矩形毛坯二維下料問題的解法研究.pdf

1、矩形毛坯二維下料問題常見于玻璃、板材、布匹等制造業(yè)的加工生產(chǎn)中。針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)合的矩形毛坯二維下料問題，本文提出了采用三塊排樣和簡(jiǎn)單塊排樣的下料算法。其中，三塊排樣切割工藝簡(jiǎn)單，能有效提高切割效率，適用于要求快速切割毛坯的場(chǎng)合;簡(jiǎn)單塊排樣有利于提高材料利用率，適用于昂貴板材的切割。本文主要研究工作如下:
　　(1)采用三塊排樣時(shí)，與順序價(jià)值修正框架結(jié)合:采用順序啟發(fā)式算法依次生成當(dāng)前下料方案中的各個(gè)排樣方式（排樣圖），用每個(gè)排樣方

2、式滿足部分的毛坯需求，重復(fù)直到所有的毛坯需求都得到滿足為止。對(duì)毛坯單價(jià)動(dòng)態(tài)修正以生成多個(gè)下料方案，從中擇優(yōu)。提出不完全枚舉的有約束三塊排樣方式生成算法。通過與采用線性規(guī)劃的已發(fā)表的文獻(xiàn)算法比較，說明本文算法在毛坯需求量較小的情況下，能有效減少板材消耗量。
　　(2)采用三塊排樣時(shí)，與線性規(guī)劃框架結(jié)合:采用列生成法生成一個(gè)含多個(gè)排樣方式的集合，然后通過解下料問題的整數(shù)規(guī)劃模型確定集合中各排樣方式的使用頻次，從而得出下料方案。提出求解

3、最優(yōu)三塊排樣的整數(shù)規(guī)劃模型實(shí)現(xiàn)排樣方式的生成。通過實(shí)驗(yàn)證明這種算法在求解小需求量例題時(shí)可以明顯減少板材消耗，驗(yàn)證所采用的最優(yōu)三塊排樣生成算法和取整策略的有效性。
　　(3)采用簡(jiǎn)單塊排樣時(shí)，與線性規(guī)劃框架結(jié)合:采用與(2)相同的線性規(guī)劃框架，并對(duì)簡(jiǎn)單塊排樣方式生成算法進(jìn)行擴(kuò)展，允許毛坯90°旋轉(zhuǎn)。通過遞歸算法生成簡(jiǎn)單塊排樣方式。通過與現(xiàn)有商業(yè)軟件以及外文期刊中發(fā)表的算法對(duì)比，證明本下料算法能獲得較少的板材消耗量和較高的材料利用率。