(19)中华 人民共和国 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 202111492751.6 (22)申请日 2021.12.08 (71)申请人 重庆大学 地址 400044 重庆市沙坪坝区沙坪坝正 街 174号 (72)发明人 杨波　庞植　易力力　王时龙　 康玲　高益凡　 (74)专利代理 机构 重庆航图知识产权代理事务 所(普通合伙) 50247 代理人 胡小龙 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/04(2012.01) G06F 9/50(2006.01)G06N 3/00(2006.01) (54)发明名称 面向智能制造车间生产与计算任务的耦合 调度模型与耦合调度方法 (57)摘要 本发明公开了一种面向智能制造车间生产 与计算任务的耦合调度模型， 通过对每个工件的 加工顺序、 所分配的加工机器、 计算任务中的子 计算任务的划分以及计算任务中所选择的卸载 方式进行调度分配， 从而能够得到所有工件的最 大完成时间和所有计算任务的总延 迟时间， 以最 短的最大完成时间和最短的总延 迟时间为目标， 从而可以求解到满足约束条件的耦合智能制造 车间的生产与计算任务的调度方案， 即本发明面 向智能制造车间生产与计算任务的耦合调度模 型， 能够同步优化生产任务的完工时间和计算任 务的卸载时间。 本发明还公开了一种面向智能制 造车间生产与计算任务的耦合调度方法。 权利要求书4页 说明书18页 附图3页 CN 114139823 A 2022.03.04 CN 114139823 A 1.一种面向智能制造车间生产与计算任务的耦合调度模型， 其特 征在于： 所有工件的最大完成时间为： 其中， mtmax表示所有工件的最大完工时间； sijk表示工序Oij在加工机器Mk上的起始加工 时间； mtijk表示工序Oij在加工设备Mk上的工作时间； Oij表示第i个工件的第j道工序； Mk表示 第k台加工 机器； n表示工件总数； qi表示工件Ji的总工序数； Ji表示第i个工件； 所有计算任务的总延迟时间为： 其中， cttotal表示所有计算任务的总延迟时间； ctijk,hL表示计算任务CTijk,h在本地的执 行时间， 即在加 工设备Mk处的执行时间； 表示计算任务CTijk,h在边缘计算节点Ev上的 执行时间； ctijk,hC表示计算任务CTijk,h在云服务器上的执行时间； CTijk,h表示工序Oij在加工 机器Mk上加工产生的第h类子计算任务Th； Ev表示第v个边 缘计算节点； 智能制造车间调度的目标为获得最短的最大完成时间和最短的总延迟时间， 即： min(mtmax) min(cttotal) 约束条件为： mtijk＞0， i＝1,2,...,n； j＝1,2,. ..,qi； k＝1,2,...,m sijk+mtijk≤si(j+1)k,i＝1,2,...,n； j＝1,2,. ..,qi； k＝1,2,...,m 权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114139823 A 2其中， m表示加工机 器的数量； 表示第h类子计算任务Th在边缘计算节点Ev上的CPU计 算频率； 表示边缘计算节点Ev的总计算能力。 2.根据权利要求1所述面向智能制造车间生产与计算任务的耦合调度模型， 其特征在 于： 计算任务CTijk,h在本地的执 行时间ctijk,hL为： 其中， Ch表示完成第h类子计算任务Th需要的总CPU周期； fkL表示加工机器Mk的计算能 力； 且： Ch＝ωh*Dh 其中， ωh表示每比特计算任务所需要的计算资源； Dh表示第h类子计算任务Th的计算 量。 3.根据权利要求1所述面向智能制造车间生产与计算任务的耦合调度模型， 其特征在 于： 计算任务CTijk,h在边缘计算节点Ev上的执行时间 为： 其中， Dh表示第h类子计算任 务Th的计算量； Ch表示完成第h类子计算任 务Th需要的总CPU 周期； RhE表示第h类子计算任务Th传输到ECN上的数据传输速率； 表示第h类子计算任务 Th在边缘计算节点Ev上的CPU计算频率； 且： 其中， Ph表示第h类子计算任务Th传输到边缘计算节点的传输功率； Hh表示第h类子计算 任务Th从终端设备到边 缘计算节点之间的信通增益； σ2表示加性高斯白信道噪声的方差 。 4.根据权利要求1所述面向智能制造车间生产与计算任务的耦合调度模型， 其特征在 于： 计算任务CTijk,h在云服务器上的执 行时间ctijk,hC为： 其中， Dh表示第h类子计算任 务Th的计算量； Ch表示完成第h类子计算任 务Th需要的总CPU 周期； RhE表示第h类子计算任务Th传输到ECN上的数据传输速率； RhEC表示第h类子计算任务 Th在ECN和云服务器之间传输的速率； fhC表示第h类子计算任务Th在云服务器上的CPU计算 频率。 5.一种面向智能制造车间生产与计算任务的耦合调度方法， 其特征在于： 包括如下步 骤： 1)对如权利要求1 ‑4任一项所述面向智能制造车间生产与计算任务的耦合调度模型中权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114139823 A 3