专利名称：一个有效的单一矩形下料方法
技术领域：
本发明属于计算机应用技术领域，涉及一个求解各类单一矩形下料问题的有效方法。
背景技术：
随着全球资源的不断匮乏，资源利用问题越来越受到人们的重视，尤其在加工制造行业最大限度的利用原材料，是提高经济效益的有效手段之一。优化下料问题就是在现有客观条件限制下，通过优化下料技术，在可接受的时间内，在完成下料任务的前提下 使原材料的利用率达到最大。该问题是机械制造、船舶、玻璃、家具等制造行业经常遇到问题。因此，开展优化下料问题的研究对于企业节约资源提高经济效益具有重要意义。在矩形下料中根据使用同一张板材加工出的零件种类数的多少可以将矩形下料问题分为矩形套裁下料和单一矩形下料问题。对于矩形套裁下料问题的求解已经有大量的智能算法，对于单一矩形下料问题，企业在实际生产过程中通常使用简单下料方式进行下料，很多情况下来使得原材料利用率不高，进而影响到企业的经济效益。根据下料过程中下料需求、原材料尺寸、下料设备限制可将单一矩形优化下料问题分为:无约束下料，有约束下料，分段下料。无约束下料是指对下料零件数量不做要求，要求单张板材利用率最大的下料，有约束下料是指完成给定数量零件的下料条件下板材利用率最大的下料，分段下料是指下料过程中因剪刀刀刃的长度小于板材的长度，下料前需将板材分成若干个小段的下料，对于分段下料又可分为有约束分段下料和无约束分段下料。
发明内容
本发明的目的是提出一个有效的单一矩形下料方法，将单一矩形下料问题转化为一维下料问题，使用有效的一维下料方法对其进行求解。该方法具有优化能力强、求解简单的特点，为企业有效解决单一矩形优化下料问题提供了有力的支持。为了实现上述目的，本发明按照如下步骤进行(假定下料时所用剪刀的刀刃宽度为C1,板材长度为L，板材宽度为W，要加工的矩形零件长度为1，宽度为w):1)求解所有由零件的长和宽的线性组合构成的整数I，其中的I满足条件(I) mni{ 1.w) < I < mni{ ￡ CJ 的整数
(下料过程中长度为I的一段板材称为一个下料样本);2)求出各下料样本的最优下料方式，作为最终下料使用的标准样本；3)对于不同的单一矩形优化下料方式建立不同的数学模型，对于无约束单一矩形优化下料问题，由于下料的目标是要求单张板材上加工的零件尽量的多，因此本发明建立数学模型
权利要求
1.一个有效的单一矩形下料方法，其特征在于:1)将单一矩形下料问题转化为一维下料问题，2)使用有效的一维下料方法对其进行求解。
2.根据权利I中I)所述，其特征在于:1)根据下料矩形的长与宽的特征求出各下料样本长度，2)求出各下料样本的的最优下料方式及相关信息作为标准样本，3)根据标准样本的信息建立数学模型
3.根据权利中2)所述，其特征在于:1)对于无约束单一矩形下料问题使用完全背包算法求出整张板材的最优下料方式，对于有约束下料问题将整张板材与部分板材的最优下料方式进行现行组合求出最优下料方式，使用完全背包算法求出整张板材的最优下料方式，使用分支定界算法求出部分板材的最优下料方式，使用完全背包算法求出整张板材的最优下料方式，使用分支定界算法求出部分板材的最优下料方式。
全文摘要
本发明是一种求解单一矩形优化下料问题的有效方法。该方法先使用穷举法求出各标准下料样本的信息，再根据下料任务结合各标准样本信息建立不同的数学模型，之后对不同的数学模型使用不同的一维下料方法进行求解，最后求出最终下料任务的最优解并输出，其工作流程如
图1所示。本发明是解决单一矩形优化下料问题的有效方法，能够求出解企业实际生产中单一矩形下料问题的最优解。
文档编号G05B13/04GK103116284SQ20131002659
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月24日 优先权日2013年1月24日
发明者张诚一, 姜永亮, 卢朝晖 申请人:张诚一, 姜永亮, 卢朝晖