[发明专利]一种基于遗传算法的钢格板优化排料方法

说明书

本发明公开了一种基于遗传算法的钢格板优化排料方法，具体步骤如下：S1、获取订单信息；S2、钢格板排版设计；S3、生成钢格板物料清单BOM；S4、优化排料；S5、确认排料方案：钢格板扁钢排料优化方案经确认后下发执行。本方法针对订单尺寸要求，进行钢格板原板尺寸定制化设计，避免钢格板原板的额外剪裁，减少加工时间，避免材料浪费；采用遗传算法对钢格板原板所用型材进行优化排料，提高材料利用率，避免人工排料效率低，且容易发生疏漏现象，提高材料利用率和生产效率，从而提升企业竞争力；生成钢格板物料清单BOM，实现物料管理信息化，便于工作量统计。

技术领域

本发明涉及钢格板生产领域，具体为一种基于遗传算法的钢格板优化排料方法。

背景技术

钢格板是用一定间距的扁钢和横杆进行正交排列，并压焊为平面呈格栅状的一种钢铁制品。现有制造方法通常使用固定长度的扁钢和横杆，经由人工排料后进行压焊加工，生产出固定尺寸的钢格板原板，再根据订单的需要对钢格板原板进行剪裁、包边操作，最后进行镀锌等后处理。钢格板制造是典型的定制化生产，要根据客户的实际需求制作出不同尺寸的钢格板，因此现有制造方法存在明显的不足。钢格板原板尺寸固定，对于不同规格的订单需求，必须进行剪裁处理，加工时间长，造成材料浪费；人工排料效率低，且容易发生疏漏现象，材料利用率较低，为此提供了一种基于遗传算法的钢格板优化排料方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种基于遗传算法的钢格板优化排料方法，以解决上述背景技术提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于遗传算法的钢格板优化排料方法，具体步骤如下；

S1、获取订单信息：客户提供项目图纸和备铺设区域的钢梁布置图；客户确定钢格板规格书以及参数信息，根据国标初定钢格板原板宽度；

S2、钢格板排版设计：保持钢格板原板宽度一定，长度由钢梁布置位置确定，对备铺设区域进行等分排版，形成钢格板平面布置图并编写板号，保证钢格板生产后能按照要求固定在钢结构上；

S3、生成钢格板物料清单BOM：根据排版情况，形成钢格板BOM信息表；

S4、优化排料：扁钢零件由固定长度的直扁钢裁剪，或对卷扁钢进行调直裁剪获得；

S5、确认排料方案：钢格板扁钢排料优化方案经确认后下发执行。

作为本发明的一种优选技术方案，所述S1中的参数信息为扁钢宽度、扁钢厚度、扁钢间距和横杆间距参数信息。

作为本发明的一种优选技术方案，所述S2中的编写板号可对钢格板原板宽度进行调整，最大限度提高原板利用率，减少后续加工工序。

作为本发明的一种优选技术方案，所述S3中的BOM信息表包含扁钢数量、扁钢长度、扁钢厚度、横杆数量和横杆长度相关特征和工艺信息。

作为本发明的一种优选技术方案，所述S4中的扁钢零件与扁钢原材料是等宽和等厚的，因此，扁钢排料是典型的一维优化下料问题，即零件与原材料等宽，排样时只需要在长度方向进行考虑，并采用遗传算法对钢格板扁钢排料这一条材下料问题进行优化求解。

作为本发明的一种优选技术方案，所述采用遗传算法对钢格板扁钢排料这一条材下料问题进行优化求解的具体步骤如下：

S41、建立目标函数；

扁钢优化排料问题可描述为：设有M种扁钢原材料(按长度划分)，第m种原材料的数量为N_m，其长度为L_m；设有p种待下料扁钢零件(按长度划分)，第p种零件的长度为l_p，其需求量为b_p。

优化排料目标是在完成所有零件下料的基础上，使得消耗的扁钢原材料长度最少；