具备自适应调度的不断逼近目标值的处理原则，增量式调度应对生产任务数量变化的处理机制以及重调度的对生产扰动影响范围进行分析的处理能
力。
发明内容
[0006] 本发明的目的是提供一种作业车间任务的动态调度方法及装置，以能够在缩小现有扰动带来的生产实际与计划的偏差的同时，预测可能会发生的扰动并对受影响的工序进行调节。
[0007] 第一方面，本发明
实施例提供了一种作业车间任务的动态调度方法，包括：
[0008] 获取生产过程中发生扰动的扰动任务以及所述扰动任务的扰动类型；
[0009] 根据所述扰动任务，获取与所述扰动任务相关联的所有相关任务，并建立所述所有相关任务的相关任务关联树；
[0010] 依次遍历所述相关任务关联树，并根据所述扰动类型，对所述相关任务关联树中依次遍历的相关任务进行调度。
[0011] 可选地，所述根据所述扰动任务，获取与所述扰动任务相关联的所有相关任务，并建立所述所有相关任务的相关任务关联树的步骤，包括：获取所述扰动任务所属的任务主体和执行所述扰动任务的设备主体；将所述扰动任务设置为当前任务，检测所述任务主体内是否存在位于所述当前任务之后的第一后续任务，并检测所述设备主体内是否存在位于所述当前任务之后的第二后续任务；其中，当所述任务主体内存在位于所述当前任务之后的第一后续任务时，获取所述第一后续任务并将所述第一后续任务设置为所述当前任务之后的第一
节点；当所述设备主体内存在位于所述当前任务之后的第二后续任务时，获取所述第二后续任务并将所述第二后续任务设置为所述当前任务之后的第二节点；其中，所述扰动任务为所述相关任务关联树的根节点，所述第一节点和所述第二节点均为所述相关任务关联树的下层节点；依次将所述下层节点中的每一节点设置为当前任务，并循环进入检测所述任务主体内是否存在位于所述当前任务之后的第一后续任务，并检测所述设备主体内是否存在位于所述当前任务之后的第二后续任务的步骤；当所述任务主体内不存在位于所述当前任务之后的第一后续任务，以及所述设备主体内不存在位于所述当前任务之后的第二后续任务时，完成建立所述所有相关任务的相关任务关联树。
[0012] 可选地，所述根据所述扰动类型，对所述相关任务关联树中依次遍历的相关任务进行调度的步骤，包括：当所述扰动类型为任务开始时间变化类型时，获取执行所述扰动任务的设备主体内位于所述扰动任务之前的前续任务与所述扰动任务之间的第一空闲时间变化值；根据所述第一空闲时间变化值，对所述相关任务关联树中除所述扰动任务之外的依次遍历的相关任务进行调度；其中，当所述第一空闲时间变化值为正值时，将所述相关任务关联树中除所述扰动任务之外的依次遍历的相关任务的开始时间均延迟所述第一空闲时间变化值；当所述第一空闲时间变化值为负值时，将所述相关任务关联树中除所述扰动任务之外的依次遍历的相关任务的开始时间均提前所述第一空闲时间变化值。
[0013] 可选地，所述获取执行所述扰动任务的设备主体内位于所述扰动任务之前的前续任务与所述扰动任务之间的第一空闲时间变化值的步骤，包括：当所述扰动任务的任务开始时间变化值为一定值时，根据第一公式TSTC＝TA′-TA，计算得到所述第一空闲时间变化值；其中，在所述第一公式中，TSTC表示所述第一空闲时间变化值，TA′表示所述扰动任务的实际任务开始时间，TA表示所述扰动任务的预设任务开始时间；当所述扰动任务的任务开始时间变化值为变化量时，根据第二公式 计算得到所述第一空闲时间变化值；其中，在所述第二公式中， 且TSTCI表示所述
第一空闲时间变化值，KI表示一预设系数，T表示一预设时间段的结束时间，C(t)表示任务开始时间变化值对时间的函数；FO表示执行所述扰动任务的设备主体内位于所述扰动任务之前的前续任务已经完成的工时，FQ表示执行所述扰动任务的设备主体内位于所述扰动任务之前的前续任务已经完成的工作量，Q表示执行所述扰动任务的设备主体内位于所述扰动任务之前的前续任务的总工作量，TS表示执行所述扰动任务的设备主体内位于所述扰动任务之前的前续任务的预设工时。
