[發(fā)明專利]一種用于矩形鋼板二維下料優(yōu)化方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111097248.0
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113869568A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 萬國春;任政;龔海瑜;萬辰已
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06
• 代理公司: 上海科律專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

本發(fā)明提供一種用于矩形鋼板二維下料優(yōu)化方法，涉及生產(chǎn)矩形鋼板時的二維下料生產(chǎn)領(lǐng)域。該方法先生成每種板材的最佳切割方案，根據(jù)每塊板材的最佳切割方案通過線性規(guī)劃的方法利用程序生成初步最優(yōu)方案，再利用迭代優(yōu)化方法減少初步方案中產(chǎn)生的余料。本發(fā)明根據(jù)所提供矩形板材和目標板材規(guī)格生成一種利用率最高的切割方案進而有效地降低成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生產(chǎn)矩形鋼板時的二維下料生產(chǎn)領(lǐng)域

技術(shù)背景

物流的發(fā)展帶來了矩形鋼板的廣泛應(yīng)用。不同規(guī)格的矩形鋼板切割成不同箱體展開圖，其成本也與生產(chǎn)方案密切相關(guān)。探究成本最低的矩形鋼板生產(chǎn)方案，既可以節(jié)約資源，也能提高生產(chǎn)公司的利潤。

計算矩形鋼板不同的切割方案，得到最優(yōu)的生產(chǎn)計劃，其本質(zhì)是一種下料問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于根據(jù)所提供矩形板材和目標板材規(guī)格生成一種利用率最高的切割方案進而有效地降低成本。

本發(fā)明從下料問題這角度切入，通過分析每張瓦楞紙利用率最高的切割方案，進而組合出最優(yōu)的生產(chǎn)計劃，化整為零解決問題。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方法為：

一種用于矩形鋼板二維下料優(yōu)化方法，其特征是，包括如下步驟：

(1)生成每種板材的最佳切割方案

將矩形板材與最大目標板材一角重疊，若目標板材大于矩形板材，將目標板材換為面積次大的板材直到產(chǎn)生目標板材為止，若都不能生成則該塊矩形板材作為余料；若產(chǎn)生目標板材，則先沿目標板材的長切割矩形板材，再按目標板材的寬切割矩形板材，從而產(chǎn)生兩塊新的矩形板材；

重復(fù)上述步驟，直到矩形板材成為余料；

(2)根據(jù)每塊板材的最佳切割方案通過線性規(guī)劃的方法利用程序生成初步最優(yōu)方案；

(3)利用迭代優(yōu)化方法減少初步方案中產(chǎn)生的余料；

采用下述迭代方法提高利用率：

依次比較產(chǎn)生產(chǎn)品數(shù)是否大于所需產(chǎn)品數(shù)，若方案產(chǎn)生產(chǎn)品數(shù)大于所需產(chǎn)品數(shù)，則將限制條件中除第一個檢測到大于所需產(chǎn)品數(shù)的產(chǎn)品外其他規(guī)格的產(chǎn)品需求量設(shè)置為0，第一個檢測到大于所需產(chǎn)品數(shù)的產(chǎn)品設(shè)置為所需產(chǎn)品數(shù)，重新計算，直到生成的方案滿足產(chǎn)生產(chǎn)品滿足部分目標產(chǎn)品而不完全滿足其他目標產(chǎn)品；剔除滿足的目標產(chǎn)品，其它產(chǎn)品的目標需求量減去此輪產(chǎn)生的數(shù)量作為新的目標產(chǎn)品量。

附圖說明

圖1為實施例裁切過程示意圖

圖2為實施例中改塊矩形板材的最佳切割方案為生產(chǎn)4塊目標板材1的示意圖

具體實施方式

一種用于矩形鋼板二維下料優(yōu)化方法，其特征是，包括如下步驟：

(1)生成每種板材的最佳切割方案

生成當前矩形板材的最高利用率切割方案：將矩形板材與最大目標板材一角重疊，若目標板材大于矩形板材，將目標板材換為面積次大的板材直到可以產(chǎn)生目標板材為止，若都不能生成則該塊矩形板材作為余料；若可以產(chǎn)生目標板材，則先沿目標板材的長切割矩形板材，再按目標板材的寬切割矩形板材，從而產(chǎn)生兩塊新的矩形板材。重復(fù)上述步驟，直到矩形板材成為余料。即可生成當前板材最佳切割方案。

(2)根據(jù)每塊板材的最佳切割方案通過線性規(guī)劃的方法利用所給程序生成初步最優(yōu)方案；根據(jù)每塊板材的最佳切割方案通過線性規(guī)劃的方法利用所給程序生成初步最優(yōu)方案，利用下述算法求得初步最優(yōu)方案。

設(shè)：

表示在第k次迭代中第i號材料板生產(chǎn)目標板j的個數(shù)。

表示在第次迭代中第j號材料板的使用個數(shù)。