一种排料方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质与流程

本申请涉及板材切割，具体而言，涉及一种排料方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质。

背景技术：

1、工业制造中，从二维的板件切出二维的工件称为二维排料，如果板件原料和工件都是矩形时可以称为二维矩形排料。在二维矩形排料中，所有的生产需求对应着一个生产规划，即如何切割原料生产出需求中的工件。一块板件的切割规划称为切割图，切割图指明了这块板件该切割哪些工件，工件的位置是什么样的。图1就是一个切割图，板件的尺寸为1220*2440(mm)，上面共有9个工件，工件的四边需要和板件的四边保持平行，且不能相互重叠。生产方案就是由多个切割图组成而来的。

2、现有的矩形排料算法对板件的利用率较低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种排料方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质，能够充分提高板件的利用率。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种排料方法，包括：

3、通过生成算子生成第一初始排料方案：

4、获取元件列表和板件列表；

5、在所述板件列表中确定元件列表中的元件所属的目标板件；

6、以多种分割线将所述目标板件的剩余空间进行划分，得到所述目标板件对应的矩形子空间；

7、在所述目标板件对应的矩形子空间中确定所述元件对应的目标矩形子空间；

8、将所述元件放置于所述目标矩形子空间，得到所述第一初始排料方案；

9、将所述生成算子和破坏算子作用于所述第一初始排料方案，得到第二初始排料方案；

10、根据所述第二初始排料方案生成最终排料方案。

11、在上述实现过程中，由于采用多种分割线对目标板件的剩余空间进行切割，每次都取其中最大的一个矩形作为矩形子空间，显然，用多个矩形子空间之间具有重叠部分，但是它能充分利用剩余空间面积。也由于空余空间的最大矩形表示法是重叠的，意味这使用完一个最大矩形空间后，新的工件可能会与其他空余空间产生重叠干涉，因此，每一次放入一个工件都需要进行更新去除重叠操作。

12、进一步地，所述在所述板件列表中确定元件列表中的元件所属的目标板件的步骤，包括：

13、以第一预设方式将所述元件列表中的元件进行排列；

14、根据所述元件列表的元件排列顺序在所述中所述元件所属的目标板件；

15、所述在所述目标板件对应的矩形子空间中确定所述元件对应的目标矩形子空间的步骤，包括：

16、以第二预设方式在所述目标板件对应的矩形子空间中确定所述元件对应的目标矩形子空间；

17、所述生成算子具有多个，不同的生成算子对应的第一预设方式和/或第二预设方式不同。

18、进一步地，所述以第一预设方式将所述元件列表中的元件进行排列的步骤，包括：

19、按照所述元件列表中的工件的面积、长度、宽度、对角线长、周长中的一个参数将所述元件列表中的元件进行排列

20、或，随机将所述元件列表中的元件进行排列。

21、进一步地，所述以第二预设方式在所述目标板件对应的矩形子空间中确定所述元件对应的目标矩形子空间的步骤，包括：

22、根据所述矩形子空间在所述目标板件的位置确定元件列表中的元件对应的目标矩形子空间

23、或，根据所述矩形子空间的面积在所述目标板件确定所述元件列表中的元件对应的目标矩形子空间

24、或，根据所述矩形子空间在放置所述元件后形成的剩余矩形子空间的边长确定所述元件列表的元件对应的目标矩形子空间。

25、进一步地，所述破坏算子具有多个；

26、所述将所述生成算子和破坏算子作用于所述第一初始排料方案，得到所述第二初始排料方案的步骤，包括：

27、根据每个生成算子的权重在多个生成算子中确定目标生成算子；

28、根据每个破坏算子的权重在多个破坏算子中确定目标破坏算子；

29、将所述目标生成算子和所述目标破坏算子作用于所述第一初始排料方案，得到所述第二初始排料方案。

30、进一步地，所述根据所述第二初始排料方案生成最终排料方案的步骤，包括：

31、判断所述第二初始排料方案是否符合第一预设条件，若否，重新生成所述第一初始排料方案，若是，当所述第二初始排料方案的板件利用率大于当前的最优方案，根据预设方式更新所述目标生成算子的权重和所述目标破坏算子的权重；

