專利名稱：絕緣紙板的自動(dòng)排樣方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加工件排樣領(lǐng)域，更具體地，涉及一種絕緣紙板的自動(dòng)排樣方法。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)生產(chǎn)力的不斷提高，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，原材料的消耗量也越來(lái)越大，許多產(chǎn)品生產(chǎn)中，零件毛坯是從板材上下料得到的，而原材料價(jià)格大幅上漲，已經(jīng)導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)成本大幅上升，利潤(rùn)下降，一些企業(yè)甚至出現(xiàn)虧損，我國(guó)的制造業(yè)企業(yè)正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。排樣問(wèn)題是一個(gè)在金屬制造業(yè)、造紙業(yè)、玻璃制造、汽車制造業(yè)等制造業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)實(shí)踐普遍中遇到的問(wèn)題，有效的排樣方法可以使企業(yè)按照最優(yōu)的方式對(duì)所需求的零件進(jìn)行切割，從而可以極大地提高原材料的利用率以及切割的效率，進(jìn)而提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，一個(gè)優(yōu)秀的排樣系統(tǒng)及其排樣方法的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用對(duì)與大型制造企業(yè)而言尤為重要，它可以在很大程度上減少企業(yè)原材料的損耗，降低生產(chǎn)成本，進(jìn)而提升企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。傳統(tǒng)的排樣方式多采用人工排樣下料，歷史悠久，設(shè)備保有量多，是大量切割各種板材、型材、木材、棒材、鋁合金等的主要下料方式。人工排樣下料由操作工人按照零件尺寸和數(shù)量在鋼板上簡(jiǎn)單排列順序切割下料。這種傳統(tǒng)的手工排樣下料生產(chǎn)方式存在著顯而易見(jiàn)的弊端，首先是造成大量邊角余料，原因在于操作工人只能按照零件尺寸和數(shù)量順序排列切割，無(wú)法做到優(yōu)化排樣，從而導(dǎo)致企業(yè)原材料浪費(fèi)嚴(yán)重；其次是企業(yè)原材料大量積壓， 資金占用嚴(yán)重，原因在于企業(yè)不能做到排樣預(yù)算。為保證持續(xù)生產(chǎn)，不得已而采購(gòu)各種類型的原材料作為庫(kù)存；再次是切割下料生產(chǎn)過(guò)程處于紊亂無(wú)序的狀態(tài)，很難定時(shí)定量定額地管理鋸床剪床切割下料生產(chǎn)過(guò)程，從而造成切割下料生產(chǎn)效率低，板材浪費(fèi)嚴(yán)重。而且，具體對(duì)表現(xiàn)為矩形零件形式的絕緣紙板的制造工藝而言，現(xiàn)有的優(yōu)化排樣方法往往沒(méi)有考慮到絕緣紙板的特殊工藝要求——具有纖維方向、自身為矩形能相互拼接以及“一刀切”(所謂一刀切，是指絕緣紙板的下料設(shè)備如帶鋸床和剪板機(jī)等在加工時(shí)只能沿著某一方向進(jìn)行切割，直至此次切割完成)，因此不能適用于絕緣紙板的優(yōu)化排樣。