[0014] 可选地，所述根据所述扰动类型，对所述相关任务关联树中依次遍历的相关任务进行调度的步骤，包括：当所述扰动类型为任务工时变化类型时，获取执行所述扰动任务的设备主体内位于所述扰动任务之后的后续任务与所述扰动任务之间的第二空闲时间变化值；根据所述第二空闲时间变化值，对所述相关任务关联树中除所述扰动任务之外的依次遍历的相关任务进行调度；其中，当所述第二空闲时间变化值为正值时，将所述相关任务关联树中除所述扰动任务之外的依次遍历的相关任务的开始时间均延迟所述第二空闲时间变化值；当所述第二空闲时间变化值为负值时，将所述相关任务关联树中除所述扰动任务之外的依次遍历的相关任务的开始时间均提前所述第二空闲时间变化值。
[0015] 可选地，所述获取执行所述扰动任务的设备主体内位于所述扰动任务之后的后续任务与所述扰动任务之间的第二空闲时间变化值的步骤，包括：当所述扰动任务的任务工时变化值为一定值时，根据第三公式TMC＝(TS′-TS)×NP，计算得到所述第二空闲时间变化值；其中，在所述第三公式中，TMC表示所述第二空闲时间变化值，TS′表示所述扰动任务的实际工时，TS表示所述扰动任务的预设工时，NP表示所述扰动任务所属的任务主体的数量；当所述扰动任务的任务工时变化值为变化量时，根据第四公式 计算得到所述第二空闲时间变化值；其中，在所述第四公式中， 其
中，TMCI表示所述第二空闲时间变化值，KI表示一预设系数，T表示一预设时间段的结束时间，C′(t)表示任务工时变化值对时间的函数；FO′表示所述扰动任务已经完成的工时，FQ′表示所述扰动任务已经完成的工作量，Q′表示所述扰动任务的总工作量，TS表示所述扰动任务的预设工时。
[0016] 第二方面，本发明实施例提供了一种作业车间任务的动态调度装置，包括：
[0017] 获取模
块，用于获取生产过程中发生扰动的扰动任务以及所述扰动任务的扰动类型；
[0018] 建立模块，用于根据所述扰动任务，获取与所述扰动任务相关联的所有相关任务，并建立所述所有相关任务的相关任务关联树；
[0019] 调度模块，用于依次遍历所述相关任务关联树，并根据所述扰动类型，对所述相关任务关联树中依次遍历的相关任务进行调度。
[0020] 可选地，所述建立模块包括：第一获取单元，用于获取所述扰动任务所属的任务主体和执行所述扰动任务的设备主体；检测单元，用于将所述扰动任务设置为当前任务，检测所述任务主体内是否存在位于所述当前任务之后的第一后续任务，并检测所述设备主体内是否存在位于所述当前任务之后的第二后续任务；其中，当所述任务主体内存在位于所述当前任务之后的第一后续任务时，获取所述第一后续任务并将所述第一后续任务设置为所述当前任务之后的第一节点；当所述设备主体内存在位于所述当前任务之后的第二后续任务时，获取所述第二后续任务并将所述第二后续任务设置为所述当前任务之后的第二节点；其中，所述扰动任务为所述相关任务关联树的根节点，所述第一节点和所述第二节点均为所述相关任务关联树的下层节点；设置单元，用于依次将所述下层节点中的每一节点设置为当前任务，并循环触发检测单元，以检测所述任务主体内是否存在位于所述当前任务之后的第一后续任务，并检测所述设备主体内是否存在位于所述当前任务之后的第二后续任务；建立单元，用于当所述任务主体内不存在位于所述当前任务之后的第一后续任务，以及所述设备主体内不存在位于所述当前任务之后的第二后续任务时，完成建立所述所有相关任务的相关任务关联树。
[0021] 可选地，所述调度模块包括：第二获取单元，用于当所述扰动类型为任务开始时间变化类型时，获取执行所述扰动任务的设备主体内位于所述扰动任务之前的前续任务与所述扰动任务之间的第一空闲时间变化值；第一调度单元，用于根据所述第一空闲时间变化值，对所述相关任务关联树中除所述扰动任务之外的依次遍历的相关任务进行调度；其中，当所述第一空闲时间变化值为正值时，将所述相关任务关联树中除所述扰动任务之外的依次遍历的相关任务的开始时间均延迟所述第一空闲时间变化值；当所述第一空闲时间变化值为负值时，将所述相关任务关联树中除所述扰动任务之外的依次遍历的相关任务的开始时间均提前所述第一空闲时间变化值。
