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龙图腾网获悉浙江大学申请的专利考虑设备运行状态的生产及维护耦合任务分配方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115619171B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211333399.6，技术领域涉及：G06Q10/0631；该发明授权考虑设备运行状态的生产及维护耦合任务分配方法及系统是由金炫智;张益;冯毅萍;汪勇设计研发完成，并于2022-10-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本考虑设备运行状态的生产及维护耦合任务分配方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种考虑设备运行状态的生产及维护耦合任务分配方法及系统，系统包括：数字孪生平台，对任务分配决策模块所得到的分配方案进行仿真验证其可行性；设备模型管理模块，对设备的状态建立可靠度模型，对设备的生产过程进行数值化模型建立；订单接收模块，将订单分解为面向各个设备的生产任务；维护策略管理模块，对维护策略进行管理，并根据当前设备可靠度来选择设备对应的维护策略；任务分配决策模块，将生产任务与维护任务进行统一规划，并给出分配方案；分配结果交互模块，将最终分配方案输出并交互给物理产线以对物理产线进行生产指导。本发明解决了生产与维护在时间资源利用上相冲突的问题，实现了生产与维护的同时高效。

本发明授权考虑设备运行状态的生产及维护耦合任务分配方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种对生产及维护耦合任务进行分配的方法，其特征在于，包括以下步骤： 1在数字孪生平台中，根据物理产线实际生产所得的历史数据，通过设备模型管理模块对设备状态进行建模获得设备可靠度模型，以及对设备生产过程进行建模； 2将待完成订单及其预期交货期录入至订单接收模块，通过订单接收模块将订单拆分成生产任务，并对各设备运行时长进行评估，根据评估所得的设备运行时长与设备可靠度模型来评估设备在当前生产场景下所需总维护任务频次； 3将生产任务与维护任务一同视为调度任务，通过任务分配决策模块得出分配方案，并根据分配方案将任务分配给各个生产设备； 所述的任务分配决策模块通过针对多任务耦合的适应性遗传算法得出分配方案，包括： 3‑1随机生成k条长度为n·m的生产任务个体，其中m为设备总数，n为待生产工件总数；设定算法迭代最小轮数lg； 3‑2将个特殊维护任务随机打乱并插入到生产任务个体中，形成调度任务个体集； 3‑3分别对k条调度任务个体通过数字孪生平台进行模拟运算，分别计算出在模拟生产运行过程中总体生产时长、各个工件的完工时间、各个设备的维护成本，并记录设备的可靠度曲线； 3‑4通过总体生产时长来推断模拟生产的交货时间，根据实际交货时间、预期交货期以及每个工件的完工时间来计算生产部分的成本；利用生产部分的成本以及维护部分的成本计算出总成本； 3‑5按照总成本以及设备可靠度来对每个调度任务个体进行评估，选择出最优秀的两个不同个体直接进入子群体中等待下一轮迭代计算；对全部个体按照评估结果优劣来对应其权重并根据选择概率Rsl随机选择k条个体存入至待交叉集中,其中l为当前遗传算法迭代运算次数； 调度任务个体的评估方案为： 其中，CPavg表示利用平均可靠度来评估的性价比，而CPlow表示用最低可靠度来评估的性价比，Co表示调度任务模拟总成本，Fr,t表示设备r在时刻t时的可靠度，Cr表示设备r的完成任务时刻； 3‑6对待交叉集中的个体随机配对并随机根据交叉概率Rcl选取片段进行部分匹配交叉，将交叉后的个体存入至待变异集中； 3‑7根据变异概率Rml来判断待变异集中的个体是否需要变异以及变异程度； 3‑8检查近几轮迭代模拟计算中最优调度任务个体的评估结果是否不再波动，如果无波动，则随机生成新的调度任务个体；如果仍有波动，则不生成新的调度任务个体； 3‑9重复步骤3‑3～3‑8，直至lg次后的最优调度任务个体所模拟计算的结果评估与临近几次的结果评估没有波动； 4当任务分配决策模块为设备分配维护任务时，根据当前设备可靠度通过维护策略管理模块来进行维护策略的选定，并推送给当前维护任务； 5通过数字孪生平台对分配方案进行仿真验证，并将仿真过程以及分配方案通过分配结果交互模块传递给物理产线以指导实际生产。

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