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1、矩形件優(yōu)化排樣問(wèn)題是指在矩形的板材上,要排放多種不同尺寸的矩形件,如何使這些矩形件既不互相重疊,又不超出板材邊界的條件下,使得材料的利用率達(dá)到最高。它廣泛應(yīng)用于玻璃、鋼板、木材和皮革等。從數(shù)學(xué)計(jì)算復(fù)雜性理論看,優(yōu)化排樣問(wèn)題屬于具有較高計(jì)算復(fù)雜性的NP完全問(wèn)題,至今還無(wú)法找到解決該問(wèn)題的有效多項(xiàng)式時(shí)間算法[1]。好的排樣結(jié)果可以提高生產(chǎn)效率,提高材料的利用率,降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)矩形件優(yōu)化排樣問(wèn)題的研究具有深遠(yuǎn)的理論意義和實(shí)
2、際意義。 本文在分析矩形件優(yōu)化排樣問(wèn)題特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,建立了該問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型,描述了一些常見(jiàn)的優(yōu)化算法和排樣算法。在一定的約束條件下,應(yīng)用遺傳算法方法對(duì)矩形件排樣問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化求解,對(duì)算例的求解結(jié)果進(jìn)行比較與分析。 首先介紹了矩形件優(yōu)化排樣問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型和矩形件排樣問(wèn)題的排樣算法,如剩余矩形匹配法、BL算法、下臺(tái)階算法、基于最低水平線的搜索算法。比較了這些算法的優(yōu)缺點(diǎn)。 其次介紹了在大規(guī)模生產(chǎn)中矩形件的下料工藝,如“
3、一刀切”;為了提高生產(chǎn)效率,相同的零件盡可能排放在一起;在加工時(shí),要有安全距離的保障等。 再次介紹了遺傳算法的基本原理,采用遺傳算法對(duì)矩形件排樣問(wèn)題進(jìn)行求解。在求解過(guò)程中,給出了遺傳算法的編碼與解碼方法、適應(yīng)度函數(shù)的定義方法、遺傳算子的設(shè)計(jì)方法以及關(guān)鍵參數(shù)。通過(guò)對(duì)具體的算例進(jìn)行求解,對(duì)求解的結(jié)果進(jìn)行分析比較。 最后,基于以上理論,用VB.NET開(kāi)發(fā)了矩形件優(yōu)化排樣系統(tǒng)。其中包括用戶登錄模塊,零件與板材管理模塊,利用優(yōu)化算
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