1.一种基于藤壶交配算法的流水车间人力调度优化方法,其特征在于,包括步骤:S1、获取生产信息,生产信息包括生产产品的总件数、工序数、各工序的基础时间、员工数以及各员工对各工序的熟练度;
S2、根据生产信息以及约束条件生成Q个排工矩阵;
S3、将每个排工矩阵转化为藤壶染色体,并根据生产信息计算藤壶染色体的适应度值,根据适应度值大小对藤壶染色体进行优劣排序,以形成藤壶染色体个数为Q的种群,并设置相应生殖器长度;
S4、在种群中随机选择藤壶染色体作为父代、母代藤壶染色体,并根据生殖器长度,产生相应子代藤壶染色体,并根据生产信息计算子代藤壶染色体的适应度值;
S5、将所有藤壶染色体合并,并根据适应度值重新进行优劣排序,并将排序超过个数Q的藤壶染色体删除,以更新种群;
S6、判断种群内所有藤壶染色体的适应度值是否一致,若是进行步骤S7,若否进行步骤S8;
S7、判断是否达到预设迭代次数,若是则输出当前种群中最优的藤壶染色体对应的排工矩阵,若否则设置生殖器长度为0并返回步骤S4;
S8、判断是否达到预设迭代次数,若是则输出当前种群中最优的藤壶染色体对应的排工矩阵,若否则返回步骤S4。
2.根据权利要求1所述的一种基于藤壶交配算法的流水车间人力调度优化方法,其特征在于,步骤S1中所述各员工对各工序的熟练度用以下矩阵表示:其中,kij表示第i个员工对第j道工序的熟悉程度,kij∈(0,1),R表示员工数,N表示工序数,M表示产品总件数。
3.根据权利要求2所述的一种基于藤壶交配算法的流水车间人力调度优化方法,其特征在于,步骤S2中所述排工矩阵表示为:其中,xij表示第i个员工是否被安排在第j道工序,是即为1,不是即为0。
4.根据权利要求3所述的一种基于藤壶交配算法的流水车间人力调度优化方法,其特征在于,步骤S3中所述将每个排工矩阵转化为藤壶染色体具体包括:将排工矩阵每一行中1所在位置编码,以转化为藤壶染色体,藤壶染色体长度即为员工数,染色体中第i个基因位上的数字j即为第i个员工被安排到了第j道工序上。
5.根据权利要求4所述的一种基于藤壶交配算法的流水车间人力调度优化方法,其特征在于,步骤S3中所述根据生产信息计算藤壶染色体的适应度值具体为:根据生产信息计算排工矩阵相应排工策略所需的生产时间,并将生产时间作为该排工矩阵相应藤壶染色体的适应度值。
6.根据权利要求5所述的一种基于藤壶交配算法的流水车间人力调度优化方法,其特征在于,生产时间的计算公式为:其中,Yj表示在第j道工序开始运转后,在第j道工序以及第j道工序之前的工序上的所有产品都流动一次所需的时间, 表示所有产品都经过了第j‑1道工序后,此时在第j道工序以及第j道工序之后的工序上的所有产品都流动一次所需的时间。
7.根据权利要求6所述的一种基于藤壶交配算法的流水车间人力调度优化方法,其特征在于:…,
…,
其中,tN表示第N道工序的基础时间,基础时间表示对该道工序熟练度为1的员工在该工序上加工一件产品的时间。
8.根据权利要求1所述的一种基于藤壶交配算法的流水车间人力调度优化方法,其特征在于,步骤S4中,当父代、母代藤壶染色体的距离在生殖器长度之内,则通过父代、母代藤壶染色体交配以产生子代藤壶染色体,当父代、母代藤壶染色体的距离在生殖器长度之外,则通过母代藤壶染色体自我变异,以产生子代藤壶染色体。
9.根据权利要求8所述的一种基于藤壶交配算法的流水车间人力调度优化方法,其特征在于:通过父代、母代藤壶染色体交配以产生子代藤壶染色体具体为:50%的概率复制母代藤壶染色体基因,50%的概率复制父代藤壶染色体的基因,以生成子代藤壶染色体;
通过母代藤壶染色体自我变异,以产生子代藤壶染色体具体为:当种群内所有藤壶染色体的适应度值不一致时,随机产生两个小于母代藤壶染色体上基因总数的随机数,将这两个数之间的基因翻转,以产生子代藤壶染色体,当种群内所有藤壶染色体的适应度值一致时,随机选择母代藤壶染色体上的两个基因位,交换两个基因位上的值,以产生子代藤壶染色体。
10.根据权利要求1所述的一种基于藤壶交配算法的流水车间人力调度优化方法,其特征在于,步骤S2中所述约束条件包括每个员工只能被分配到一道工序上,还包括每道工序上至少安排一个员工。