[发明专利]基于贪心二分图搜索的产线人员调度方法

说明书

本发明涉及产线人员调度优化领域，具体涉及一种基于贪心二分图搜索的产线人员调度方法，实现了产线平衡率的动态调整，极大地降低了实际生产过程与排程误差，提高了产线平衡率。本发明基于贪心二分图搜索的产线人员调度方法，包括：根据产线和产线人员情况，建立产线和人员的二分图模型，确定模型的目标函数和约束条件，初始化二分图，并对二分图进行匹配测试，若测试通过，采用二次规划的方式，动态调整产线平衡率；若未通过，则根据贪心原则进行二分图迭代搜索，再次进行匹配测试。本发明适用于产线人员调度。

技术领域

本发明涉及产线人员调度优化领域，具体涉及一种基于贪心二分图搜索的产线人员调度方法。

背景技术

伴随着工业4.0的推进，传统工业的数字化发展进程，现代制造业企业已经逐步转向以MES(Manufacturing Execution System)系统为主导的智能化生产管理方式，采用APS进行生产线的工艺排程，以合理安排生产、提高伸长效率、支撑报价和货期的询问等。但在实施过程中，由于生产企业人员管理系统和智能制造系统耦合性较低，工厂方雇佣人员流动性大等情况，导致实际生产过程与排程结果误差较大，产线平衡率降低的问题，特别地，在自动化率较低的工厂和产线，依赖于产线人员的手工作业，人员技能熟练度不统一但缺乏技能量化规范将加剧这一情况。因此，建立一套智能化的人员生产调度系统，作为打通生产企业的MES系统和OA系统(即办公自动化系统)的中间环节，对生产企业实现智能化生产具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于贪心二分图搜索的产线人员调度方法，实现了产线平衡率的动态调整，极大地降低了实际生产过程与排程误差，提高了产线平衡率。

本发明采取如下技术方案实现上述目的，基于贪心二分图搜索的产线人员调度方法，包括：

步骤1、根据产线和产线人员情况，建立产线和人员的二分图模型；

步骤2、确定模型的目标函数和约束条件；

步骤3、初始化二分图，并对二分图进行匹配测试，若测试通过，则进入步骤5，否则进入步骤4；

步骤4、根据贪心原则进行二分图迭代搜索，然后进入步骤3；

步骤5、采用二次规划的方式，动态调整产线平衡率。

进一步的是，步骤1中，建立产线和人员的二分图模型的具体方法包括：

所述产线由工段组成，每个工段配备不同容量的工位，设置工段M个，定义其中第i工段为P_i，其工位容量范围表示为q_i＝(q_imin,q_imax)，q_imin为工位容量的最小值，q_imax为工位容量的最大值，其工段节拍值为V_i，表示生产单一产品需要的时间，整个产线的节拍值由最大节拍值决定，即V＝max{V_i,i＝1,2,...,M}；

设置到岗人员总数为N，员工j在工段i的工作节拍值为V_i^(j)，定义α_i^(j)∈{0,1}表示人员j是否分配到工段i，则该工段的节拍可表示为

进一步的是，步骤2中，目标函数为

进一步的是，步骤3中，初始化二分图的具体方法包括：

对每个工段的备选边按节拍值排序，清除所有连接边，每个工段设置为最大工位容量，并按照边排序结果选择相同数量的边及右节点加入二分图，进行二分图的初始化。

进一步的是，步骤3中，采用矩阵匈牙利算法对二分图匹配测试。