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一种基于混合线性规划的排样优化方法

申请号: CN202311412120.8
申请人: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
更新日期: 2026-03-09

专利详细信息

项目 内容
专利名称 一种基于混合线性规划的排样优化方法
专利类型 发明授权
申请号 CN202311412120.8
申请日 2023/10/30
公告号 CN117151307B
公开日 2024/2/6
IPC主分类号 G06Q10/04
权利人 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
发明人 付琦玮; 祝新力; 于恬悦; 倪淑燕
地址 北京市怀柔区八一路一号

摘要文本

本发明提供一种基于混合线性规划的排样优化方法,采用混合线性规划构建数学模型,并在切割前对待生产的矩形组件以长度从大到小排序,相同长度的矩形组件以宽度从大到小排序,以此完成了数据预处理,充分挖掘了数据的特点,易于理解与实现,且计算代价不高,速度很快,可由未经过高级训练的人员实现,从而显著节约开支和时间,应用于企业实际应用中;也就是说,本发明在综合考虑长度利用率和宽度利用率的情况下,进行优化排样,实现了对大量且多种规格的矩形组件的排样优化,提高了在实际应用中的排样利用率和效率。

专利主权项内容

1.一种基于混合线性规划的排样优化方法,其特征在于,包括以下步骤:将需要依次从各块尺寸相同的板材切割得到的各矩形组件的长度从大到小进行排序,同时对长度相同的矩形组件再以宽度从大到小进行排序,并按照排序依次对各矩形组件进行编号;依次以各块板材的长度利用率最大和宽度利用率最大为目标函数,并以排样在各块板材的矩形组件的长度总和不超过板材长度、排样在各块板材的矩形组件的宽度总和不超过板材宽度为约束条件对各矩形组件进行排样,依次得到各块板材上的矩形组件最优排样方案,其中,在确定每一块未完成排样的板材上的矩形组件的最优排样方案时,按照编号从小到大的顺序依次判断当前剩余的未排样矩形组件是否排布于当前正在进行排样的板材;所述目标函数为:板材的长度利用率最大:板材的宽度利用率最大:其中,表示矩形组件的编号,/>=1, 2, …, N,N为矩形组件的总数,/>表示编号/>的矩形组件的长度,/>表示编号/>的矩形组件的宽度,L表示板材的长度,W表示板材的宽度,/>表示编号/>的矩形组件的系数,为0或1变量,其中,若编号/>的矩形组件排布于当前正在进行排样的板材,则/>=1,否则/>=0;各块板材上的矩形组件最优排样方案的确定方法为:S1:判断当前板材的长度是否小于当前剩余的未排样矩形组件中最小编号矩形组件的长度,若不小于,则以当前板材左上角为排样起点,当前最小编号矩形组件的长度为下料的边界,沿当前板材的长度方向确定出当前最小编号矩形组件所在的第一条带,并进入步骤S3;若小于,进入步骤S2;S2:按照编号从小到大的顺序重新选择下一个编号的矩形组件重新执行步骤S1,直到当前所选编号的矩形组件的长度不大于当前板材的长度或选择至最大编号的矩形组件;S3:判断第一条带中除当前所选编号的矩形组件所占用的板材以外的剩余板材的宽度是否不小于当前所选编号的下一个编号的矩形组件的宽度,若为是,则沿剩余板材的宽度方向确定出所述下一个编号的矩形组件所在的第一栈,并进入步骤S5;若为否,进入步骤S4;S4:按照编号从小到大的顺序重新选择再下一个编号的矩形组件重新执行步骤S3,直到当前所选编号的矩形组件的宽度不大于当前剩余板材的宽度或选择至最大编号的矩形组件;S5:将除去第一栈的剩余板材作为新的剩余板材重新执行步骤S3,直到当前所选编号的矩形组件的宽度不大于当前剩余板材的宽度或选择至最大编号的矩形组件,然后进入步骤S6;S6:将切割出第一条带的剩余板材作为新的当前板材重新执行步骤S1~S5,直到当前所选编号的矩形组件的长度不大于当前板材的长度或选择至最大编号的矩形组件。