灰狼算法在定制化家具矩形件排样中的应用

针对定制化家具矩形件排样问题，以板材的利用率最大化为目标，建立矩形件排样模型，提出一种改进的灰狼算法进行求解，针对定制化家具的零件差异性较大的问题，在矩形件排样定序问题中，采用改进的灰狼算法进行求解，改进算法的编码方式、游走和奔袭策略，在矩形件排样定位问题中，采用改进的最低水平线定位算法，实现矩形件定位过程中的零件序列微调，并确定排布位置，再次优化排样方案，实现利用率最大化。     

基于单一实体的轮廓表示及其水平线迭代切割的排样算法

阐述运用单一的 Auto CAD实体来表示冲裁件轮廓的方法和优点 ,基于单一实体的轮廓表示提出了一种新的排样算法——水平线迭代切割的排样算法 ,并与常用的域排样算法做了比较 ,最后介绍了基于以上技术的排样模块实现和应用实例     

基于摇瓶机理和极小势能原理的异形件排样

针对异形件排样问题,提出一种基于摇瓶机理和极小势能原理的求解算法,从力学的角度解释排样问题的基本物理意义。首先,由摇瓶子现象得到启发,初步构建排样的摇瓶子算法;由弹性力学中的极小势能原理可知,零件总是通过平移和旋转变换找到最低的重心位置,利用多边形正负梯形投影法计算排样零件的形心坐标,碰靠过程采用OBB包围盒相交测试算法,最终实现自动排样。通过船舶件排样实例验证,该原理可行,物理意义明确,能够实现异形件排样。     

改进多边形算法在冲裁优化排样的应用

主要研究冲裁工件排样优化算法及实现问题。多边形算法适于单一形状冲裁工件排样方式的优化，但经实际测试该算法具有通用性差，求解精度不高等缺点。在原算法基础上提出改进的多边形算法，可高效、准确的得出工件排样的最优解，并在AutoCAD上，依据改进算法用ObjectARX开发出优化排样系统。     

基于重心NFP的二维不规则形状排样算法

提出了一种基于重心NFP的二维不规则多边形排样算法，算法主要包括临界多边形计算和排样定位选优等内容。该算法以多边形来表示板材和待排零件，通过求解临界多边形NFP来得到多边形之间的所有靠接（排放）位置。为了在NFP中进一步得到优化的靠接位置，在NFP的基础上提出了重心NFP的概念，通过选择重心NFP中的最低重心位置来确定零件的排放位置。在零件的排样次序算法上，提出了顺序递归排样算法和遗传算法，以降低排样过程中形成的空腔所造成的浪费。该算法可处理板材和零件均为不规则形状的排样问题，允许零件在全角度范围内进行旋转，并可处理板材内部带孔洞或者边界形成空腔等特殊情况。     

不规则件优化排样的小生境遗传模拟退火算法

提出一种基于小生境遗传模拟退火算法求解不规则件排样问题的方法。该方法首先充分考虑不规则形状零件自身的形状特征,采用组合矩形包络算法将二维不规则零件的排样问题转化为矩形件的排样问题,克服了以往简单采用最小包络矩形代替零件排样存在空白区域,从而导致材料可能发生的利用率过低问题;然后利用遗传模拟退火算法及小生境技术相结合,寻找排样件在排样时的最优次序及各自的旋转角度;最后用"最低水平线与填充算法相结合"策略的启发式排样算法实现自动排样。实例表明了该算法的有效性和实用性。     

二维异形切割件优化排样的拟合算法

多种异形零件在钢板上的优化排样问题 ,实际上也可看作多边形(异形零件的外轮廓 )对多边形 (矩形 )的最优填充问题。从拼图游戏的启发构造了一个异形零件优化排样的拟合算法。用该算法对一些优化排样问题进行了计算 ,得到较为满意的结果     

冲裁件优化排样方法的研究与实现

论述了冲裁件排样材料利用率计算的数学模型和计算机的排样的方法,并给出了采用加密点逐步移动判定法对冲裁件进行单排顺排、单排对排的计算机最优排样算法.以达到节约材料,提高效益的目的.以智能优化算法为基础,给出了单排对排的优化排样算法及实现方法,实验结果证明本文提出的方法是有效的.     

冲裁件优化排样系统的开发

借鉴单排多边形顶点算法的思想 ,构造了改进的多边形顶点算法 ,并开发了冲裁件优化排样系统。该系统能快速地计算出普通单排、普通双排、对头单排、对头双排的排样结果 ,并给出零件的优化排样方案 ,系统效率高、实用性强 ,运行稳定。     

二维不规则冲裁件排样算法研究

冲裁件的排样是一个NP问题,在工业界具有广泛的需求.从矩形包络和遗传模拟退火算法这两个角度探讨了包含不规则形状的冲裁件的排样算法.随着冲压设备的不断发展,二维冲裁件的组合优化排样将会得到越来越广泛的普及和应用.     

