[發明專利]一種基于藤壺交配算法的流水車間人力調度優化方法

有效

• 申請號: 202110829563.1
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113554225B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 駱淑云;王無雙;王成群;徐偉強
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/0631;G06Q50/04;G06N3/006;G06N3/126
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

1.一種基于藤壺交配算法的流水車間人力調度優化方法，其特征在于，包括步驟：

S1、獲取生產信息，生產信息包括生產產品的總件數、工序數、各工序的基礎時間、員工數以及各員工對各工序的熟練度；

S2、根據生產信息以及約束條件生成Q個排工矩陣；

S3、將每個排工矩陣轉化為藤壺染色體，并根據生產信息計算藤壺染色體的適應度值，根據適應度值大小對藤壺染色體進行優劣排序，以形成藤壺染色體個數為Q的種群，并設置相應生殖器長度；

S4、在種群中隨機選擇藤壺染色體作為父代、母代藤壺染色體，并根據生殖器長度，產生相應子代藤壺染色體，并根據生產信息計算子代藤壺染色體的適應度值；

S5、將所有藤壺染色體合并，并根據適應度值重新進行優劣排序，并將排序超過個數Q的藤壺染色體刪除，以更新種群；

S6、判斷種群內所有藤壺染色體的適應度值是否一致，若是進行步驟S7，若否進行步驟S8；

S7、判斷是否達到預設迭代次數，若是則輸出當前種群中最優的藤壺染色體對應的排工矩陣，若否則設置生殖器長度為0并返回步驟S4；

S8、判斷是否達到預設迭代次數，若是則輸出當前種群中最優的藤壺染色體對應的排工矩陣，若否則返回步驟S4。

2.根據權利要求1所述的一種基于藤壺交配算法的流水車間人力調度優化方法，其特征在于，步驟S1中所述各員工對各工序的熟練度用以下矩陣表示：

其中，k_ij表示第i個員工對第j道工序的熟悉程度，k_ij∈(0,1)，R表示員工數，N表示工序數，M表示產品總件數。

3.根據權利要求2所述的一種基于藤壺交配算法的流水車間人力調度優化方法，其特征在于，步驟S2中所述排工矩陣表示為：

其中，x_ij表示第i個員工是否被安排在第j道工序，是即為1，不是即為0。

4.根據權利要求3所述的一種基于藤壺交配算法的流水車間人力調度優化方法，其特征在于，步驟S3中所述將每個排工矩陣轉化為藤壺染色體具體包括：

將排工矩陣每一行中1所在位置編碼，以轉化為藤壺染色體，藤壺染色體長度即為員工數，染色體中第i個基因位上的數字j即為第i個員工被安排到了第j道工序上。

5.根據權利要求4所述的一種基于藤壺交配算法的流水車間人力調度優化方法，其特征在于，步驟S3中所述根據生產信息計算藤壺染色體的適應度值具體為：

根據生產信息計算排工矩陣相應排工策略所需的生產時間，并將生產時間作為該排工矩陣相應藤壺染色體的適應度值。

6.根據權利要求5所述的一種基于藤壺交配算法的流水車間人力調度優化方法，其特征在于，生產時間的計算公式為：

其中，Y_j表示在第j道工序開始運轉后，在第j道工序以及第j道工序之前的工序上的所有產品都流動一次所需的時間，表示所有產品都經過了第j-1道工序后，此時在第j道工序以及第j道工序之后的工序上的所有產品都流動一次所需的時間。

7.根據權利要求6所述的一種基于藤壺交配算法的流水車間人力調度優化方法，其特征在于：

…，…，

其中，t_N表示第N道工序的基礎時間，基礎時間表示對該道工序熟練度為1的員工在該工序上加工一件產品的時間。

8.根據權利要求1所述的一種基于藤壺交配算法的流水車間人力調度優化方法，其特征在于，步驟S4中，當父代、母代藤壺染色體的距離在生殖器長度之內，則通過父代、母代藤壺染色體交配以產生子代藤壺染色體，當父代、母代藤壺染色體的距離在生殖器長度之外，則通過母代藤壺染色體自我變異，以產生子代藤壺染色體。