本发明涉及智能生产调度，尤其涉及基于数字化仿真平台的生产线任务调度方法及系统。
背景技术：
1、数字化仿真平台通过对真实世界的数据建模和仿真模拟，从而实现预测分析和优化功能，在制造业的生产线中得到了广泛应用。通过数字化仿真平台能够事先模拟设定的生产线计划，从而查找不足对方案进行优化调整，最终将优化后的生产线流程投入实际生产中。
2、然而，目前在生产线任务仿真模拟测试过程中，经常会出现调度问题，例如设备、人力资源分配不均匀的问题，导致不同生产环节的效率差异较大，当某一环节效率不佳时，目前的处理方式通常是依赖人工经验，对该环节的机器设备检修，或者增加人力资源，至于该环节如何调度或者实现与其他环节的联动，从而追求效率最大化，现有技术缺乏考量，进而导致目前的生产线调度优化效果并不理想。
技术实现思路
1、为了解决上述提出的至少一个技术问题，本发明提供基于数字化仿真平台的生产线任务调度方法及系统。
2、第一方面，本发明提供了基于数字化仿真平台的生产线任务调度方法，所述方法包括以下步骤：
3、步骤s10：获取目标产品的生产线方案，建立对应的数字化仿真平台；所述生产线方案包含多道生产工序，每道生产工序被配置执行包含若干个任务的任务集；
4、步骤s20：遍历生产线上的任务集，直至识别出运行占空比小于第一预设值的任务集，计算从当前任务集到相邻下游工序的任务集之间的排队时间；
5、步骤s30：判断排队时间是否大于第二预设值；若是，将相邻下游工序的任务集标记为异常任务集；若否，将当前任务集标记为异常任务集；
6、步骤s40：根据依赖关系分析模型计算异常任务集与其他任务集的依赖值，判断是否存在与异常任务集的依赖值小于第三预设值，且运行占空比大于第一预设值的其他任务集；
7、步骤s50：若是，将对应的其他任务集作为目标任务集，调整目标任务集和异常任务集在生产线上的执行顺序；
8、步骤s60：若否，确定异常任务集中的可调度任务，匹配可接受调度任务的并行任务集，将可调度任务调度至并行任务集；所述并行任务集为其他并行生产线中相同生产工序所执行且运行占空比大于第一预设值的任务集；
9、步骤s70：重复执行步骤s20-步骤s60，直至遍历完生产线上的所有任务集。
10、优选地，在步骤s30之后，所述方法还包括：
11、步骤s301、遍历异常任务集中的每个任务，识别出运行占空比小于第四预设值的任务；
12、步骤s302、计算从当前任务到相邻下游任务之间的排队时间，判断是否大于第五预设值；若是，将相邻下游任务标记为异常任务；若否，将当前任务标记为异常任务；
13、步骤s303、将异常任务调度至所述并行任务集中。
14、优选地，步骤s60中所述确定异常任务集中的可调度任务，包括：
15、确定异常任务集的工艺复杂度：
16、；
17、式中，表示异常任务集的工艺复杂度，为异常任务集中运行占空比最大的任务的复杂度，表示的相邻上游任务的复杂度，表示的相邻下游任务的复杂度；
18、判断异常任务集的工艺复杂度是否大于第六预设值；
19、若是，将、以及所对应的任务作为可调度任务；
20、若否，将所对应的任务作为可调度任务。
21、优选地，步骤s40中所述根据依赖关系分析模型计算异常任务集与其他任务集的依赖值，包括：
22、；
23、式中，表示异常任务集与其他任务集的依赖值，、、分别表示异常任务集与其他任务集的物理依赖、时序依赖和资源依赖；、、分别表示物理依赖、时序依赖和资源依赖的权重。
24、优选地，所述物理依赖用于表征生产线上异常任务集的输出与其他任务集的输入关系；所述时序依赖用于表征异常任务集与其他任务集在生产线上的时序关系，所述资源依赖用于表征异常任务集与其他任务集的资源共享比例。
25、第二方面，本发明还提供了基于数字化仿真平台的生产线任务调度系统，所述系统包括：
26、平台建立模块，用于执行步骤s10：获取目标产品的生产线方案，建立对应的数字化仿真平台；所述生产线方案包含多道生产工序，每道生产工序被配置执行包含若干个任务的任务集；
27、调度分析模块，包括：
28、任务集遍历单元，用于执行步骤s20：遍历生产线上的任务集，直至识别出运行占空比小于第一预设值的任务集，计算从当前任务集到相邻下游工序的任务集之间的排队时间；
29、异常标记单元，用于执行步骤s30：判断排队时间是否大于第二预设值；若是，将相邻下游工序的任务集标记为异常任务集；若否，将当前任务集标记为异常任务集；
30、依赖值分析单元，用于执行步骤s40：根据依赖关系分析模型计算异常任务集与其他任务集的依赖值，判断是否存在与异常任务集的依赖值小于第三预设值，且运行占空比大于第一预设值的其他任务集；
31、执行顺序调整单元，用于执行步骤s50：当存在与异常任务集的依赖值小于第三预设值，且运行占空比大于第一预设值的其他任务集时，将对应的其他任务集作为目标任务集，调整目标任务集和异常任务集在生产线上的执行顺序；
32、并行调度单元，用于执行步骤s60：当不存在与异常任务集的依赖值小于第三预设值，且运行占空比大于第一预设值的其他任务集时，确定异常任务集中的可调度任务，匹配可接受调度任务的并行任务集，将可调度任务调度至并行任务集；所述并行任务集为其他并行生产线中相同生产工序所执行且运行占空比大于第一预设值的任务集；
33、循环遍历模块：用于重复调用调度分析模块，直至遍历完生产线上的所有任务集。
34、优选地，所述调度分析模块还包括异常调度单元，用于执行：
35、步骤s301、遍历异常任务集中的每个任务，识别出运行占空比小于第四预设值的任务；
