【摘 要】
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二维圆形件下料问题具有深厚的工业背景,广泛存在于玻璃加工业、金属加工业、服装制造业等制造行业中,具体是指在将板材加工成满足一定需求的圆形毛坯的前提下,使得下料总成本最少。针对二维圆形件下料问题的研究,首先考虑的是材料利用率的提升。而为了进一步降低下料总成本,需要综合多个因素方面进行考虑。所以对于求解二维圆形件剪冲下料问题,本文采用T形排样方式组成下料方案,并提出一种可减少切割成本的下料方案算法,目
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二维圆形件下料问题具有深厚的工业背景,广泛存在于玻璃加工业、金属加工业、服装制造业等制造行业中,具体是指在将板材加工成满足一定需求的圆形毛坯的前提下,使得下料总成本最少。针对二维圆形件下料问题的研究,首先考虑的是材料利用率的提升。而为了进一步降低下料总成本,需要综合多个因素方面进行考虑。所以对于求解二维圆形件剪冲下料问题,本文采用T形排样方式组成下料方案,并提出一种可减少切割成本的下料方案算法,目的是使下料总成本最低。以下是对本文的主要研究工作的概述:（1）改进的生成基于T形排样方式的下料方案算法:首先提出规范断点长度,然后基于动态规划的思想,采用递推算法生成T形排样方式,并采用顺序价值修正启发式算法修正圆形件的价值,通过多次迭代使得下料方案多样化,然后从中选取最优的下料方案作为最终的下料方案。通过与采用直切排样方式的参考文献算法进行对比,实验结果表明本下料算法可以有效提高板材的利用率,从而降低生产消耗的板材成本。（2）考虑多个目标生成下料方案:在上述求解圆形件下料算法中引入切割成本,并且和板材消耗成本共同作为优化目标。下料过程中经常会存在多个材料利用率最优或接近最优的下料方案,但它们的切割成本却大不一样,所以需要从中选取下料总成本最低的下料方案作为最终的下料方案。圆形件剪冲下料过程中,切割成本与条带数量成正比,本文主要考虑减少条带数量以减少切割成本。在第一点的整数规划模型基础上,引入切割成本作为优化目标,采用加权法求解多目标优化下料问题。通过与采用T形排样方式的参考文献算法进行对比,实验结果表明该方案能够减少条带数量,从而降低切割成本,提高生产效率,降低生产总成本。（3）采用C#语言实现圆形件下料优化算法的系统原型。实验测试证明,本文提出的算法能有效降低下料总成本,提高企业生产效率和效益,并通过生成排样图案使得能够在企业的实际生产中起到指导性的作用。
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