[0022] 可选地，所述第二获取单元包括：第一计算单元，用于当所述扰动任务的任务开始时间变化值为一定值时，根据第一公式TSTC＝TA′-TA，计算得到所述第一空闲时间变化值；其中，在所述第一公式中，TSTC表示所述第一空闲时间变化值，TA′表示所述扰动任务的实际任务开始时间，TA表示所述扰动任务的预设任务开始时间；第二计算单元，用于当所述扰动任务的任务开始时间变化值为变化量时，根据第二公式 计算得到
所述第一空闲时间变化值；其中，在所述第二公式中， 且
TSTCI表示所述第一空闲时间变化值，KI表示一预设系数，T表示一预设时间段的结束时间，C(t)表示任务开始时间变化值对时间的函数；FO表示执行所述扰动任务的设备主体内位于所述扰动任务之前的前续任务已经完成的工时，FQ表示执行所述扰动任务的设备主体内位于所述扰动任务之前的前续任务已经完成的工作量，Q表示执行所述扰动任务的设备主体内位于所述扰动任务之前的前续任务的总工作量，TS表示执行所述扰动任务的设备主体内位于所述扰动任务之前的前续任务的预设工时。
[0023] 可选地，所述调度模块包括：第三获取单元，用于当所述扰动类型为任务工时变化类型时，获取执行所述扰动任务的设备主体内位于所述扰动任务之后的后续任务与所述扰动任务之间的第二空闲时间变化值；第二调度单元，用于根据所述第二空闲时间变化值，对所述相关任务关联树中除所述扰动任务之外的依次遍历的相关任务进行调度；其中，当所述第二空闲时间变化值为正值时，将所述相关任务关联树中除所述扰动任务之外的依次遍历的相关任务的开始时间均延迟所述第二空闲时间变化值；当所述第二空闲时间变化值为负值时，将所述相关任务关联树中除所述扰动任务之外的依次遍历的相关任务的开始时间均提前所述第二空闲时间变化值。
[0024] 可选地，所述第三获取单元包括：第三计算单元，用于当所述扰动任务的任务工时变化值为一定值时，根据第三公式TMC＝(TS′-TS)×NP，计算得到所述第二空闲时间变化值；其中，在所述第三公式中，TMC表示所述第二空闲时间变化值，TS′表示所述扰动任务的实际工时，TS表示所述扰动任务的预设工时，NP表示所述扰动任务所属的任务主体的数量；第四计算单元，用于当所述扰动任务的任务工时变化值为变化量时，根据第四公式计算得到所述第二空闲时间变化值；其中，在所述第四公式中，
其中，TMCI表示所述第二空闲时间变化值，KI表示一预设
系数，T表示一预设时间段的结束时间，C′(t)表示任务工时变化值对时间的函数；FO′表示所述扰动任务已经完成的工时，FQ′表示所述扰动任务已经完成的工作量，Q′表示所述扰动任务的总工作量，TS表示所述扰动任务的预设工时。
[0025] 本发明的有益效果是：
[0026] 本发明实施例首先获取生产过程中发生扰动的扰动任务以及扰动任务的扰动类型，然后根据扰动任务，建立与扰动任务相关联的所有相关任务的相关任务关联树，最后依次遍历相关任务关联树，并根据扰动类型，对相关任务关联树中依次遍历的相关任务进行调度。本发明实施例使得在扰动发生时，能够根据扰动任务找出并预测出受扰动任务影响的相关任务关联树，从而能够有目的地调整原调度计划，且能够对相关任务关联树作出实时处理，减少了对原调度计划的调整，实现了能够在缩小现有扰动带来的生产实际与计划的偏差的同时，预测可能会发生的扰动并对受影响的工序进行调节的目的。
附图说明
[0027] 图1表示本发明的第一实施例中作业车间任务的动态调度方法的步骤
流程图；
[0028] 图2表示本发明第一实施例中步骤102的具体实现方式的流程图；
[0029] 图3表示本发明的第二实施例中作业车间任务的动态调度方法的步骤流程图。
具体实施方式
[0030] 下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0031] 第一实施例：
[0032] 如图1所示，为本发明的第一实施例中作业车间任务的动态调度方法的步骤流程图，该动态调度方法包括：