采用人工對(duì)絕緣紙板進(jìn)行排樣，效率低下且排樣效果不理想，因此如何根據(jù)絕緣紙板的特定工藝要求及其自身的特性，來(lái)制定更能符合絕緣紙板的加工要求，能夠更有效地利用原材料、 大幅降低成本并且效率更高的排樣方法，已經(jīng)構(gòu)成為業(yè)內(nèi)迫切的技術(shù)需求。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠更有效地利用原材料、排樣速度快而且滿足絕緣紙板特定工藝要求的自動(dòng)排樣方法。按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于絕緣紙板的自動(dòng)排樣方法，該排樣方法包括下列步驟(I)從零件庫(kù)選取表現(xiàn)為矩形零件形式的待排樣絕緣紙板，并提取包括零件種類編號(hào)I m、各種類零件的數(shù)量、各種類零件的尺寸也即纖維方向的長(zhǎng)和非纖維方向的寬， 以及零件排樣時(shí)是否存在纖維方向要求在內(nèi)的零件相關(guān)信息，由此制定出一個(gè)排樣計(jì)劃；
(2)從板材庫(kù)選取符合上述矩形零件排樣需求的矩形板材，并提取包括板材序號(hào) I k，各序號(hào)板材的尺寸也即纖維方向的長(zhǎng)和非纖維方向的寬在內(nèi)的板材相關(guān)信息；(3)通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)上述信息進(jìn)行編碼以獲得多個(gè)解P，其中每個(gè)解P由2個(gè)序列即序列A和序列B組成，所述序列A是根據(jù)零件的種類編號(hào)構(gòu)建的由I m這些數(shù)字構(gòu)成的不重復(fù)隨機(jī)序列，所述序列B是根據(jù)板材序號(hào)構(gòu)建的由I k這些數(shù)字構(gòu)成的不重復(fù)隨機(jī)序列，設(shè)定A[p]表示序列A中位于第p個(gè)位置的零件，其中p = 1,2,…，m，同時(shí)設(shè)定B[q] 表示序列B中位于第q個(gè)位置的板材,其中q = 1,2，…，k ;(4)利用剩余矩形填充算法，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)所獲得的多個(gè)解逐一進(jìn)行解碼，其中對(duì)每個(gè)解的解碼步驟具體包括以下子步驟(41)設(shè)定P = l,q= 1，選取八|^)]所對(duì)應(yīng)的零件為當(dāng)前排樣零件，同時(shí)選取B[q] 所對(duì)應(yīng)的板材存入計(jì)算機(jī)的剩余矩形鏈表，并設(shè)為當(dāng)前剩余矩形；(42)判斷當(dāng)前排樣零件能否在當(dāng)前剩余矩形上進(jìn)行填充排樣若可以排樣，轉(zhuǎn)步驟(43);若不能，轉(zhuǎn)步驟(44)；(43)根據(jù)當(dāng)前排樣零件尺寸、數(shù)量和當(dāng)前剩余矩形尺寸，計(jì)算出在當(dāng)前剩余矩形中能排下的零件數(shù)量，并按照從上到下，然后從左到右的順序依次在當(dāng)前剩余矩形上排放， 同時(shí)更新當(dāng)前排樣零件的數(shù)量，若所有待排樣的零件數(shù)量均為0，則退出排樣，若還有零件數(shù)量不為0，則在當(dāng)前剩余矩形中以沿著板材寬度方向進(jìn)行劃分的方式產(chǎn)生新的剩余矩形， 然后在計(jì)算機(jī)的剩余矩形鏈表中刪除當(dāng)前剩余矩形，并將生成的新的剩余矩形按照其在板材中所處的位置以從右到左的順序依次放入所述剩余矩形鏈表，這樣最靠左的新的剩余矩形即為矩形鏈表最外層的剩余矩形，將該最靠左的剩余矩形設(shè)定為當(dāng)前剩余矩形，令P = P+1，然后判斷P是否大于待排樣的零件種類數(shù)量總和若否，則轉(zhuǎn)步驟(42)，若是，令P = 1，轉(zhuǎn)步驟(42)；(44)判斷當(dāng)前零件是否具有纖維方向要求若有纖維方向要求，轉(zhuǎn)步驟(45);若沒(méi)有纖維方向要求，將該零件旋轉(zhuǎn)90°判斷能否排下若能，轉(zhuǎn)步驟(43)，若不能，轉(zhuǎn)步驟
