[发明专利]一种金属板材二维排样方法

说明书

本发明公开了一种金属板材二维排样方法，包括如下步骤：步骤1：建立板材下料约束模型；步骤2：设计粒子群算法和变邻域搜索混合算法；步骤3：结合约束模型设计排样方案；步骤4：输出排样方案。本发明利用粒子群算法和变邻域搜索算法进行融合改进，解决了金属板材二维排样问题，且排样效果好，金属板材利用率大大提高，降低企业生产成本，同时节约社会资源。

技术领域

本发明属于金属板材排样技术领域，具体涉及一种金属板材二维排样方法。

背景技术

金属板材下料优化问题属于二维矩形下料问题，是一种具有高度计算复杂性的问题。目前有很多企业生产金属材料产品时，对于金属板材仍使用人工下料，经常耗时较长且材料浪费严重。部分企业使用了优化算法进行板材下料，提高了板材利用率，但是，由于算法的局限性，使得板材利用率仍然不高。由于客户需求的多样性，需要合理安排下料方案，充分利用原材料金属板材，提高企业经济效益和节约社会资源。

本发明主要针对单规格金属板材下料问题，在金属板材长和宽都大于零件长和宽的情况下，采用了粒子群混合变邻域搜索算法解决单规格金属板材下料问题，使得金属板材利用率大大提高。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种金属板材二维排样方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种金属板材二维排样方法，包括如下步骤：

步骤1：建立板材下料约束模型；

步骤2：设计粒子群算法和变邻域搜索混合算法；

步骤3：结合约束模型设计排样方案；

步骤4：输出排样方案。

进一步地，步骤1中，以剩余的废料最少为优化目的得出数学模型如下：

0≤X_k≤L,(1≤k≤C_j,1≤j≤N) (1)

0≤Y_k≤W,(1≤k≤C_j,1≤j≤N) (2)

X_k+(l_kP_k+w_k(1-P_k))≤L,(1≤k≤C_j,1≤j≤N) (3)

Y_k+(w_kP_k+l_k(1-P_k))≤W,(1≤k≤C_j,1≤j≤N) (4)

T_j≥1,(1≤j≤N) (8)