圓形件下料優(yōu)化算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、圓形件切割下料問題存在于各個生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中，具有較深的工業(yè)應(yīng)用背景，例如電機(jī)業(yè)中定子和轉(zhuǎn)子制造過程中所需硅鋼圓片的切割，交通行業(yè)中汽車、船舶和飛機(jī)等所需的圓形零部件的切割，以及日常生活領(lǐng)域中普遍用到的鍋、碗、碟和杯子的圓形底面的切割等都屬于此類應(yīng)用。設(shè)計(jì)一個優(yōu)化的切割下料方案，對于減少原材料損失、簡化工藝生產(chǎn)流程、降低企業(yè)庫存管理壓力以及提高企業(yè)的生產(chǎn)力和行業(yè)競爭力均起著十分重要的作用。
　　本文首先在毛坯種類數(shù)較多、但每種毛坯數(shù)量

2、較少的應(yīng)用背景下，對圓形件毛坯下料問題進(jìn)行研究。然后，考慮一般圓形件下料問題中規(guī)范余料的生成問題，以實(shí)現(xiàn)后續(xù)訂單對上一訂單材料的合理利用，提高余料的二次利用價(jià)值。因此，本文的主要工作如下:
　　(1)在順序啟發(fā)式算法的基礎(chǔ)上，對多種類、小批量的圓形件毛坯進(jìn)行優(yōu)化分組，提出利用順序分組啟發(fā)式算法框架對圓形件切割下料方案進(jìn)行求解。利用遞推算法策略實(shí)現(xiàn)板材的整版排樣過程，并引入毛坯價(jià)值修正策略對毛坯價(jià)值進(jìn)行迭代修正，引導(dǎo)不同規(guī)格大小的圓

3、形件毛坯在多個排樣過程中均衡分布，避免局部最優(yōu)。最終在得到的多個排樣方案中，選擇材料利用率最高的一個作為問題的解決方案。
　　(2)在一般圓形件下料問題中引入余料，提出規(guī)范余料的概念，對伴隨余料生成的圓形件下料問題進(jìn)行探討。對規(guī)范余料的概念進(jìn)行定義，并建立以排入毛坯和余料的價(jià)值最大化為目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型，利用順序啟發(fā)式算法框架結(jié)合遞推算法策略對板材實(shí)施單段直切下料過程。該組合算法的特點(diǎn)是指導(dǎo)的切割下料工藝簡單，能夠較為有效地滿足對余料