[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

本發明公開了一種基于藤壺交配算法的流水車間人力調度優化方法，包括S1獲取生產信息；S2生成Q個排工矩陣；S3將排工矩陣轉化為藤壺染色體，計算適應度值，并進行優劣排序以形成種群，設置相應生殖器長度；S4選擇父代、母代并根據生殖器長度產生相應子代；S5重新進行優劣排序，并將排序超過個數Q的染色體刪除以更新種群；S6判斷所有染色體適應度值是否一致，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，若是輸出最優解，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，若是則輸出最優解，若否則返回步驟S4。本發明考慮了各員工對各工序的熟練度，并采用藤壺交配算法進行排工，優化了流水車間人力調度方案。

技術領域

本發明屬于人力調度技術領域，尤其涉及一種基于藤壺交配算法的流水車間人力調度優化方法。

背景技術

生產調度是一個決策過程，即為組織執行生產調度計劃的工作，在制造和生產系統中起著重要的作用。有效的生產調度不僅可以提高生產量，還可以提高客戶滿意度，減少成本消耗以及環境污染等。

勞動密集型產業，是我國的支柱型產業。由于該行業的勞動強度大且專業要求高，導致近年來一些勞動力新生力量不愿意進入到這個行業中，人力資源成為了勞動密集型產業的寶貴財富。舉例來說，服裝行業是一個典型的勞動密集型產業。近年來，人們的消費水平在不斷提高，服裝款式、流行趨勢也日新月異。為了在消費市場中保持競爭力，服裝企業必須迎合消費者的這些需求。因此，服裝企業必須以更快的速度生產出產品，需要大量的人力資源。然而，招聘新員工需要高昂成本，如果不合理利用已有的人力資源，將會對企業造成極大浪費。員工對于不同工序的熟練程度存在多樣性，因此，人力調度并不只是單純地考慮各工序上的人數，而應該將各員工對各道工序的熟悉程度考慮在內。

目前存在一些兼顧人力與機器資源的生產調度研究成果。Guiliang?Gong等人同時考慮了機器與工人的柔性以及加工時間、能源消耗和工人成本等因素。FatemehBozorgnezhad等人研究了包括尋找最佳工人分配的柔性流水車間調度問題。Paolo?Renna等人利用博弈論提出了一種新的雙重資源約束作業車間工人分配原則。FatemehBozorgnezhad等人研究了同時考慮最佳工人分配的柔性流水車間調度問題，以期望完工時間最小化。M.K.Marichelvam等人研究了在每個階段具有相同并行機的多階段混合流水車間調度問題，考慮到了員工的技能水平不同以及遺忘效應的影響。然而以上研究都沒有考慮在沒有機器參與的場景下，流水車間中員工熟練程度對排工策略的影響。

例如申請號為CN202011606759.6的中國專利，其公開了一種流水車間人力調度優化方法，為了使總完工時間最小化，建立了一個優化目標為各道工序處理能力近似相等的流水車間勞動力調度模型，并建立相關的約束條件，與此同時利用貪心算法，得到最優流水車間人力調度方案。但是其并未考慮流水車間中員工熟練程度對排工策略的影響。

發明內容

本發明針對現有技術存在的問題，提出了一種基于藤壺交配算法的流水車間人力調度優化方法。本發明是通過以下技術方案得以實現的：

一種基于藤壺交配算法的流水車間人力調度優化方法，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；