多板材单一圆片剪冲下料的一种优化算法

讨论多板材单一圆片剪冲下料问题,即使用剪冲工艺将若干种不同尺寸的板材剪冲出一定数量的单一尺寸圆片,优化目标是使得材料利用率尽可能的高。文中采用由圆片条带组成的规范多级排样方式,简化剪切工艺;采用多板材组合下料方案,提高下料利用率。首先运用动态规划算法确定圆片在每种板材中的排样方式;然后运用整数规划算法确定多板材组合下料方案。计算结果表明,对于板材使用张数无约束问题和有约束问题,文中算法生成的下料方案比文献中算法生成的下料方案,下料利用率分别提高了1.75%和1.38%。     

单一尺寸矩形件下料问题的一种精确算法

针对机械制造业领域的单一尺寸矩形件下料问题,提出一种基于整数规划和约束规划的精确下料算法。首先在板材上刻画W+1条等距的水平基线;然后建立下料问题的整数规划数学模型,求解出最优下料方案所对应的每条基线上排放的水平矩形件和竖直矩形件个数;最后采用约束规划模型求解出每个矩形件在基线上的具体排放坐标,画出最优下料方案图。将这里算法与文献中单一尺寸矩形件下料算法进行比较,数值实验结果表明,这里算法求得的下料方案板材利用率更高。     

有约束单一尺寸矩形毛坯下料问题的一种求解算法

讨论有约束单一尺寸矩形毛坯下料问题:切割库存板材满足一定数量的单一尺寸矩形毛坯的需求,优化目标是使所切割的板材总面积最小,该问题广泛的出现在制造业领域的板材切割下料环节。提出一种基于五块布局模式的优化下料算法。首先调用无约束五块布局算法生成整张板材上的毛坯排样方式,然后调用有约束五块布局算法生成部分板上的毛坯排样方式。使用算例对文中下料算法进行了测试,并与文献中下料算法进行了比较。实验结果表明,下料算法可以提高下料利用率,而且计算时间合理。     

矩形毛坯三块排样方式及其算法

采用线性规划和动态规划解决矩形毛坯排样问题。采用下料工艺简单的三块排样方式,用两条成T形的剪切线将板材分成三个矩形区域,每个区域中包含一个由同尺寸毛坯组成的规范块。实验计算表明,所述算法可解决大规模矩形套裁排样问题,能够有效提高材料利用率和简化下料工艺。     

生成矩形毛坯最优三块排样方式的精确算法

采用三块排样方式,基于背包问题和动态规划算法,用两条成T形的剪切线将板材分成三个矩形区域,每个区域中包含一个由同尺寸毛坯组成的规范块.实验计算表明,所述算法时间效率合理,能够有效提高材料利用率和简化切割下料过程.     

矩形件同质条料五块排样方式的生成算法

材料利用率和切割工艺复杂度是金属板材切割排样中主要考虑的两个因素。提出矩形件同质条料五块排样方式的生成算法,用以解决金属板材切割排样问题。这种算法将板材分为五个块,各块中只排放方向和长度均相同的条料。通过求解背包问题优化块中条料的布局,使得块中排放的矩形件总价值达到最大;采用隐式枚举法考察所有可能的五块组合的排样价值,选择排样价值最大的一个组合作为最终的五块排样方式。用文献中的基准测题,验证文中的五块排样算法。数值实验结果表明,文中算法在提高材料利用率和简化板材切割工艺两方面均有效,且算法计算时间较短。     

冲裁条带剪切下料问题的一种求解算法

金属板材经常采用剪冲工艺分割出零件毛坯。首先在剪切阶段用剪床将板材剪切成条带,然后在冲压阶段用冲床将条带冲压出所需的毛坯。讨论条带最优剪切下料方案的设计问题。文中首先提出一个生成条带最优三块布局方式的递归算法;然后采用基于列生成的线性规划算法迭代调用上述布局方式生成算法,每次都根据生产成本最小的原则改善目标函数并确定各种毛坯的当前价值,按照当前价值生成一个新的布局方式,最后选择最优的一组布局方式组成下料方案。采用例题将文中下料算法与文献中T型下料算法进行比较,实验计算结果表明,文中下料算法板材利用率高于T型下料算法,并且计算时间合理。     

矩形件套裁排样的一种优化解法

求解矩形件套裁排样问题,即用指定规格的板材切割出若干种矩形件,目标是极大化板材利用率。构造一种基于五块结构的矩形件套裁排样方式,该排样方式首先将板材划分为五个块,然后在每块中按照简单方式排样一种矩形件。建立五块排样方式的整数规划数学模型,并在Visual Studio和CPLEX中进行编程求解。用文献中的基准测题,检验五块排样方式的性能,数值实验结果表明,排样方式在提高板材利用率和简化板材切割工艺两方面均有效,且模型求解时间在实际应用中合理。     

同尺寸长方体物品装箱问题的一种求解算法

研究同尺寸长方体物品的装箱问题,即在一个给定的箱子中装入尽可能多的同尺寸长方体物品。采用分层装载方案简化装载操作,首先运用递归算法确定层中长方体物品的布局方式;然后求解整数规划模型确定箱中层的最优组合,得到最优装载方案。采用随机测题,将文中算法与文献中装箱算法进行对比。实验结果表明文中算法生成的装载方案箱体空间利用率由文献中装箱算法的99.35%提高到了99.77%。文中算法可以在合理的时间内得到装载操作简单,箱体空间利用率较高的装载方案。     

生成圆形片最优四块排样方式的确定性算法

为解决圆形片无约束剪冲排样问题,提出一个生成圆形片最优四块排样方式的确定性算法。四块排样方式首先用一条父分界线将板材分为两块,然后用两条与父分界线垂直的子分界线将两块分为四块;每个块里面只包含方向和长度均相同的圆形片条带。该算法首先求解一维背包问题生成块里面的条带最优布局;然后隐式枚举三条分界线位置得到所有可能的四块组合,选择排样价值最大的四块组合生成最优的四块排样方式。实验结果表明,该算法在计算时间和板材利用率两方面都有效。