[發(fā)明專利]一種基于遺傳算法的鋼格板優(yōu)化排料方法

在審

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• 申請日: 2022-05-07
• 公開（公告）號: CN114818194A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設計）人: 崔伯第;張敏強;張國忠
• 申請（專利權）人: 均馳工業(yè)自動化科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/27;G06N3/12;G06F119/18
• 代理公司: 北京和聯順知識產權代理有限公司 11621
• 代理人: 公茂海

1.一種基于遺傳算法的鋼格板優(yōu)化排料方法，其特征在于：具體步驟如下；

S1、獲取訂單信息：客戶提供項目圖紙和備鋪設區(qū)域的鋼梁布置圖；客戶確定鋼格板規(guī)格書以及參數信息，根據國標初定鋼格板原板寬度；

S2、鋼格板排版設計：保持鋼格板原板寬度一定，長度由鋼梁布置位置確定，對備鋪設區(qū)域進行等分排版，形成鋼格板平面布置圖并編寫板號，保證鋼格板生產后能按照要求固定在鋼結構上；

S3、生成鋼格板物料清單BOM：根據排版情況，形成鋼格板BOM信息表；

S4、優(yōu)化排料：扁鋼零件由固定長度的直扁鋼裁剪，或對卷扁鋼進行調直裁剪獲得；

S5、確認排料方案：鋼格板扁鋼排料優(yōu)化方案經確認后下發(fā)執(zhí)行。

2.根據權利要求1所述的一種基于遺傳算法的鋼格板優(yōu)化排料方法，其特征在于：所述S1中的參數信息為扁鋼寬度、扁鋼厚度、扁鋼間距和橫桿間距參數信息。

3.根據權利要求1所述的一種基于遺傳算法的鋼格板優(yōu)化排料方法，其特征在于：所述S2中的編寫板號可對鋼格板原板寬度進行調整，最大限度提高原板利用率，減少后續(xù)加工工序。

4.根據權利要求1所述的一種基于遺傳算法的鋼格板優(yōu)化排料方法，其特征在于：所述S3中的BOM信息表包含扁鋼數量、扁鋼長度、扁鋼厚度、橫桿數量和橫桿長度相關特征和工藝信息。

5.根據權利要求1所述的一種基于遺傳算法的鋼格板優(yōu)化排料方法，其特征在于：所述S4中的扁鋼零件與扁鋼原材料是等寬和等厚的，因此，扁鋼排料是典型的一維優(yōu)化下料問題，即零件與原材料等寬，排樣時只需要在長度方向進行考慮，并采用遺傳算法對鋼格板扁鋼排料這一條材下料問題進行優(yōu)化求解。

6.根據權利要求5所述的一種基于遺傳算法的鋼格板優(yōu)化排料方法，其特征在于：所述采用遺傳算法對鋼格板扁鋼排料這一條材下料問題進行優(yōu)化求解的具體步驟如下：

S41、建立目標函數；

扁鋼優(yōu)化排料問題可描述為：設有M種扁鋼原材料(按長度劃分)，第m種原材料的數量為N_m，其長度為L_m；設有p種待下料扁鋼零件(按長度劃分)，第p種零件的長度為l_p，其需求量為b_p。

優(yōu)化排料目標是在完成所有零件下料的基礎上，使得消耗的扁鋼原材料長度最少；

為不失一般性，假設M種扁鋼原材料中有r種無數量限制，則有0N_m∞，m＝1，2，…，M-r；N_m＝∞，m＝M-r+1，M-r+2，…，M；

則建立優(yōu)化數學模型；

其中，Z為目標函數，消耗的扁鋼原材料長度最小；L_m為第m種扁鋼原材料的長度；M為扁鋼原材料的種類；為在第m種原材料上的第j種切割方式的使用次數，即用第j種切割方式切割第m種原材料的數量；n_m為第m種原材料上可行切割方式總數；

S42、確定約束條件；

其中，b_i為第i種待下扁鋼零件的需求量；為第m種原材料對應的第j種切割方式下第i種扁鋼零件的數量；N_m為第m種扁鋼原材料的數量；p為待下料扁鋼零件種類；

S43、遺傳算法參數設置；

完成遺傳編碼、適應度分配、選擇運算、交叉運算、變異運算、運行參數等遺傳算法參數設定；

S44、執(zhí)行遺傳優(yōu)化，得出鋼格板扁鋼排料的優(yōu)化方案。