[发明专利]基于非线性整数规划的卷纸分切和排产优化方法及系统

权利要求书

1.一种基于非线性整数规划的卷纸分切和排产优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取客户订单的卷纸规格与数量，并获取待切割的全部原纸规格与数量；

补充卷纸备用规格以充分利用原纸，并限定系统最大运行时间；

以切换排刀步骤数最少为目标建立非线性整数规划模型，且通过拉格朗日等值面切割求解非线性整数规划问题；以及

在所述系统最大运行时间内得到全局最优解时，输出排产方案，并记录系统运行时间；且在所述系统最大运行时间内未得到全局最优解时，则找在所述系统最大运行时间截止时得到的所有解中的最优解，输出排产方案，并记录系统运行时间；且在所述系统最大运行时间内未求出可行解时，则重新补充备用规格再进行所述拉格朗日等值面切割，直至获取最终方案。

2.根据权利要求1所述的基于非线性整数规划的卷纸分切和排产优化方法，其特征在于，所述补充卷纸备用规格以充分利用原纸是指当订单中要求的卷纸总长度小于待切割原纸总长度时，添加k个备用规格以将全部原纸切割完毕。

3.根据权利要求1所述的基于非线性整数规划的卷纸分切和排产优化方法，其特征在于，所述切换排刀步骤数最少为目标建立非线性整数规划模型，进一步包括：

将订单中规格与备用规格合并后，根据切割刀数、剩余料头均不大于预设最高限制的要求，并用穷举法找出m种符合要求的排刀组合，记录每个组合中每个规格的小卷数量；

根据所述订单中规格的数量和所述待切割的全部原纸数量建立所述非线性整数规划的约束条件。

4.根据权利要求1所述的基于非线性整数规划的卷纸分切和排产优化方法，其特征在于，所述拉格朗日等值面切割包括拉格朗日对偶法和等值面切割算法。

5.根据权利要求1所述的基于非线性整数规划的卷纸分切和排产优化方法，其特征在于，所述等值面切割公式为：

其中，A＝〈α,β〉,B＝<γ,δ>，A和B表示任意符合所述A＝<α,β>,B＝〈γ,δ〉的变量，这里α,β,γ,δ为整数，且α≤β≤γ≤δ。

6.一种基于非线性整数规划的卷纸分切和排产优化系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取客户订单的卷纸规格与数量，并获取待切割的全部原纸规格与数量；

限定模块，用于补充卷纸备用规格以充分利用原纸，并限定系统最大运行时间；

求解模块，用于以切换排刀步骤数最少为目标建立非线性整数规划模型，且通过拉格朗日等值面切割求解非线性整数规划问题；以及

判断模块，用于在所述系统最大运行时间内得到全局最优解时，输出排产方案，并记录当前系统运行时间，且在所述系统最大运行时间内未得到全局最优解时，则找在所述系统最大运行时间截止时得到的所有解中的最优解，输出排产方案，并记录系统运行时间，并且在所述系统最大运行时间内未求出可行解时，则重新补充备用规格再进行所述拉格朗日等值面切割，直至获取最终方案。

7.根据权利要求6所述的基于非线性整数规划的卷纸分切和排产优化系统，其特征在于，所述限定模块中补充卷纸备用规格是指当订单中要求的卷纸总长度小于待切割原纸总长度时，添加k个备用规格以将全部原纸切割完毕。

8.根据权利要求6所述的基于非线性整数规划的卷纸分切和排产优化系统，其特征在于，所述求解模块包括：

记录单元，用于将订单中规格与备用规格合并后，根据切割刀数、剩余料头均不大于预设最高限制的要求，并用穷举法找出m种符合要求的排刀组合，记录每个组合中每个规格的小卷数量；

建立单元，用于根据所述订单中规格的数量和所述待切割的全部原纸数量建立所述非线性整数规划的约束条件。

9.根据权利要求6所述的基于非线性整数规划的卷纸分切和排产优化系统，其特征在于，所述拉格朗日等值面切割包括拉格朗日对偶法和等值面切割算法。

10.根据权利要求6所述的基于非线性整数规划的卷纸分切和排产优化系统，其特征在于，所述等值面切割公式为：

其中，A＝<α,β>,B＝<γ,δ>，A和B表示任意符合所述A＝<α,β>,B＝<γ,δ>的变量，这里α,β,γ,δ为整数，且α≤β≤γ≤δ。