[發明專利]一種基于遺傳算法的鋼格板優化排料方法

在審

• 申請號: 202210494401.1
• 申請日: 2022-05-07
• 公開（公告）號: CN114818194A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 崔伯第;張敏強;張國忠
• 申請（專利權）人: 均馳工業自動化科技（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

本發明公開了一種基于遺傳算法的鋼格板優化排料方法，具體步驟如下：S1、獲取訂單信息；S2、鋼格板排版設計；S3、生成鋼格板物料清單BOM；S4、優化排料；S5、確認排料方案：鋼格板扁鋼排料優化方案經確認后下發執行。本方法針對訂單尺寸要求，進行鋼格板原板尺寸定制化設計，避免鋼格板原板的額外剪裁，減少加工時間，避免材料浪費；采用遺傳算法對鋼格板原板所用型材進行優化排料，提高材料利用率，避免人工排料效率低，且容易發生疏漏現象，提高材料利用率和生產效率，從而提升企業競爭力；生成鋼格板物料清單BOM，實現物料管理信息化，便于工作量統計。

技術領域

本發明涉及鋼格板生產領域，具體為一種基于遺傳算法的鋼格板優化排料方法。

背景技術

鋼格板是用一定間距的扁鋼和橫桿進行正交排列，并壓焊為平面呈格柵狀的一種鋼鐵制品。現有制造方法通常使用固定長度的扁鋼和橫桿，經由人工排料后進行壓焊加工，生產出固定尺寸的鋼格板原板，再根據訂單的需要對鋼格板原板進行剪裁、包邊操作，最后進行鍍鋅等后處理。鋼格板制造是典型的定制化生產，要根據客戶的實際需求制作出不同尺寸的鋼格板，因此現有制造方法存在明顯的不足。鋼格板原板尺寸固定，對于不同規格的訂單需求，必須進行剪裁處理，加工時間長，造成材料浪費；人工排料效率低，且容易發生疏漏現象，材料利用率較低，為此提供了一種基于遺傳算法的鋼格板優化排料方法。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的缺陷，提供一種基于遺傳算法的鋼格板優化排料方法，以解決上述背景技術提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于遺傳算法的鋼格板優化排料方法，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域的鋼梁布置圖；客戶確定鋼格板規格書以及參數信息，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：鋼格板扁鋼排料優化方案經確認后下發執行。

作為本發明的一種優選技術方案，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。

作為本發明的一種優選技術方案，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，減少后續加工工序。

作為本發明的一種優選技術方案，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。

作為本發明的一種優選技術方案，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化求解。

作為本發明的一種優選技術方案，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化求解的具體步驟如下：

S41、建立目標函數；

扁鋼優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；