32、判断最优方案是否满足第二预设条件，若是，将所述第二初始排料方案作为所述最终排料方案，若否，重新生成所述第一初始排料方案。

33、进一步地，所述破坏算子用于通过预设破坏方式选择目标初始排料方案中的切割图进行破坏；

34、所述预设破坏方式包括：选择利用率最差的切割图进行破坏、随机选择切割图进行破坏、选择利用率最差的第一数量的切割图，在所述第一数量的切割图中随机选择第二数量的切割图进行破坏中的一种或多种；

35、所述破坏算子具有多个，不同的破坏算子具有不同的预设破坏方式。

36、进一步地，将所述元件放置于所述目标矩形子空间，得到所述第一初始排料方案的步骤之后，通过以下方式更新所述目标板件的其它矩形子空间：

37、将所述其它矩形子空间中和所述目标矩形子空间重叠的部分去除。

38、进一步地，所述以多种分割线将所述目标板件的剩余空间进行划分，得到所述目标板件对应的矩形子空间的步骤，包括：

39、将所述目标板件的剩余空间在每种分割线分割下得到的面积最大的初始矩形子空间作为所述矩形子空间。

40、第二方面，本申请实施例提供一种排料装置，包括：

41、初始排料方案生成模块，用于通过生成算子生成第一初始排料方案：

42、获取生产需求对应的元件列表和板件列表；

43、在所述板件列表中确定元件列表中的元件所属的目标板件；

44、以多种分割线将所述目标板件的剩余空间进行划分，得到所述目标板件对应的矩形子空间；

45、在所述目标板件对应的矩形子空间中确定所述元件对应的目标矩形子空间；

46、将所述元件放置于所述目标矩形子空间，得到所述第一初始排料方案；

47、破坏模块，用于将所述生成算子和破坏算子作用于所述第一初始排料方案，得到第二初始排料方案；

48、输出模块，用于根据所述第二初始排料方案生成最终排料方案。

49、第三方面，本申请实施例提供的一种电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述的方法的步骤。

50、第四方面，本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如第一方面任一项所述的方法。

技术特征：

1.一种排料方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的排料方法，其特征在于，所述在所述板件列表中确定元件列表中的元件所属的目标板件的步骤，包括：

3.根据权利要求2所述的排料方法，其特征在于，所述以第一预设方式将所述元件列表中的元件进行排列的步骤，包括：

4.根据权利要求2所述的排料方法，其特征在于，所述以第二预设方式在所述目标板件对应的矩形子空间中确定所述元件对应的目标矩形子空间的步骤，包括：

5.根据权利要求1所述的排料方法，其特征在于，所述破坏算子具有多个；

6.根据权利要求5所述的排料方法，其特征在于，所述根据所述第二初始排料方案生成最终排料方案的步骤，包括：

7.根据权利要求1所述的排料方法，其特征在于，所述破坏算子用于通过预设破坏方式选择目标初始排料方案中的切割图进行破坏；

8.根据权利要求6所述的排料方法，其特征在于，将所述元件放置于所述目标矩形子空间，得到所述第一初始排料方案的步骤之后，通过以下方式更新所述目标板件的其它矩形子空间：

9.根据权利要求1所述的排料方法，其特征在于，所述以多种分割线将所述目标板件的剩余空间进行划分，得到所述目标板件对应的矩形子空间的步骤，包括：

10.一种排料装置，其特征在于，包括：

11.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-9任一项所述的方法的步骤。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1-9任一项所述的方法。

技术总结
本申请实施例提供一种排料方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质，其中，方法包括：通过生成算子生成第一初始排料方案：获取元件列表和板件列表；在所述板件列表中确定元件列表中的元件所属的目标板件；以多种分割线将所述目标板件的剩余空间进行划分，得到所述目标板件对应的矩形子空间；在所述目标板件对应的矩形子空间中确定所述元件对应的目标矩形子空间；将所述元件放置于所述目标矩形子空间，得到所述第一初始排料方案；将所述生成算子和破坏算子作用于所述第一初始排料方案，得到所述第二初始排料方案；根据所述第二初始排料方案生成最终排料方案。实施上述实施例，能够提高对板件的利用率。

技术研发人员：苏镇城,肖名财,黄国飞,梁仁,李秉杰
受保护的技术使用者：广东三维家信息科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13