基于CASE推理的排样算法

优化排料的目的是根据给定待排样品对板材进行最优切割使得板材的利用率尽可能的高。提出了一种基于case推理的优化排样算法,基本思想是对每块板材的布局都进行case推理,选取CASE中的最佳布局,若没有相应的Case,则调用启发式算法搜索。算法不但避免了组合爆炸,加快了排料速度,而且具有满意的材料利用率。目前算法已集成了作者研制的《布局之星》切割系统,实际应用表明算法是成功的。     

面向可制造性的两阶段一维优化下料方法

针对诸多优化下料方法片面追求高原材料利用率,而对实际切割加工成本考虑不足的现状,提出一种既维持高原材料利用率又使下料方案可制造性好的一维优化下料方法.下料方案的可制造性从切割方式种类数和每种切割方式中套裁零件种类数两方面来衡量,基于此提出了非定长优化和定长优化相结合的两阶段一维优化下料方法,并采用两阶段列生成算法实现.最后通过实例验证了文中方法的实用性和有效性.     

面向可加工性的矩形件优化下料算法

针对目前矩形件优化下料算法侧重追求高材料利用率,而对实际切割成本考虑不足的现状,提出一种既维持高材料利用率,又使下料方案具有较低切割成本的矩形件优化下料算法。算法采用SVC框架和同质条带多级规范方式求解矩形件下料问题。利用条带共边排样的路径优化设计进行切割路径长度的计算,以生产成本（材料成本与切割成本之和）为优化目标得到高材料利用率、低切割成本的下料方案,最后通过实验证实该算法的可行性与有效性。     

生成矩形毛坯最优两段排样方式的确定型算法

排样价值、切割工艺和计算时间是排样问题主要考虑的3个因素.文中提出一个新的基于排样模式的确定型排样算法——同质块两段排样算法,此算法适合剪冲下料工艺,在实现工艺简化的同时提高了排样价值时间比.首先通过动态规划算法生成最优同质块,然后求解一维背包问题生成块在级中的最优排样方式和级在段中的最优排样方式,最后选择两个段生成最优的两段排样方式.通过3组经典测题对该文算法进行了测试,将算法与4种著名算法进行了比较.实验结果表明,该文算法的优化结果好于以上4种著名算法,有效地提高了板材利用率,并且计算时间合理.     

包含多重嵌套封闭环的平面切割建模与优化EI北大核心CSCD

为解决在平面图形切割领域中采用不同的切割顺序以及切割起止点导致切割路径空行程相差甚远的问题,提出一种包含多重嵌套封闭环的平面切割路径优化算法.首先提出一种多重嵌套封闭环识别子算法,并以四向链表节点为基础构建包含多重嵌套封闭环的平面切割路径模型;然后考虑各封闭环的几何特征以及彼此之间的关系,将切割路径优化问题转化为多个关联的动态旅行商问题组合;最后通过逐层多次调用禁忌贪婪算法对切割路径进行优化求解,在优化中同时考虑封闭环之间的切割顺序及各封闭环切割起止点的选择.仿真实验结果表明,该算法对包含多重嵌套封闭环的平面切割路径建模和优化是可行和有效的.     

一维下料问题中提高计算效率方法的研究

讨论一维下料问题,对原有的基于顺序价值修正的启发式算法进行改进。每次使用动态规划算法求解当前最优排样方式的背包问题,保存多个价值最优的排样方式提供给SHP算法选择,修改对应的回退算法,提高算法的计算效率。综合考虑材料利用率和可重复次数,优先选择有利于后面排样方式生成的排样方式。在记录下的大量较优结果中,最终选取满足需要的排样方案进行使用。在计算过程中,结合多线程技术,进一步提高计算效率。实验结果表明,改进后的算法能够有效地提高材料利用率,简化切割方式,在计算时间上优势明显。     

同尺寸矩形毛坯排样的连分数分支定界算法

在确定同尺寸矩形毛坯最优排样方式的算法中，连分数算法的时间效率最高，但所生成排样方式的切割工艺复杂．提出连分数分支定界算法，该算法应用连分数法确定毛坯数最优值，采用贴切的上界估计方法；在搜索过程中只保留上界不小于最优值的分支，遇到下界等于最优值的分支时结束搜索．实验结果表明，该算法的时间效率和连分数算法接近，并可以有效地简化切割工艺，生成切割工艺最简单的排样方式．最后，通过实例分析说明该算法的节约材料潜力。     

求解矩形条带装箱问题的动态匹配启发式算法

矩形条带装箱问(RSPP)是指将一组矩形装入在一个宽度固定高度不限的矩形容器中,以期获得最小装箱高度.RSPP理论上属于NP难问题,在新闻组版、布料下料以及金属切割等工业领域中有着广泛的应用.为解决该问题,采用了一种混合算法,即将一种新的启发式算法--动态匹配算法--与遗传算法结合起来.混合算法中,动态匹配算法能根据4类启发式规则动态选择与装填区域相匹配的下一个待装矩形,同时将装箱后所需容器高度用遗传算法的进化策略进行优化.时2组标准测试问题的计算结果表明,相对于文献中的已有算法,提出的算法更加有效.     

基于排样矩形的直角边零件下料算法

针对实际操作中直角边零件下料利用率不高的问题,导入排样矩形的概念,将直角边零件下料问题分解为若干优化子问题,在此基础上,基于动态规划思想通过求解子问题构建全局最优解.实验表明,与传统的直角边零件板材切割相比,使用本文算法能够使板材的利用率提高30％-50％;与其他几种典型算法相比,本算法板材利用率提高显著,并且排样方案...     