一种适于复杂零件排样的改进算法研究

在对排样问题进行了深入分析的基础上 ,对传统的平移算法进行了必要的改进 ,提出了一种新的优化算法并进行了验证。以该算法为核心的排样系统除可完成一般的卷料、条料、板料上的单排、双排和对头排外 ,还可求解嵌套排样问题 ,具有计算速度快、优化效果明显、优化结果可靠等优点     

计算机辅助优化排样中冲裁步距计算的新方法

普通单排优化排样中冲裁步距的计算非常关键。基于“多边形最宽处必过其某一凸顶点”这一原理,这里改进了冲裁步距的计算方法,提出了冲裁步距的计算速度,并保证了得到最优解。     

INTEGRATED LAYOUT DESIGN OF CELLS AND FLOW PATHS

The integrated layout problem in manufacturing systems is investigated. An integrated model for concurrent layout design of cells and flow paths is formulated. A hybrid approach combined an enhanced branch-and-bound algorithm with a simulated annealing scheme is proposed to solve this problem. The integrated layout method is applied to re-layout the gear pump shop of a medium-size manufacturer of hydraulic pieces. Results show that the proposed layout method can concurrently provide good solutions of the cell layouts and the flow path layouts.     

A genetic algorithm for the inter-cell layout and material handling system design

The traditional optimization processes for the cell system layout (CSL) and material handling system in cellular manufacturing systems (CMSs) were carried out sequentially and separately. The solutions obtained by this means can be far from the total optimum. In this paper, an integrated approach to the problem is proposed that attempts to design CSL and flow path structure simultaneously. The cells in question are assumed to be shape-fixed and have pre-determined pickup/delivery (P/D) stations. A sequence-pair based CSL-generating algorithm allows cells to be placed at any possible position on a continuous floor plan and leads to a corresponding feasible CSL. A grid graph for the CSL is accordingly constructed to provide possible flow paths for the layout. Then, the sum of the traveling distances, determined by the shortest path algorithm, is used to evaluate the CSL. These steps are embedded into a genetic algorithm (GA) that searches the solution space to obtain optimal layouts based on the contour distances between the P/D stations. Computational results demonstrate that the run time required to solve the test problems is quite acceptable given the long-term nature of facility layout decisions. Moreover, a comparison of the computational results with the existing methods indicates that the proposed approach is a viable alternative for effectively generating layout designs for CMS.     

遗传模拟退火算法在冲裁件优化排样中的应用

主要研究冲裁工件排样优化算法及实现问题。多边形顶点算法适于各种形状单件条料排样方式的优化 ,但随着优化精度提高 ,其搜索空间将急剧增大 ;将其与遗传模拟退火算法相结合 ,克服了顶点算法计算量大 ,耗时多的局限 ,可高效、准确地得出工件排样的最优解。该算法已在ObjectARX开发出的冲裁模优化排样系统中得到验证     

基于双种群遗传算法的含缺陷矩形件排样优化研究

结合缺陷约束的最低水平线算法与双种群遗传算法,对板材内部含缺陷时的情况进行矩形件排样优化。用双种群遗传算法对矩形件排样顺序进行寻优,将矩形件的排样顺序和旋转方式划分为2个种群分别进行遗传迭代,并结合改进的初始种群生成策略,改善算法的搜索效率及全局寻优能力。基于缺陷约束的最低水平线算法通过更新缺陷矩形轮廓信息与引入缺陷位置约束判断,使矩形件在根据优化顺序排样时可避开缺陷部位。通过算例运算测试可知,相比于经典遗传算法,所提算法在4种不同数量缺陷的板材中,最优板材利用率与排样优化稳定性均有所提高。双种群遗传算法和基于缺陷约束的最低水平线算法可在含缺陷板材的排样问题中得到推广应用。     

NTEGRATED LAYOUT DESIGN OF CELLS AND FLOW PATHS

The integrated layout problem in manufacturing systems is investigated. An integrated model for concurrent layout design of cells and flow paths is formulated. A hybrid approach combined an enhanced branch-and-bound algorithm with a simulated annealing scheme is proposed to solve this problem. The integrated layout method is applied to re-layout the gear pump shop of a medium-size manufacturer of hydraulic pieces. Results show that the proposed layout method can concurrently provide good solutions of the cell layouts and the flow path layouts.