[發明專利]一種面向余料集中的矩形件優化下料方法

在審

• 申請號: 201710076142.X
• 申請日: 2017-02-13
• 公開（公告）號: CN106845726A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 閻春平;吳電建
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/04
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司50212
• 代理人: 黃河,趙英

本發明涉及一種面向余料集中的矩形件優化下料方法，包括：步驟1)初始化原材料基本信息集合(M,L,W,S)與矩形零件基本信息集合(n,l,w,d_o)，并令當前零件需求量d＝d_o；步驟2)遍歷原材料基本信息集合(M,L,W,S)，根據排樣板條優選規則為每種原材料挑選出一種臨時排樣(j,I_j,F_j,s)；步驟3)計算每種臨時排樣的原材料利用率，挑選出原材料利用率最大的一種臨時排樣作為優選排樣(j,I,F,s)，并計算剩余零件需求量d_r＝d?F；4)判斷剩余零件需求量d_r是否為零，若否，則令d＝d_r并回到步驟2)直到滿足d_r＝0，從而獲得滿足目標需求量d_o的下料方案。本發明在保證較高原材料利用率的前提下，實現原材料上余料集中化，簡化矩形零件下料切割工藝。

技術領域

本發明涉及一種在矩形原材料上切割出矩形零件的下料方法。

背景技術

在矩形零件制造企業中，矩形零件都是安裝訂單的方式進行批量式的生產加工。矩形件的下料切割屬于一種連線階段性的制造過程，在每個制造階段中，矩形零件的下料切割都會產生一定量的余料，余料面積的大小和形狀決定了是否能被二次利用?，F有技術中，每個制造階段僅以原材料利用率最大作為生產目標，矩形原材料切割加工后會產生多個分散的小塊矩形余料，余料不能集中，余料分散嚴重，不能進行二次利用，只能以廢料的形式處理。這次余料碎化現象對于矩形零件的連續生產加工來說，會造成潛在的、持續性的浪費，進而影響企業的直接經濟效益和可持續發展。因此，綜合考慮原材料利用率和余料集中對矩形零件的下料方法的優化具有重要意義。

矩形零件的下料方案是由若干排樣組成的，每種排樣是又由若干排樣板條組成的。如圖1所示，排樣板條分為4種類型：1)水平長板條1a：多個同種矩形零件的寬邊兩兩相鄰拼接并按水平方向排列所組成的沿零件長邊方向的條材；2)水平寬板條1b：多個同種矩形零件的長邊兩兩相鄰拼接并按水平方向排列所組成的沿零件寬邊方向的條材；3)垂直長板條1c：多個同種矩形零件的寬邊兩兩相鄰拼接并按垂直方向排列所組成的沿零件長邊方向的條材；4)垂直寬板條1d：多個同種矩形零件的長邊兩兩相鄰拼接并按垂直方向排列所組成的沿零件寬邊方向的條材。

同一原材料上，任意一種矩形零件根據該原材料的尺寸約束可形成4種候選的排樣板條，如圖1所示，每種候選的排樣板條在原材料上排樣后產生的陰影部分為余料部分2e。對于水平長板條與水平寬板條來說余料部分中沿水平方向的長度稱為余料長；對于垂直長板條與垂直寬板條來說余料部分中沿垂直方向的長度稱為余料長；由于原材料尺寸的約束余料長的取值大于等于零。

發明內容

針對現有技術中存在的上述不足，本發明的目的是提供一種面向余料集中的矩形件優化下料方法，在保證較高原材料利用率的前提下，實現矩形原材料上余料集中化，簡化矩形零件下料切割工藝，提高余料二次利用率。

為實現上述目的，本發明采用了如下技術手段：一種面向余料集中的矩形件優化下方法，包括以下步驟：

步驟101：初始化以下數據信息：

原材料基本信息集合(M,L,W,S)，其中，M表示原材料的種類數，L表示原材料的長度尺寸集合,W表示原材料的寬度尺寸集合，S表示原材料的供應量集合，原材料供應量充足；第j種原材料的基本信息為(j,L_j,W_j,S_j)，j∈{1,2,...,M}，L_j∈L，W_j∈W，S_j∈S；

矩形零件基本信息集合(n,l,w,d_o)，其中，n表示矩形零件的種類數，l表示矩形零件的長度尺寸集合，w表示矩形零件的寬度尺寸集合，d_o表示矩形零件的目標需求量；