[0033] 步骤101，获取生产过程中发生扰动的扰动任务以及扰动任务的扰动类型。
[0034] 在本步骤中，具体的，当在生产过程中发生扰动事件时，可以获取生产过程中发生扰动的扰动任务以及扰动任务的扰动类型。具体的，在加工零部件的过程中，扰动任务可以为发生扰动的扰动工序。扰动类型可以包括扰动任务的任务开始时间变化类型和扰动任务的任务工时变化类型。
[0035] 步骤102，根据扰动任务，获取与扰动任务相关联的所有相关任务，并建立所有相关任务的相关任务关联树。
[0036] 在本步骤中，具体的，当有扰动事件发生时，即当存在扰动任务时，所有与扰动任务相关联的任务都可以作为扰动任务的相关任务。在此，可以根据扰动任务，获取与扰动任务相关联的所有相关任务，并建立所有相关任务的相关任务关联树。当然，在该相关任务关联树中，扰动任务为该相关任务关联树的根节点。
[0037] 步骤103，依次遍历相关任务关联树，并根据扰动类型，对相关任务关联树中依次遍历的相关任务进行调度。
[0038] 在本步骤中，具体的，在建立完成相关任务关联树之后，可以依次遍历该相关任务关联树，并根据扰动类型，对相关任务关联树中依次遍历的相关任务进行调度。这样，通过对依次遍历的相关任务进行调度，可以在减少对原调度计划的调整的同时，最大限度的消弱扰动任务对生成过程造成的影响。
[0039] 本实施例获取生产过程中发生扰动的扰动任务以及扰动任务的扰动类型，然后根据扰动任务，建立与扰动任务相关联的所有相关任务的相关任务关联树，最后依次遍历相关任务关联树，并根据扰动类型，对相关任务关联树中依次遍历的相关任务进行调度，使得在扰动发生时，能够根据扰动任务找出并预测出受扰动任务影响的相关任务关联树，从而能够有目的地调整原调度计划，且能够对相关任务关联树作出实时处理，减少了对原调度计划的调整，实现了能够在缩小现有扰动带来的生产实际与计划的偏差的同时，预测可能会发生的扰动并对受影响的工序进行调节的目的。
[0040] 其中，在本发明的第一实施例中，在步骤102中，根据扰动任务，获取与扰动任务相关联的所有相关任务，并建立所有相关任务的相关任务关联树时，可以按照以下步骤进行。具体的，如图2所示，上述步骤102的具体实现方式包括：
[0041] 步骤201，获取扰动任务所属的任务主体和执行扰动任务的设备主体。
[0042] 在本步骤中，具体的，在获取到扰动任务时，可以获取扰动任务所属的任务主体和执行扰动任务的设备主体。例如，当扰动任务为在制作
工件的过程中，发生扰动的扰动工序，且该工件在一加工设备上进行加工时，该工件即为扰动任务所属的任务主体，该加工设备即为执行扰动任务的设备主体。
[0043] 步骤202，将扰动任务设置为当前任务，检测任务主体内是否存在位于当前任务之后的第一后续任务，并检测设备主体内是否存在位于当前任务之后的第二后续任务。
[0044] 在本步骤中，具体的，可以先将扰动任务设置为当前任务，然后检测任务主体内是否存在位于当前任务之后的第一后续任务，并检测设备主体内是否存在位于当前任务之后的第二后续任务。具体的，当任务主体内存在位于当前任务之后的第一后续任务时，获取第一后续任务并将第一后续任务设置为当前任务之后的第一节点；当设备主体内存在位于当前任务之后的第二后续任务时，获取第二后续任务并将第二后续任务设置为当前任务之后的第二节点；其中，扰动任务为相关任务关联树的根节点，第一节点和所述第二节点均为相关任务关联树的下层节点。具体的，第一节点和第二节点为同一等级节点，即第一节点和第二节点在相关任务关联树内的层数相同。当然，当任务主体内不存在位于当前任务之后的第一后续任务，但检测到设备主体内存在位于当前任务之后的第二后续任务时，则相关任务树的下层节点仅为第二节点；同理，当任务主体内存在位于当前任务之后的第一后续任务，但检测到设备主体内不存在位于当前任务之后的第二后续任务时，则相关任务树的下层节点仅为第一节点。在此需要说明的是，在扰动任务作为当前任务，且任务主体内不存在位于当前任务之后的第一后续任务，且设备主体内不存在位于当前任务之后的第二后续任务时，说明扰动任务为任务主体内以及设备主体内最后一个任务，此时不存在与扰动任务相关联的相关任务，即此时不能建立相关任务关联树。