(45)；(45)在序列A中從當(dāng)前排樣零件開(kāi)始向后查找可以在當(dāng)前剩余矩形上排下的零件若存在，則交換當(dāng)前排樣零件和第一個(gè)可以排下的零件在序列中的位置，然后轉(zhuǎn)步驟
(43);若不存在，則將當(dāng)前剩余矩形從所述剩余矩形鏈表中刪除；刪除后剩余矩形鏈表若不為空，將剩余矩形鏈表中最外層的剩余矩設(shè)定為新的當(dāng)前剩余矩形，然后轉(zhuǎn)步驟(42)； 若刪除后剩余矩形鏈表為空，則令q = q+1，Bl[q]所對(duì)應(yīng)的板材存入剩余矩形鏈表并設(shè)為當(dāng)前剩余矩形，然后轉(zhuǎn)步驟(42)；(5)利用上述步驟(4)獲得的解碼結(jié)果以獲得排樣方案圖，相應(yīng)可以計(jì)算得到每組解所對(duì)應(yīng)的排樣利用率，從中選擇利用率最大的一組解作為較優(yōu)的排樣方案來(lái)執(zhí)行排樣，由此完成絕緣紙板的自動(dòng)排樣過(guò)程。作為進(jìn)一步優(yōu)選地，可以利用遺傳算法來(lái)對(duì)上述排樣過(guò)程執(zhí)行繼續(xù)優(yōu)化的步驟， 該步驟具體包括以下子步驟(a)設(shè)定遺傳算法中包括種群數(shù)Mg、代數(shù)T、交叉概率Pc以及變異概率Pm在內(nèi)的參數(shù)，并將所述種群數(shù)Mg設(shè)定為通過(guò)所述步驟(3)編碼后所獲得的解的總數(shù)；(b)使用通過(guò)所述剩余矩形填充算法得到的每組解所對(duì)應(yīng)的排樣利用率，利用遺傳算法的輪盤賭理論，從中篩選出數(shù)量為Mg的個(gè)體進(jìn)入下一步；(c)對(duì)通過(guò)所述步驟(b)所篩選出的Mg個(gè)解中的每一個(gè)解的序列都隨機(jī)產(chǎn)生I個(gè)處于0 I之間的概率值rc，若rc小于上述步驟(a)所設(shè)定的交叉概率Pc，則對(duì)該序列執(zhí)行部分匹配交叉操作，若rc大于或等于所述交叉概率Pc，則該序列保持不變；(d)對(duì)通過(guò)所述步驟(C)所得到的Mg個(gè)解中的每一個(gè)解的序列都隨機(jī)產(chǎn)生I個(gè)處于0 I之間的概率值rm，若rm小于上述步驟(a)所設(shè)定的變異概率Pm，則對(duì)該序列執(zhí)行變異操作，若rm大于或等于所述變異概率Pm，則該序列保持不變；(e)對(duì)通過(guò)所述步驟(d)所得到的Mg個(gè)解中的每一個(gè)解用剩余矩形填充算法對(duì)該解進(jìn)行排樣，得到對(duì)應(yīng)的排樣圖及排樣利用率，同時(shí)記錄這Mg個(gè)解中的最優(yōu)解；(f)重復(fù)以上步驟(b)-(e)，直至迭代次數(shù)達(dá)到設(shè)定的代數(shù)T為止；(g)由于以上步驟迭代T次，每次迭代都記錄了當(dāng)前迭代的最優(yōu)解，從這T組當(dāng)前迭代最優(yōu)解中選擇利用率最大的一組解作為排樣方案，由此完成絕緣紙板的自動(dòng)排樣過(guò)程。作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述步驟(C)中執(zhí)行部分匹配交叉操作的具體子步驟包括(cl)利用randomO分別隨機(jī)出所述解的2個(gè)序列中處于相同位置上的一部分連