36、步骤s302、计算从当前任务到相邻下游任务之间的排队时间，判断是否大于第五预设值；若是，将相邻下游任务标记为异常任务；若否，将当前任务标记为异常任务；
37、步骤s303、将异常任务调度至所述并行任务集中。
38、优选地，所述并行调度单元，还用于：
39、确定异常任务集的工艺复杂度：
40、；
41、式中，表示异常任务集的工艺复杂度，为异常任务集中运行占空比最大的任务的复杂度，表示的相邻上游任务的复杂度，表示的相邻下游任务的复杂度；
42、判断异常任务集的工艺复杂度是否大于第六预设值；
43、若是，将、以及所对应的任务作为可调度任务；
44、若否，将所对应的任务作为可调度任务。
45、优选地，所述依赖值分析单元，用于根据依赖关系分析模型计算异常任务集与其他任务集的依赖值，包括：
46、；
47、式中，表示异常任务集与其他任务集的依赖值，、、分别表示异常任务集与其他任务集的物理依赖、时序依赖和资源依赖；、、分别表示物理依赖、时序依赖和资源依赖的权重。
48、优选地，所述物理依赖用于表征生产线上异常任务集的输出与其他任务集的输入关系；所述时序依赖用于表征异常任务集与其他任务集在生产线上的时序关系，所述资源依赖用于表征异常任务集与其他任务集的资源共享比例。
49、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
50、1）本发明提供的调度方法首先获取目标产品的生产线方案，建立对应的数字化仿真平台；所述生产线方案包含多道生产工序，每道生产工序被配置执行包含若干个任务的任务集；然后遍历生产线上的任务集，直到识别出运行占空比小于第一预设值的任务集时，会中止遍历过程，计算从当前任务集到相邻下游工序的任务集之间的排队时间；判断排队时间是否大于第二预设值；若是，将相邻下游工序的任务集标记为异常任务集；若否，将当前任务集标记为异常任务集；如此可以客观分析是任务集本身的运行效率原因还是相邻任务集运行慢导致排队时间长的原因，即能够准确的定位出异常任务集。
51、2）当确定了异常任务集后，本发明根据依赖关系分析模型计算异常任务集与其他任务集的依赖值，判断是否存在满足条件的其他任务集，该条件为其他任务集与异常任务集的依赖值小于第三预设值，且运行占空比大于第一预设值；且依赖值通过分析不同任务集的物理依赖、时序依赖和资源依赖，能够准确分析出二者的依赖关系，从而辅助判断执行顺序问题。如果有，说明在同一生产线上这两个任务集之间的顺序可以互换，并非固定的先后执行顺序。因此，可以将对应的其他任务集作为目标任务集，调整目标任务集和异常任务集在生产线上的执行顺序；如此可以避免生产线因当前任务的效率问题进而影响后续任务集，即通过调度保证生产线能够正常、稳定地运行。
52、3）当不存在满足条件的其他任务集时，本发明会确定异常任务集中的可调度任务，然后匹配可接受调度任务的并行任务集，将可调度任务调度至并行任务集；所述并行任务集为其他并行生产线中相同生产工序所执行且运行占空比大于第一预设值的任务集；如此可以保证该异常任务集能够及时调度，避免其自身运行影响后续生产线的问题，最后，按照上述遍历方法，只要识别到运行占空比小于第一预设值的情况就暂停遍历，当调度完异常任务集后再恢复遍历，直至所有的任务集都被遍历过后，完成整个调度过程，如此则实现了科学合理的生产线调度，能够大大提升生产线效率。
53、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。
1.基于数字化仿真平台的生产线任务调度方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于数字化仿真平台的生产线任务调度方法，其特征在于，在步骤s30之后，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的基于数字化仿真平台的生产线任务调度方法，其特征在于，步骤s60中所述确定异常任务集中的可调度任务，包括：
4.根据权利要求1所述的基于数字化仿真平台的生产线任务调度方法，其特征在于，步骤s40中所述根据依赖关系分析模型计算异常任务集与其他任务集的依赖值，包括：
5.根据权利要求4所述的基于数字化仿真平台的生产线任务调度方法，其特征在于，所述物理依赖用于表征生产线上异常任务集的输出与其他任务集的输入关系；所述时序依赖用于表征异常任务集与其他任务集在生产线上的时序关系，所述资源依赖用于表征异常任务集与其他任务集的资源共享比例。
6.基于数字化仿真平台的生产线任务调度系统，其特征在于，所述系统包括：
7.根据权利要求6所述的基于数字化仿真平台的生产线任务调度系统，其特征在于，所述调度分析模块还包括异常调度单元，用于执行：
8.根据权利要求6所述的基于数字化仿真平台的生产线任务调度系统，其特征在于，所述并行调度单元，还用于：
9.根据权利要求6所述的基于数字化仿真平台的生产线任务调度系统，其特征在于，所述依赖值分析单元，用于根据依赖关系分析模型计算异常任务集与其他任务集的依赖值，包括：
10.根据权利要求9所述的基于数字化仿真平台的生产线任务调度系统，其特征在于，所述物理依赖用于表征生产线上异常任务集的输出与其他任务集的输入关系；所述时序依赖用于表征异常任务集与其他任务集在生产线上的时序关系，所述资源依赖用于表征异常任务集与其他任务集的资源共享比例。