[0045] 例如，当扰动任务为扰动工序，任务主体为一工件，设备主体为一加工设备时，任务主体内位于当前任务之后的第一后续任务则为加工工件，位于扰动工序之后的加工工件时的下道工序；设备主体内位于当前任务之后的第二后续任务则为在加工设备上进行加工时，位于扰动工序之后的在加工设备上进行加工的下道工序，当然在加工设备上进行加工的下道工序不一定为加工扰动工序所属工件时的工序，也可以为加工其他工件时的工序。这样，根据最小设备空间时间及同一时间同一台设备上只能加工一道工序的原则，遵守工件的工艺路线约束，当产生扰动工序时，扰动工序的工件内后续工序和设备内后续工序均会产生扰动，成为扰动工序。同理，每一新产生的扰动工序的工件内后续工序和设备内后续工序均会产生扰动，成为扰动工序。这样，所有扰动工序按照节点排列可以构成一以第一个扰动工序为根节点的所有相关工序的相关工序关联树。
[0046] 步骤203，依次将下层节点中的每一节点设置为当前任务，并循环进入检测任务主体内是否存在位于当前任务之后的第一后续任务，并检测设备主体内是否存在位于当前任务之后的第二后续任务的步骤。
[0047] 在本步骤中，具体的，在得到相关任务树的下层节点时，可以依次将下层节点中的每一节点设置为当前任务，然后循环进入步骤202。例如，当将第一节点作为当前任务时，可以检测任务主体内是否存在位于第一节点之后的第一后续任务，并检测设备主体内是否存在位于第一节点之后的第二后续任务。当然，当任务主体内存在位于第一节点之后的第一后续任务时，可以继续将位于第一节点之后的第一后续任务设置为相关任务树的下层节点；当设备主体内存在位于第一节点之后的第二后续任务时，可以继续将位于第一节点之后的第二后续任务作为相关任务树的下层节点。同理，当将第二节点作为当前任务时，可以检测任务主体内是否存在位于第二节点之后的第一后续任务，并检测设备主体内是否存在位于第二节点之后的第二后续任务。当然，当任务主体内存在位于第二节点之后的第一后续任务时，可以继续将位于第二节点之后的第一后续任务设置为相关任务树的下层节点；当设备主体内存在位于第二节点之后的第二后续任务时，可以继续将位于第二节点之后的第二后续任务作为相关任务树的下层节点。这样，只要任务主体内存在位于当前任务之后的第一后续任务，或者设备主体内存在位于当前任务之后的第二后续任务，则相关任务树就会存在下层节点，此时需要对出现的每一下层节点进行检测，直至不会出现下层节点为止，即直至最后一次出现的下层节点之后，任务主体内不存在位于该下层节点之后的第一后续任务，且设备主体内不存在位于该下层节点之后的第二后续任务时为止。
[0048] 步骤204，当任务主体内不存在位于当前任务之后的第一后续任务，以及设备主体内不存在位于当前任务之后的第二后续任务时，完成建立所有相关任务的相关任务关联树。
[0049] 在本步骤中，具体的，当任务主体内不存在位于当前任务之后的第一后续任务，以及设备主体内不存在位于当前任务之后的第二后续任务时，则当前任务为任务主体内最后一个任务，且当前任务为设备主体内最后一个任务，此时结束相关任务树的建立，即完成建立所有相关任务的相关任务关联树。
[0050] 这样，通过循环检测任务主体内是否存在位于当前任务之后的第一后续任务，以及检测设备主体内是否存在位于当前任务之后的第二后续任务，能够检测到与扰动任务相关联的所有相关任务，且可以建立该所有相关任务的相关任务关联树，从而使得在扰动发生时，能够根据扰动找出并预测出受扰动任务影响的相关任务关联树，为能够有目的地调整原调度计划提供了
基础。
[0051] 此外，在本发明的第一实施例中，在步骤103中，根据扰动类型，对相关任务关联树中依次遍历的相关任务进行调度时，可以针对不同的扰动类型，对相关任务关联树中依次遍历的相关任务进行不同的调度。下面对此进行具体说明。
[0052] 其一：
