生成最优同质条带两阶段布局方式的精确算法

传统最优解算法在解决大规模二维件布局问题时,计算时间较长。提出一种基于同质条带两阶段布局算法,此算法生成的同质两阶段布局方式,满足生产中的剪冲下料工艺,且计算时间合理。首先,竖直剪切线将板材分割成同质段;然后,水平剪切线将同质段分割成同质条带。通过求解动态规划算法生成最优同质条带布局方式,求解背包问题得到同质条带在同质段上和同质段在板材上的最优布局方式。利用经典文献中的基准测题,将此算法与普通两阶段算法、TABU500算法和最优解精确算法进行比较,结果表明此算法在布局价值优于普通两阶段和TABU500型算法,计算时间远远短于最优解精确算法,优化结果等于或极接近于最优解精确算法。     

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%。     

同尺寸矩形件多板材下料算法

针对机械制造业领域中的同尺寸矩形件多板材下料问题,提出一种基于动态规划和整数规划的求解算法。在单张板材上采用五块布局方式简化切割工艺,该布局方式将板材划分为五个块,每个块中矩形件按照规范多级方式排列。首先采用具有全容量特性的动态规划算法一次性生成所有尺寸块的规范多级方式,并运用隐式枚举法确定最优五块组合生成五块布局方式;然后采用整数规划算法选择最优板材组合生成下料方案。数值实验结果表明,文中算法能够有效地解决同尺寸矩形件多板材下料问题。     

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。     

复合条带两段排样方式的生成算法

提出复合条带两段排样方式用以解决无约束二维剪切问题。这种排样方式首先将板材分成两个段,然后用若干条互相平行的水平或竖直剪切线将各段分别切成复合条带,最后将复合条带切成所需要的毛坯。采用确定型算法生成这种排样方式,求解背包模型分别生成毛坯在复合条带中的排样方式和复合条带在段中的排样方式,使用枚举算法确定最优两段组合,得到最终排样方式。采用文献中基准测题,将这种复合条带两段排样方式与文献中五种重要的排样方式进行比较。实验结果表明这种排样方式平均价值高于以上五种排样方式,且算法时间复杂度较低。     

有约束单一圆形片剪冲排样的递归算法

为解决有约束单一圆形片剪冲排样问题,提出一种生成规范多级排样方式的递归算法。剪冲工艺首先采用剪床将板材剪切成条带,然后使用冲床将条带冲压出圆形片。算法使用水平剪切线和竖直剪切线从板材上剪切下条带;通过调用递归过程确定每次的剪切线方向和条带宽度;采用隐式枚举法缩小算法计算量。运用该算法开发了一个有约束单一圆形片排样系统。采用大量随机生成的测题进行实验,结果表明该算法在计算时间和板材利用率两方面都有效且生成的排样方式便于剪切。     

基于单毛坯条带的矩形件排样算法

提出一种基于单毛坯条带的矩形件排样算法,该算法采用三条剪切线将板材分成四个矩形区域,每个区域中包含一组方向和长度都相同的单毛坯条带。其中,用枚举的方法确定三条分割线的位置,用背包算法确定每个区域中条带的最优布局,使整张板材价值达到最大。将该算法与线形规划相结合形成基于单毛坯条带的矩形件排样方案生成算法,用于求解大规模矩形件排样问题。利用文献中报道的例题进行计算,实验结果表明该算法的计算时间满足实际应用的需要,并能在一定程度上提高材料利用率。     

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。     

解决二维下料问题的最优两阶段排样方式

提出了一种用于生成矩形毛坯二维下料方案的同质块两阶段排样方式算法.下料方案中仅允许一种尺寸的毛坯出现在指定大小的矩形块即同质块中,从而简化了切割过程.该算法使用隐式枚举方法来考虑所有可能的同质块大小,从中选择最优同质块;结合线性规划确定最佳两阶段排样方式,以达到最佳效果.通过文献中的测题,将该算法与2种普通两阶段排样方式算法及普通T型排样方式算法进行比较,实验结果表明,该算法在计算时间和材料利用率两方面均有优势.     

解决二维下料问题的最优两阶段排样方式

提出了一种用于生成矩形毛坯二维下料方案的同质块两阶段排样方式算法.下料方案中仅允许一种尺寸的毛坯出现在指定大小的矩形块即同质块中,从而简化了切割过程.该算法使用隐式枚举方法来考虑所有可能的同质块大小,从中选择最优同质块;结合线性规划确定最佳两阶段排样方式,以达到最佳效果.通过文献中的测题,将该算法与2种普通两阶段排样方式算法及普通T型排样方式算法进行比较,实验结果表明,该算法在计算时间和材料利用率两方面均有优势.