續(xù)數(shù)字；(c2)對(duì)于所獲得的2組連續(xù)數(shù)字中相同的數(shù)，按照第一組數(shù)字位置保持不變、第二組數(shù)字調(diào)換位置以使該相同數(shù)字處于與第一組相同位置，然后在兩組數(shù)字中共同約掉相同數(shù)字的原則來(lái)執(zhí)行操作，由此獲得新的對(duì)應(yīng)關(guān)系；(c3)將所述2個(gè)序列中處于相同位置上的所述那部分連續(xù)數(shù)字予以交換；(c4)將所述2個(gè)序列中除去所述部分連續(xù)數(shù)字之外的其他部分?jǐn)?shù)字，用上述約掉相同的數(shù)所獲得的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行替換，由此完成部分匹配交叉操作過(guò)程并獲得新的2個(gè)序列。作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述步驟(d)中執(zhí)行變異操作的具體子步驟包括(dl)利用randomO隨機(jī)出所述解的各個(gè)序列中的一部分連續(xù)數(shù)字；(d2)將各個(gè)序列中的所述那部分連續(xù)數(shù)字執(zhí)行逆序，由此完成變異操作并獲得新的序列。通過(guò)按照本發(fā)明的用于絕緣紙板的自動(dòng)排樣方法，簡(jiǎn)單合理，能很好地滿足絕緣紙板排樣的工藝要求，并且采用了啟發(fā)式算法和智能算法相結(jié)合，本發(fā)明所用到的遺傳算法相較其他的智能優(yōu)化算法，比如模擬退火、免疫克隆算法，能大大提高全局搜索能力，快速高效尋找到一種優(yōu)化的排樣方案，由此可大大提高企業(yè)的材料利用率且能顯著縮短排樣時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，為企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。


圖I是按照本發(fā)明利用剩余矩形填充算法對(duì)絕緣紙板執(zhí)行自動(dòng)排樣的流程方框圖；圖2是同時(shí)采用遺傳算法和剩余矩形填充算法對(duì)絕緣紙板執(zhí)行自動(dòng)排樣的基本流程方框圖；圖3是利用遺傳算法對(duì)絕緣紙板的排樣過(guò)程執(zhí)行進(jìn)一步優(yōu)化的具體流程方框圖4是對(duì)利用剩余矩形填充算法執(zhí)行自動(dòng)排樣過(guò)程中所獲得的多個(gè)解分別運(yùn)用輪盤賭理論計(jì)算出的相對(duì)適應(yīng)度值的示意圖；圖5是利用剩余矩形填充算法排樣過(guò)程中生成新的剩余矩形的選取順序示意圖；圖6是按照本發(fā)明利用剩余矩形填充算法和遺傳算法對(duì)絕緣紙板執(zhí)行排樣優(yōu)化后的排樣結(jié)果的示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。作為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解地，表現(xiàn)為矩形零件形式的絕緣紙板的排樣方法存在自身的工藝要求及約束，具體來(lái)說(shuō)，譬如包括(i)任意兩個(gè)矩形零件不重疊且各零件均不能超出矩形板材的邊界；(ii)被排放矩形零件的邊要平行于矩形板材的邊；(iii)絕緣紙板板材本身具有纖維方向，而待排樣零件中的部分零件存在纖維方向要求，部分零件不存在纖維方向要求，故單種零件能否進(jìn)行90°旋轉(zhuǎn)需要根據(jù)零件自身屬性而定；(iv)零件排樣后要滿足“一刀切”的下料工藝；(V)對(duì)于部分標(biāo)注可拼接及纖維方向長(zhǎng)度尺寸超出板材尺寸的零件，需要先進(jìn)行長(zhǎng)度方向的拼接等。