[0053] 当扰动类型为任务开始时间变化类型时，可以获取执行扰动任务的设备主体内位于扰动任务之前的前续任务与扰动任务之间的第一空闲时间变化值；然后根据第一空闲时间变化值，对相关任务关联树中除扰动任务之外的依次遍历的相关任务进行调度。
[0054] 具体的，在对相关任务进行调度时，当第一空闲时间变化值为正值时，将相关任务关联树中除扰动任务之外的依次遍历的相关任务的开始时间均延迟第一空闲时间变化值；当第一空闲时间变化值为负值时，将相关任务关联树中除扰动任务之外的依次遍历的相关任务的开始时间均提前第一空闲时间变化值。
[0055] 在获取第一空闲时间变化值时，可以根据扰动任务的任务开始时间变化值为一定值还是随时间发生变化的变化量来确定计算第一空闲时间变化值的方式。
[0056] 具体的，当扰动任务的任务开始时间变化值为一定值时，可以根据应对任务开始时间变化的比例调节
算法，即根据第一公式TSTC＝TA′-TA，计算得到第一空闲时间变化值；其中，在第一公式中，TSTC表示第一空闲时间变化值，TA′表示扰动任务的实际任务开始时间，TA表示扰动任务的预设任务开始时间。
[0057] 当扰动任务的任务开始时间变化值为变化量时，可以根据应对任务开始时间变化的积分调节算法，即根据第二公式 计算得到第一空闲时间变化值；其中，在第二公式中， 且TSTCI表示第一空闲时间变化值，KI
表示一预设系数，T表示一预设时间段的结束时间，C(t)表示任务开始时间变化值对时间的函数；FO表示执行扰动任务的设备主体内位于扰动任务之前的前续任务已经完成的工时，FQ表示执行扰动任务的设备主体内位于扰动任务之前的前续任务已经完成的工作量，Q表示执行扰动任务的设备主体内位于扰动任务之前的前续任务的总工作量，TS表示执行扰动任务的设备主体内位于扰动任务之前的前续任务的预设工时。具体的，由于扰动任务的任务开始时间变化值实际情况是由其设备主体内或任务主体内的前续任务的工时持续变化引起的，因此可以根据设备主体内位于扰动任务之前的前续任务的工时来预测计算扰动任务的实际任务开始时间，从而得到第一空闲时间变化值。
[0058] 这样，当第一空闲时间变化值为正值时，说明扰动任务的任务开始时间延迟第一空闲时间变化值，此时，可以将相关任务关联树中除扰动任务之外的依次遍历的相关任务的开始时间均延迟第一空闲时间变化值。当第一空闲时间时间变化值为负值时，说明扰动任务的任务开始时间提前第一空闲时间变化值，此时，可以将相关任务关联树中除扰动任务之外的依次遍历的相关任务的开始时间均提前第一空闲时间变化值。这样，可以使得相关任务树中的相关任务除任务开始时间发生变化之外，其余执行计划均与原调度计划相同，最大程度的减少了对原调度计划的调整。
[0059] 其二：
[0060] 当扰动类型为任务工时变化类型时，获取执行扰动任务的设备主体内位于扰动任务之后的后续任务与扰动任务之间的第二空闲时间变化值；根据第二空闲时间变化值，对相关任务关联树中除扰动任务之外的依次遍历的相关任务进行调度。
[0061] 具体的，在对相关任务进行调度时，当第二空闲时间变化值为正值时，将相关任务关联树中除扰动任务之外的依次遍历的相关任务的开始时间均延迟第二空闲时间变化值；当第二空闲时间变化值为负值时，将相关任务关联树中除扰动任务之外的依次遍历的相关任务的开始时间均提前第二空闲时间变化值。
[0062] 此外，在获取第二空闲时间变化值时，可以根据扰动任务的任务工时变化值为一定值还是随时间变化的变化量来确定计算第二空闲时间变化值的方式。
[0063] 具体的，当扰动任务的任务工时变化值为一定值时，可以根据应对任务工时发生变化的比例调节算法，即根据第三公式TMC＝(TS′-TS)×NP，计算得到第二空闲时间变化值；其中，在第三公式中，TMC表示第二空闲时间变化值，TS′表示扰动任务的实际工时，TS表示扰动任务的预设工时，NP表示扰动任务所属的任务主体的数量。
[0064] 当扰动任务的任务工时变化值为变化量时，可以根据应对任务工时发生变化的积分调节算法，即根据第四公式 计算得到第二空闲时间变化值；其中，在第四公式中， 其中，TMCI表示第二空闲时间变化
