[发明专利]一种基于两阶段的矩形优化排样混合方法

权利要求书

1.一种基于两阶段的矩形优化排样混合方法，其特征在于包括以下步骤：

S1.基于零件和母板的长宽组合确定多种排样策略；

S2.采用多种排样策略进行排样，分别得到多种策略的排样方案和平均利用率；

S3.获得平均利用率最高的排样方案；

S4.对平均利用率最高的排样方案进行重新优化排样，并得到最优的排样方案；

所述步骤S2具体过程包括以下子步骤：

S21.从给定的n种零件C＝{C₁，C₂……C_n}中选取零件宽度W_i小于最低水平线剩余宽度W的零件，得到集合A＝{C_i|C_i∈C且W_i≤W且M_i＞0}，

其中C_i代表第i种零件的型号，W_i代表第i种零件的宽度，M_i代表第i种零件的数量；

S22.求出集合A中零件的面积集S＝{S_ci|C_i∈A}

其中S_ci代表第i种零件的面积；

S23.选取零件集A中面积最大的零件C_i进行最左最低原则排样；

S24.更新最低水平线剩余宽度W，并执行步骤S21；

S25.若S21中得到的集合A为空集，则对集合C中零件进行90度旋转，得到旋转后的零件集C＝{C₁，C₂……C_n}，并执行步骤S21；

S26.若步骤S25中得到的集合A仍为空集，则在当前最低水平线的最右端做标记后，然后提高最低水平线，并更新最低水平线剩余宽度W，并执行步骤S21；

S27.若当前母板已无法排入剩余零件，则新增一块母板，将剩余零件按上述步骤排入，直到所有零件都排布完毕。

2.根据权利要求1所述的基于两阶段的矩形优化排样混合方法，其特征在于：所述排样策略为4种，4种策略分别为策略A、策略B、策略C和策略D，策略A为：将零件和母板的较长边重合并置于水平线上；策略B为：在策略A的基础上，将母板旋转90度；策略C为：在策略A的基础上，所有零件旋转90度；策略D为：将零件和母板的较短边重合并置于水平线上。

3.根据权利要求1所述的基于两阶段的矩形优化排样混合方法，其特征在于：所述步骤S4包括以下子步骤：

S41.给定一个长宽比p，若p_i＞p,则C_i∈Nb；若p_i＜p,则C_i∈Ns；

其中p_i为第i种零件的长宽比，C_i代表第i种零件的型号，Nb为长宽比大的零件集合，Ns为长宽比小的零件集合；

S42.给定一个阈值v，通过下式(1)确定改变Ns类零件初始方向的最大次数jmax；

a为长宽比大的Nb类的零件数量，b为长宽比小的Ns类的零件数量，N为所有零件的种类数，j为改变Ns类零件初始方向的次数，jmax为j的最大值；

S43.根据S3中的最高平均利用率，给出利用率提高幅度的期望值；

S44.从j＝1开始，在S3中平均利用率最高的排样方案基础上，随机改变Ns中j种零件的初始方向后，结合Nb中零件的所有方向组合，依次进行重新排样，并记录对应排样方案的利用率；

S45.判断j是否小于jmax，如果是则执行下一步，如果否则执行步骤S47；

S46.判断对应排样方案的利用率提高幅度是否达到期望值，如果是，则达到期望值的排样方案为最优的排样方案，如果否，则令j值增加1并执行步骤S44；

S47.获得利用率提高幅度最大值对应的排样方案，此排样方案为最优的排样方案。