基于PSODE的网格任务调度算法

针对网格计算中任务在各个资源之间的调度问题,提出了一种网格环境下PSODE的任务调度算法.该算法实现了计算资源、存储资源、带宽资源、数据资源的利用率最高化和代价最低化.对基本粒子群算法和差分进化算法进行了分析,通过构造算法函数、适应值函数和权重公式,建立了粒子群差分混合算法并对其进行优化,介绍了算法的实现过程.实验结果表明,该算法与其它调度算法比较,具有良好的性能.     

有限制二维板材启发式下料算法研究

橱柜及板式家具生产都涉及二维板材下料,材料利用率的最大化一直是该类企业追求的目标。本文提出了基于启发式规则的有限制二维板材下料算法。通过在橱柜生产过程中自动下料系统的实施和理论分析,该算法是实用有效的。     

一种有效的求解一维下料问题的启发式算法

使用了一种改进的顺序启发式算法,在排样方式的生成过程中不断修正当前排入毛坯的价值,使之趋于合理,依次选取求解背包函数获得的最大单位价值的排样方式组成当前排样方案,迭代调用该过程多次,最终选取最优的排样方案。在保证较高材料利用率的同时考虑减少排样方式,增加最后一根材料余料长度等多个优化目标。通过多组实验结果比较,证实了算法的有效性。     

圆片下料并行遗传算法的设计与实现

针对制造行业中的圆片下料问题,为了在合理的计算时间内使材料的利用率尽可能高,提出并行遗传下料算法（PGBA）,以下料方案的材料利用率作为优化目标函数,将下料方案作为个体,采用多线程的方式对多个子种群并行进行遗传操作。首先,在并行遗传算法的基础上设计特定的个体编码方式,采用启发式方法生成种群的个体,以提高算法的搜索能力和效率,避免早熟现象的发生;然后,采用性能较好的遗传算子进行自适应的遗传操作,搜索出一种近似最优的下料方案;最后,通过多种实验验证算法的有效性。结果表明,与启发式算法相比,PGBA的计算时间有所增加,但材料利用率得到了较大的提高,能有效提高企业的经济效益。     

基于梯形和平行四边形的圆片剪冲下料算法设计与实现

提出一种在矩形板材上引入梯形条带来进行排样的方法,首先用两条平行的分界 线将板材分为两个大小一致的直角梯形段和一个平行四边形段,分别采用递归算法和动态规划 算法确定梯形段和平行四边形段中条带的最优组合,从而确定最优排样方式;再结合线性规划 算法解决圆片下料问题,使得整个下料方案的材料利用率最大化。最后采用大量随机生成的例 题进行实验,实验结果表明该算法能有效提高材料利用率。     

Sequential optimization approach for nesting and cutting sequence in laser cutting

The economy of the laser cutting process depends on two productivity issues: (i) nesting, a classic problem of finding the most efficient layout for cutting parts with minimum material waste; (ii) cutting sequence, which targets the optimal sequence of edges of the parts to be cut for minimum cycle time. This paper presents a two stage sequential optimization procedure for nesting and cutting sequence for the objectives of maximizing material utilization and minimization of ideal (non-cut) travel distance of laser cut tool. However, the focus of this paper is the development of solution technique for optimal cutting sequence to any given layout. Simulated annealing algorithm (SAA) is considered to evolve the optimal cutting sequence. The proposed SAA is illustrated with the optimal material utilization layout obtained using sheet cutting suite software, a professional rectangular nesting software package. The robust test carried out with five typical problems shows that the SAA proposed for cutting sequence is capable of providing near optimal solutions. The performance comparison with two literature problems reveals that the proposed SAA is able to give improved result than GA and ACO algorithms.     

基于价值修正的圆片下料顺序启发式算法

讨论圆片剪冲下料方案的设计问题。下料方案由一组排样方式组成。首先构造一种生成圆片条带最优四块排样方式的背包算法,然后采用基于价值修正的顺序启发式算法迭代调用上述背包算法,每次都根据生产成本最小的原则改善目标函数并修正各种圆片的当前价值,按照当前价值生成一个新的排样方式,最后选择最优的一组排样方式组成下料方案。采用文献中的基准测题将文中下料算法与文献中T 型下料算法和启发式下料算法分别进行比较。实验计算结果表明,该算法的材料利用率比T 型下料算法和启发式下料算法分别高0.83%和3.63%,且计算时间在实际应用中合理。     

优化切纸问题的近似算法

对印刷厂常遇到的切纸问题进行了数学描述，并提出了一个近似算法。利用该算法编写的程序可输出优化的结果，包括切纸方式、切纸张数和切纸利用率。所提出的算法具有较强的实用价值。     

基于两段排样方式的矩形件优化下料算法

针对矩形件下料问题,提出一种基于两段排样方式的优化下料算法。首先构造一 种约束排样算法,生成矩形件在板材上的两段排样方式。然后采用列生成算法依据矩形件剩余 需求量迭代调用上述约束排样算法生成一个虚拟下料方案,按照不产生多余矩形件原则选取虚 拟下料方案中的部分排样方式加入到实际下料方案中,更新矩形件剩余需求量;重复上述步骤 直到矩形件剩余需求量为零。采用文献中基准例题将该算法与2 种文献算法进行比较,数值实 验结果表明该算法下料利用率比2 种文献算法分别高1.61%和0.78%。