本發(fā)明首先對(duì)上述工藝要求及約束可建立相應(yīng)的絕緣紙板排樣數(shù)學(xué)模型，例如取水平方向的軸為X軸且向右的方向?yàn)檎?，取豎直方向的軸為Y軸且向下的方向?yàn)檎?，由此建立一個(gè)坐標(biāo)系。在該坐標(biāo)系中，取矩形板材的左上角為坐標(biāo)系零點(diǎn)，矩形板材的長(zhǎng)與X軸相重合，矩形板材的寬與Y軸相重合，現(xiàn)在將m種表現(xiàn)為矩形零件形式的絕緣紙板(R1, R2，…， RJ排放到k張板材(M1, M2, -,MJ上，其中第i種零件(i = 1,2,…，m)的數(shù)量為Iii，它的纖維方向上的長(zhǎng)和非纖維方向上的寬分別為Ii和Wi,排樣時(shí)是否存在纖維方向要求為 bi(bi = I表示存在纖維方向要求= 0表示不存在纖維方向要求)；第j張板材(j = 1， 2，…，k)纖維方向上的長(zhǎng)和非纖維方向上的寬分別SLj和Wj，則絕緣零件的編碼如下式所示struct Rect{int x_left ；int y_top ；int x_right ；int y_bottom ;}其中x_left, y_top, x_right, y_bottom四個(gè)參數(shù)分別表示矩形零件的左上角橫坐標(biāo)，左上角縱坐標(biāo)，右下角橫坐標(biāo)以及右下角縱坐標(biāo)，則絕緣紙板排樣約束條件可以如下式所示，其中R1, R2為任意兩種絕緣紙板矩形零件
權(quán)利要求
1.一種用于絕緣紙板的自動(dòng)排樣方法，該方法包括下列步驟(1)從零件庫(kù)選取表現(xiàn)為矩形零件形式的待排樣絕緣紙板，并提取包括零件種類編號(hào) I m、各種類零件的數(shù)量、各種類零件的尺寸也即纖維方向的長(zhǎng)和非纖維方向的寬，以及零件排樣時(shí)是否存在纖維方向要求在內(nèi)的零件相關(guān)信息，由此制定出一個(gè)排樣計(jì)劃；(2)從板材庫(kù)選取符合上述矩形零件排樣需求的矩形板材，并提取包括板材序號(hào)I k，各序號(hào)板材的尺寸也即纖維方向的長(zhǎng)和非纖維方向的寬在內(nèi)的板材相關(guān)信息；(3)通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)上述信息進(jìn)行編碼以獲得多個(gè)解P，其中每個(gè)解P由2個(gè)序列即序列 A和序列B組成，所述序列A是根據(jù)零件的種類編號(hào)構(gòu)建的由I m這些數(shù)字構(gòu)成的不重復(fù)隨機(jī)序列，所述序列B是根據(jù)板材序號(hào)構(gòu)建的由I k這些數(shù)字構(gòu)成的不重復(fù)隨機(jī)序列，設(shè)定A[p]表示序列A中位于第p個(gè)位置的零件，其中p = 1,2, ---,m,同時(shí)設(shè)定B[q]表示序列B中位于第q個(gè)位置的板材，其中q = 1，2，…，k ;(4)利用剩余矩形填充算法，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)所獲得的多個(gè)解逐一進(jìn)行解碼，其中對(duì)每個(gè)解的解碼步驟具體包括以下子步驟(41)設(shè)定P= l，q = 1，選取A[p]所對(duì)應(yīng)的零件為當(dāng)前排樣零件，同時(shí)選取B [q]所對(duì)應(yīng)的板材存入計(jì)算機(jī)的剩余矩形鏈表，并設(shè)為當(dāng)前剩余矩形；(42)判斷當(dāng)前排樣零件能否在當(dāng)前剩余矩形上進(jìn)行填充排樣若可以排樣，轉(zhuǎn)步驟 (43);若不能，轉(zhuǎn)步驟(44)；(43)根據(jù)當(dāng)前排樣零件尺寸、數(shù)量和當(dāng)前剩余矩形尺寸，計(jì)算出在當(dāng)前剩余矩形中能排下的零件數(shù)量，并按照從上到下，然后從左到右的順序依次在當(dāng)前剩余矩形上排放，同時(shí)更新當(dāng)前排樣零件的數(shù)量，若所有待排樣的零件數(shù)量均為0，則退出排樣，若還有零件數(shù)量不為0，則在當(dāng)前剩余矩形中以沿著板材寬度方向進(jìn)行劃分的方式產(chǎn)生新的剩余矩形，然后在計(jì)算機(jī)的剩余矩形鏈表中刪除當(dāng)前剩余矩形，并將生成的新的剩余矩形按照其在板材中所處的位置以從右到左的順序依次放入所述剩余矩形鏈表，這樣最靠左的新的剩余矩形即為矩形鏈表最外層的剩余矩形，將該最靠左的剩余矩形設(shè)定為當(dāng)前剩余矩形，令P = P+1， 然后判斷P是否大于待排樣的零件種類數(shù)量總和若否，則轉(zhuǎn)步驟(42)，若是，令p = 1，轉(zhuǎn)步驟(42)；(44)判斷當(dāng)前零件是否具有纖維方向要求若有纖維方向要求，轉(zhuǎn)步驟(45);若沒(méi)有纖維方向要求，將該零件旋轉(zhuǎn)90°判斷能否排下若能，轉(zhuǎn)步驟(43)，若不能，轉(zhuǎn)步驟 (45)；(45)在序列A中從當(dāng)前排樣零件開(kāi)始向后查找可以在當(dāng)前剩余矩形上排下的零件: 若存在，則交換當(dāng)前排樣零件和第一個(gè)可以排下的零件在序列中的位置，然后轉(zhuǎn)步驟(43)； 若不存在，則將當(dāng)前剩余矩形從所述剩余矩形鏈表中刪除；刪除后剩余矩形鏈表若不為空， 將剩余矩形鏈表中最外層的剩余矩設(shè)定為新的當(dāng)前剩余矩形，然后轉(zhuǎn)步驟(42);若刪除后剩余矩形鏈表為空，則令q = q+1，Bl[q]所對(duì)應(yīng)的板材存入剩余矩形鏈表并設(shè)為當(dāng)前剩余矩形，然后轉(zhuǎn)步驟(42)；(5)利用上述步驟(4)獲得的解碼結(jié)果以獲得排樣方案圖，相應(yīng)可以計(jì)算得到每組解所對(duì)應(yīng)的排樣利用率，從中選擇利用率最大的一組解作為較優(yōu)的排樣方案來(lái)執(zhí)行排樣，由此完成絕緣紙板的自動(dòng)排樣過(guò)程。
2.如權(quán)利要求I所述的用于絕緣紙板的自動(dòng)排樣方法，其特征在于，還包括利用遺傳算法來(lái)對(duì)上述排樣過(guò)程執(zhí)行繼續(xù)優(yōu)化的步驟，該步驟具體包括以下子步驟(a)設(shè)定遺傳算法中包括種群數(shù)Mg、代數(shù)T、交叉概率Pc以及變異概率Pm在內(nèi)的參數(shù)， 并將所述種群數(shù)Mg設(shè)定為通過(guò)所述步驟(3)編碼后所獲得的解的總數(shù)；(b)使用通過(guò)所述剩余矩形填充算法得到的每組解所對(duì)應(yīng)的排樣利用率，利用遺傳算法的輪盤賭理論，從中篩選出數(shù)量為Mg的個(gè)體進(jìn)入下一步；(c)對(duì)通過(guò)所述步驟(b)所篩選出的Mg個(gè)解中的每一個(gè)解的序列都隨機(jī)產(chǎn)生I個(gè)處于 0 I之間的概率值rc，若rc小于上述步驟(a)所設(shè)定的交叉概率Pc，則對(duì)該序列執(zhí)行部分匹配交叉操作，若rc大于或等于所述交叉概率Pc，則該序列保持不變。