[发明专利]考虑疲劳度的柔性流水车间调度控制方法、介质及设备

权利要求书

1.一种考虑疲劳度的柔性流水车间调度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取待控制的柔性流水车间的生产特征；

基于所述生产特征，建立混合整数规划模型，该混合整数规划模型以最小化最大完工时间为目标，约束条件包括生产约束和人员疲劳度约束；

基于混合元启发式算法对所述混合整数规划模型进行寻优求解，获得最优生产调度信息；

执行所述最优生产调度信息，对柔性流水车间的生产设备、工件以及人员进行控制；

所述混合元启发式算法以遗传算法为框架，并混合考虑人员疲劳度进行解码，具体为：

基于遗传算法思想，采用实数编码对每个工件和工件每道工序可用的机器进行编码，获得工件编码染色体，每个染色体序列包括工件工序层和和使用机器层，分别记为OS序列和MS序列，采用遗传算法搜索得到最优解，在解码的过程中，分别使用多种不同的考虑人员疲劳度的启发式解码算法，得到最终的最优生产调度信息；

所述考虑人员疲劳度的启发式解码算法具体包括：

2a)最优解包括最优的OS序列以及对应的MS序列，对于所述OS序列中的每道工序，在人员集合W中选出满足Q(w，m)＝1的人员，Q(w，m)为人员技能矩阵，等于1表示人员w可以操作机器m，等于0则表示人员w不会操作机器m；

2b)对机器m上的人员w，计算加工完工序s后的疲劳度值；

2c)判断所述疲劳度值是否在区间δ内，若是，则设置人员w休息T时间，执行步骤2d)，若否，则继续加工；

2d)从休息人员集合R中选择满足Q(w，m)＝1且疲劳度值最低的人员w′继续人员w的加工任务；若休息人员集合R中所有人员的Q(w，m)≠1，那么从空闲人员集合I中选择满足Q(w，m)＝1且疲劳度值最低的人员w″替换；若空闲人员I中所有人员的Q(w，m)≠1，则等人员w休息结束后继续加工；

2e)重复步骤2a)～2d)，直到遍历完所有工序，获得所述最终的最优生产调度信息。

2.根据权利要求1所述的考虑疲劳度的柔性流水车间调度控制方法，其特征在于，所述生产约束包括：

约束每个工件每道工序加工时间：

约束每个工件的每道工序在不同机器上的加工时间：

约束任意工件j下一道工序s+1的开始加工时间都大于上一道工序s的完成时间：

约束任意机器不能同时加工两个工件，即在机器m上加工的任意工件j+1的开始加工时间需大于工件j的结束加工时间：

约束任意一个工件j的每道工序s只能被加工一次：

其中，U为单位时间间隔，K表示时间周期总数，k表示时间周期序号，J为工件集合，S为工序集合，M为设备集合，M_s表示不同工序可加工的机器集合，T_js表示工件j的第s道工序的加工时间，T_jsm表示工件j的第s道工序在机器m上的加工时间，ET_js表示工件j的第s道工序的结束加工时间，ST_j(s+1)表示工件j的第s+1道工序的开始加工时间，ST_(j+1)m表示工件j+1在机器m上的开始加工时间，ET_jm表示工件j在机器m上的结束加工时间，x_jsk为二进制变量，等于1时工件j第s道工序在时间k加工，等于0时工件j第s道工序不在时间k加工；y_jsmk为二进制变量，等于1时工件j第s道工序在机器m上在时间k加工，等于0时工件j第s道工序在机器m上在时间k不进行加工；Y_jsm为二进制变量，等于1时工件j第s道工序在机器m上加工，等于0时工件j第s道工序不在机器m上加工；Z_jm为二进制变量，等于1时工件j在机器m上加工，等于0时工件j不在机器m上加工。