5、工业生产调度与语义数据处理：理论、实践与创新

工业生产调度与语义数据处理：理论、实践与创新

1. 工业生产调度算法

在工业生产中，引入新的班次需要准备好一套完善的数据，如人力资源和物料交付时间等。有了这些数据，就可以重新计算生产场景。

1.1 通用调度算法原则

我们的解决方案基于整体原则，即每个单元（工作站、生产线、工厂）都是一个自给自足的单元。在理想条件下，这些单元应能够按计划生产产品，无需外部帮助，并且不应将内部问题传播到外部。当必要时，问题可以被传播，但应尽可能在源头附近解决。调度遵循以下原则：
1. 计算每个工作站的局部最优解。
2. 仅使用本地资源。
3. 当没有其他解决方案时，传播问题。
4. 绝对必要时，与其他工作站进行协商。

这些原则符合人类的思维方式，形成了一种易于理解的启发式方法。它们能够解决问题，同时将生产重组的需求降至最低。调度可能无法找到全局最优解，但会找到一个可行的次优调度方案。

每个工作站由一个独立的软件单元——代理来表示。每个代理都有自己的内部调度引擎，用于优化自身的调度。代理会持续评估调度的质量，必要时会与其他代理协商问题。协商的需求可能有两种情况：一是代理自身遇到问题（无法按时完成任务）；二是代理有未使用的（人力）资源，可以提供给其他工作站。这两种情况都可能导致其他工作站重新调整调度。

重新调整调度和从头开始调度是有区别的。从头开始调度适用于尚未开始生产的工作站，这种调度方式不考虑当前（已损坏）的调度，可以任意重新分配工作和人员。而重新调整调度则发生在当前（已损坏）的调度已经应用，生产已经开始，并且大幅重组任务会非常繁琐的情况下。在这种情况下，调度器会遵循“最小变更”策略。