(d)對(duì)通過(guò)所述步驟(c)所得到的Mg個(gè)解中的每一個(gè)解的序列都隨機(jī)產(chǎn)生I個(gè)處于 0 I之間的概率值rm,若rm小于上述步驟(a)所設(shè)定的變異概率Pm,則對(duì)該序列執(zhí)行變異操作，若rm大于或等于所述變異概率Pm，則該序列保持不變；(e)對(duì)通過(guò)所述步驟(d)所得到的Mg個(gè)解中的每一個(gè)解用剩余矩形填充算法對(duì)該解進(jìn)行排樣，得到對(duì)應(yīng)的排樣圖及排樣利用率，同時(shí)記錄這Mg個(gè)解中的最優(yōu)解；(f)重復(fù)以上步驟(b)-(e)，直至迭代次數(shù)達(dá)到設(shè)定的代數(shù)T為止；(g)由于以上步驟迭代T次，每次迭代都記錄了當(dāng)前迭代的最優(yōu)解，從這T組當(dāng)前迭代最優(yōu)解中選擇利用率最大的一組解作為排樣方案，由此完成絕緣紙板的自動(dòng)排樣過(guò)程。
3.如權(quán)利要求2所述的用于絕緣紙板的自動(dòng)排樣方法，其特征在于，所述步驟(c)中執(zhí)行部分匹配交叉操作的具體子步驟包括(Cl)利用randomO分別隨機(jī)出所述解的2個(gè)序列中處于相同位置上的一部分連續(xù)數(shù)(c2)對(duì)于所獲得的2組連續(xù)數(shù)字中相同的數(shù)，按照第一組數(shù)字位置保持不變、第二組數(shù)字調(diào)換位置以使該相同數(shù)字處于與第一組相同位置，然后在兩組數(shù)字中共同約掉相同數(shù)字的原則來(lái)執(zhí)行操作，由此獲得新的對(duì)應(yīng)關(guān)系；(c3)將所述2個(gè)序列中處于相同位置上的所述那部分連續(xù)數(shù)字予以交換；(c4)將所述2個(gè)序列中除去所述部分連續(xù)數(shù)字之外的其他部分?jǐn)?shù)字，用上述約掉相同的數(shù)所獲得的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行替換，由此完成部分匹配交叉操作過(guò)程并獲得新的2個(gè)序列。
4.如權(quán)利要求2或3所述的用于絕緣紙板的自動(dòng)排樣方法，其特征在于，所述步驟(d) 中執(zhí)行變異操作的具體子步驟包括(dl)利用randomO隨機(jī)出所述解的各個(gè)序列中的一部分連續(xù)數(shù)字；(d2)將各個(gè)序列中的所述那部分連續(xù)數(shù)字執(zhí)行逆序，由此完成變異操作并獲得新的序列。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于絕緣紙板的自動(dòng)排樣方法，包括下列步驟(1)從零件庫(kù)選取表現(xiàn)為矩形絕緣紙板并提取零件相關(guān)信息；(2)從板材庫(kù)選取矩形板材并提取板材相關(guān)信息；(3)對(duì)所獲得的信息進(jìn)行編碼以獲得多個(gè)解；(4)利用剩余矩形填充算法對(duì)所述多個(gè)解逐一分別進(jìn)行解碼，以獲得解的利用率；以及(5)利用遺傳算法對(duì)排樣過(guò)程繼續(xù)執(zhí)行優(yōu)化，并相應(yīng)輸出最優(yōu)排樣方案。通過(guò)按照本發(fā)明的自動(dòng)排樣方法，可以很好地滿足絕緣紙板排樣的工藝要求，并且采用了啟發(fā)式算法和智能算法相結(jié)合，能夠快速高效尋找到一種優(yōu)化的排樣方案，由此大大了提高企業(yè)的材料利用率且能顯著縮短排樣時(shí)間，提高排樣效率。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102592031SQ20121005349
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者鄧應(yīng)波, 陳奇, 饒運(yùn)清 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)