[發(fā)明專利]一種提升平面材料切割時利用率的方法和系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110485707.6
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113053476A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁斌煒
• 申請（專利權(quán)）人: 清遠(yuǎn)歐派集成家居有限公司
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00;G06N20/00
• 代理公司: 北京中創(chuàng)陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11003
• 代理人: 尹振啟

1.一種提升平面材料切割時利用率的方法，其特征在于：通過提取批次需求件的因素，把需求件組合里面的所有需求件匯總的確定的因素的組合與相應(yīng)的平面材料的利用率進(jìn)行對應(yīng)，建立所述因素組合和利用率的對應(yīng)關(guān)系；

以所述因素的組合作為輸入，建立使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，基于所述因素的組合所反應(yīng)的材料利用情況，建立利用率預(yù)測模型，對未出現(xiàn)過的新的需求件的因素的組合的利用率，以多個不同的機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行預(yù)測得到利用率的預(yù)測值，并分別計算各個所述機(jī)器學(xué)習(xí)算法的結(jié)果的均方根誤差RMSE：

其中N為記錄數(shù)，為利用率的預(yù)測值，y_i為用于建立模型的利用率的觀測值；

在此基礎(chǔ)上，將所述機(jī)器學(xué)習(xí)模型算出的利用率預(yù)測值，和實際的利用率對比，并通過模型訓(xùn)練過程對所有引入的機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行遍歷，計算每一個機(jī)器學(xué)習(xí)算法平均RMSE，選擇最小的平均RMSE對應(yīng)的模型是最優(yōu)的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，以所述最優(yōu)的機(jī)器學(xué)習(xí)模型計算得到的利用率結(jié)果，作為對特定批次材料切割過程中，不同因素組合下的利用率預(yù)測結(jié)果。

2.如權(quán)利要求1所述的一種提升平面材料切割時利用率的方法，其特征在于：所述機(jī)器學(xué)習(xí)算法包括：線性回歸、K近鄰、決策樹、Adaboost集成學(xué)習(xí)、梯度提升樹GradientBoostingRegressor、集成算法BaggingRegressor、隨機(jī)森林和XGBRegressor。

3.如權(quán)利要求2所述的一種提升平面材料切割時利用率的方法，其特征在于：所述因素包括：需求件的總件數(shù)；需求件的長度、需求件的寬度、需求件的面積、需求件的周長、需求件的長度/寬度的比值、需求件的面積/周長的比值、需求件切除多個正方形的剩余部分。

4.如權(quán)利要求3所述的一種提升平面材料切割時利用率的方法，其特征在于：所述因素的組合包含1或2種所述因素。

5.如權(quán)利要求4所述的一種提升平面材料切割時利用率的方法，其特征在于：所述需求件的長度具體包括：總長度、平均長度、長度標(biāo)準(zhǔn)差、長度分位數(shù)、長度分位數(shù)和各區(qū)間段的需求件數(shù)量，長度的4分位差、長度的極差、長度的變異系數(shù)，長度的最小值，長度的最大值；

所述需求件的寬度具體包括：總寬度、平均寬度、寬度標(biāo)準(zhǔn)差、寬度分位數(shù)、寬度分位數(shù)和各區(qū)間段的需求件數(shù)量，寬度的4分位差、寬度的極差、寬度的變異系數(shù)，寬度的最小值，寬度的最大值；

所述需求件的面積具體包括：總面積、平均面積、面積標(biāo)準(zhǔn)差、面積分位數(shù)、面積分位數(shù)和各區(qū)間段的需求件數(shù)量，面積的4分位差、面積的極差、面積的變異系數(shù)，面積的最小值，面積的最大值；

所述需求件的周長具體包括：總周長、平均周長、周長標(biāo)準(zhǔn)差、周長分位數(shù)、周長分位數(shù)和各區(qū)間段的需求件數(shù)量，周長的4分位差、周長的極差、周長的變異系數(shù)，周長的最小值，周長的最大值；

所述需求件的長度/寬度的比值具體包括：平均長寬比、長寬比標(biāo)準(zhǔn)差、長寬比分位數(shù)、長寬比分位數(shù)和各區(qū)間段的需求件數(shù)量，長寬比的4分位差、長寬比的極差、長寬比的變異系數(shù)，長寬比的最小值，長寬比的最大值；

所述需求件的面積/周長的比值具體包括：平均面積周長比、面積周長比標(biāo)準(zhǔn)差、面積周長比分位數(shù)、面積周長比分位數(shù)和各區(qū)間段的需求件數(shù)量，面積周長比的4分位差、面積周長比的極差、面積周長比的變異系數(shù)，周長比的最小值，周長比的最大值；

所述需求件切除多個正方形的剩余部分具體包括：總剩余面積、平均剩余面積、剩余面積標(biāo)準(zhǔn)差、剩余面積分位數(shù)、剩余面積分位數(shù)和各區(qū)間段的需求件數(shù)量，剩余面積的4分位差、剩余面積的極差、剩余面積的變異系數(shù)，剩余面積的最小值，剩余面積的最大值。

6.如權(quán)利要求5所述的一種提升平面材料切割時利用率的方法，其特征在于：所述分位數(shù)為5％，10％，15％，20％……90％,95％的分位。

7.應(yīng)用權(quán)利要求1-6中任意方法的一種提升平面材料切割時利用率的系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)包括輸入單元，輸出單元，提升平面材料切割時利用率的運(yùn)算單元，所述輸入單元讓用戶選擇一批需求件組合，提交到所述提升平面材料切割時利用率的運(yùn)算單元中，應(yīng)用提升平面材料切割時利用率的方法，返回在輸入需求下利用率的預(yù)測值，如果預(yù)測值不理想，重新選擇需求件，直到預(yù)測值達(dá)到理想水平，然后再提交到切割排版軟件處理。