值，KI表示一预设系数，T表示一预设时间段的结束时间，C′(t)表示任务工时变化值对时间的函数；FO′表示扰动任务已经完成的工时，FQ′表示扰动任务已经完成的工作量，Q′表示扰动任务的总工作量，TS表示扰动任务的预设工时。
[0065] 在此需要说明的是，在第二公式中涉及到的任务开始时间变化值对时间的函数C(t)，由于任务开始时间变化值的持续变化实际上是由设备主体内或任务主体内位于扰动任务之前的前续任务的工时的持续变化所引起的，因此第二公式中的任务开始时间变化值对时间的函数C(t)和任务工时变化值对时间的函数C′(t)的表达式相同，预设系数KI同样相同。
[0066] 这样，当第二空闲时间变化值为正值时，说明扰动任务的任务工时时间增加了第二空闲时间变化值，此时可以将相关任务关联树中除扰动任务之外的依次遍历的相关任务的开始时间均延迟第二空闲时间变化值。当第二空闲时间变化值为负值时，说明扰动任务的任务工时时间减少了第二空闲时间变化值，此时可以将相关任务关联树中除扰动任务之外的依次遍历的相关任务的开始时间均提前第二空闲时间变化值。这样，可以使得相关任务树中的相关任务除任务开始时间发生变化之外，其余执行计划均与原调度计划相同，最大程度的减少了对原调度计划的调整。
[0067] 这样，本实施例首先根据扰动任务建立所有相关任务的相关任务关联树，并在扰动任务的扰动类型为任务开始时间变化类型时，计算得到第一空闲时间变化值，在扰动任务的扰动类型为任务工时变化类型时，计算得到第二空闲时间变化值，最后根据第一空闲时间变化值或第二空闲时间变化值，对相关任务关联树中除扰动任务之外的依次遍历的相关任务进行调度，使得在生产过程中有扰动发生时，能够根据扰动任务找出并预测出受扰动任务影响的相关任务关联树，从而能够有目的地调整原调度计划，且能够对相关任务关联树作出实时处理，减少了对原调度计划的调整，实现了能够在缩小现有扰动带来的生产实际与计划的偏差的同时，预测可能会发生的扰动并对受影响的工序进行调节的目的。
[0068] 第二实施例：
[0069] 如图3所示，为本发明的第二实施例中作业车间任务的动态调度装置的结构
框图，该动态调度装置包括：
[0070] 获取模块301，用于获取生产过程中发生扰动的扰动任务以及所述扰动任务的扰动类型；
[0071] 建立模块302，用于根据所述扰动任务，获取与所述扰动任务相关联的所有相关任务，并建立所述所有相关任务的相关任务关联树；
[0072] 调度模块303，用于依次遍历所述相关任务关联树，并根据所述扰动类型，对所述相关任务关联树中依次遍历的相关任务进行调度。
[0073] 可选地，所述建立模块302包括：第一获取单元，用于获取所述扰动任务所属的任务主体和执行所述扰动任务的设备主体；检测单元，用于将所述扰动任务设置为当前任务，检测所述任务主体内是否存在位于所述当前任务之后的第一后续任务，并检测所述设备主体内是否存在位于所述当前任务之后的第二后续任务；其中，当所述任务主体内存在位于所述当前任务之后的第一后续任务时，获取所述第一后续任务并将所述第一后续任务设置为所述当前任务之后的第一节点；当所述设备主体内存在位于所述当前任务之后的第二后续任务时，获取所述第二后续任务并将所述第二后续任务设置为所述当前任务之后的第二节点；其中，所述扰动任务为所述相关任务关联树的根节点，所述第一节点和所述第二节点均为所述相关任务关联树的下层节点；设置单元，用于依次将所述下层节点中的每一节点设置为当前任务，并循环触发检测单元，以检测所述任务主体内是否存在位于所述当前任务之后的第一后续任务，并检测所述设备主体内是否存在位于所述当前任务之后的第二后续任务；建立单元，用于当所述任务主体内不存在位于所述当前任务之后的第一后续任务，以及所述设备主体内不存在位于所述当前任务之后的第二后续任务时，完成建立所述所有相关任务的相关任务关联树。
[0074] 可选地，所述调度模块303包括：第二获取单元，用于当所述扰动类型为任务开始时间变化类型时，获取执行所述扰动任务的设备主体内位于所述扰动任务之前的前续任务与所述扰动任务之间的第一空闲时间变化值；第一调度单元，用于根据所述第一空闲时间变化值，对所述相关任务关联树中除所述扰动任务之外的依次遍历的相关任务进行调度；其中，当所述第一空闲时间变化值为正值时，将所述相关任务关联树中除所述扰动任务之外的依次遍历的相关任务的开始时间均延迟所述第一空闲时间变化值；当所述第一空闲时间变化值为负值时，将所述相关任务关联树中除所述扰动任务之外的依次遍历的相关任务的开始时间均提前所述第一空闲时间变化值。
[0075] 可选地，所述第二获取单元包括：第一计算单元，用于当所述扰动任务的任务开始时间变化值为一定值时，根据第一公式TSTC＝TA′-TA，计算得到所述第一空闲时间变化值；其中，在所述第一公式中，TSTC表示所述第一空闲时间变化值，TA′表示所述扰动任务的实际任务开始时间，TA表示所述扰动任务的预设任务开始时间；第二计算单元，用于当所述扰动任务的任务开始时间变化值为变化量时，根据第二公式 计算得到所
述第一空闲时间变化值；其中，在所述第二公式中， 且
TSTCI表示所述第一空闲时间变化值，KI表示一预设系数，T表示一预设时间段的结束时间，C(t)表示任务开始时间变化值对时间的函数；FO表示执行所述扰动任务的设备主体内位于所述扰动任务之前的前续任务已经完成的工时，FQ表示执行所述扰动任务的设备主体内位于所述扰动任务之前的前续任务已经完成的工作量，Q表示执行所述扰动任务的设备主体内位于所述扰动任务之前的前续任务的总工作量，TS表示执行所述扰动任务的设备主体内位于所述扰动任务之前的前续任务的预设工时。
[0076] 可选地，所述调度模块303包括：第三获取单元，用于当所述扰动类型为任务工时变化类型时，获取执行所述扰动任务的设备主体内位于所述扰动任务之后的后续任务与所述扰动任务之间的第二空闲时间变化值；第二调度单元，用于根据所述第二空闲时间变化值，对所述相关任务关联树中除所述扰动任务之外的依次遍历的相关任务进行调度；其中，当所述第二空闲时间变化值为正值时，将所述相关任务关联树中除所述扰动任务之外的依次遍历的相关任务的开始时间均延迟所述第二空闲时间变化值；当所述第二空闲时间变化值为负值时，将所述相关任务关联树中除所述扰动任务之外的依次遍历的相关任务的开始时间均提前所述第二空闲时间变化值。
[0077] 可选地，所述第三获取单元包括：第三计算单元，用于当所述扰动任务的任务工时变化值为一定值时，根据第三公式TMC＝(TS′-TS)×NP，计算得到所述第二空闲时间变化值；其中，在所述第三公式中，TMC表示所述第二空闲时间变化值，TS′表示所述扰动任务的实际工时，TS表示所述扰动任务的预设工时，NP表示所述扰动任务所属的任务主体的数量；第四计算单元，用于当所述扰动任务的任务工时变化值为变化量时，根据第四公式计算得到所述第二空闲时间变化值；其中，在所述第四公式中，
其中，TMCI表示所述第二空闲时间变化值，KI表示一预
设系数，T表示一预设时间段的结束时间，C′(t)表示任务工时变化值对时间的函数；FO′表示所述扰动任务已经完成的工时，FQ′表示所述扰动任务已经完成的工作量，Q′表示所述扰动任务的总工作量，TS表示所述扰动任务的预设工时。
[0078] 本实施例能够获取生产过程中发生扰动的扰动任务以及扰动任务的扰动类型，然后根据扰动任务，建立与扰动任务相关联的所有相关任务的相关任务关联树，最后依次遍历相关任务关联树，并根据扰动类型，对相关任务关联树中依次遍历的相关任务进行调度，使得在扰动发生时，能够根据扰动任务找出并预测出受扰动任务影响的相关任务关联树，从而能够有目的地调整原调度计划，且能够对相关任务关联树作出实时处理，减少了对原调度计划的调整，实现了能够在缩小现有扰动带来的生产实际与计划的偏差的同时，预测可能会发生的扰动并对受影响的工序进行调节的目的。
[0079] 以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。
