[发明专利]一种基于均布有序搜索的一维下料优化算法

摘要

本发明公开了一种基于均布有序搜索的一维下料优化算法，用于解决实际生产中一维下料优化的问题。本发明包括：（1）计算需要原板材的平均总数；（2）计算板条均匀的分布在每块板材中的数量，预防利用率不均匀的情况；（3）构造板条需求对，降序排列；（4）根据构造的板条需求对进行排列，得到一组排版组合；（5）在遍历原则的基础上通过逐步有序剔除法，重组当前排列组合，并保存利用率更优的一组。（6）重复步骤（5），直到满足设定的搜素条件，得到最优组合。本发明通过平均分布排版，使得整体优化利用率高，且避免利用率不均匀的现象，生产效率得到提高。

主权项

一种基于均布有序搜索的一维下料优化算法，其特征在于，包含如下步骤：（1）构造板条需求对：按照板条宽度，降序排列板条需求对（H_i, N_i,）队列，从队列中剔除N_i为零的需求对，重新计算需求对的数量n；若n=0，说明本次加工任务全部完成，结束本次加工任务转步骤（7），否则转下一步骤（2）；（2）判断宽度为W_s的板材若只放最宽板条H₁，是否可以刚好放下:首先计算板材W_s中可放最宽板条H₁的最大排版数量：=W_s/H₁如果>N₁，则= N₁;然后求板材剩余材料宽度：=W_s‑H₁若在0‑5mm之间，则更新需求对中的N₁，N₁=N₁‑,前s块板材剩余材料宽度之和=+，保存当前排版数据，O[1].H=H₁，O[1].N=;本次宽度为W_s的板材排版结束，取保存的结构体数组O[k]的第1组数据，生成加工的G代码程序，取下一板材（s加1），转步骤（1）；若大于5mm，亦即本次排版为无效排版，转下一步骤（3）；（3）第s次加工板材宽度为W_s的板材时，根据板条需求对（H_i, N_i,）队列，计算理论上需要板材的平均总数量M^s：令板材W_s剩余宽度=W_s，初始排版次数k=1，取第一组板条需求对即i=1，转下一步（4）；（4）若i大于n，则i=1,计算板条H_i在板材W_s上的平均排版数量：=N_i/M^s若>N_i，则=N_i,更新第i组板条需求对（H_i, N_i,）中的，转下一步骤（5）；（5）第s块板材在第k次排版时，取第i组板条需求对（H_i, N_i,），计算：若在0‑H_n之间（可在遍历原则的基础上通过逐步有序剔除法查找最优的排版组合），则更新第i组板条需求对（H_i, N_i,）中的N_i，N_i=N_i‑,前s块板材剩余材料宽度之和=+，保存当前排版数据，O[k].H=H_i，O[k].N=,本次宽度为W_s的板材排版结束，取保存的结构体数组O[k]的前k组数据，生成加工的G代码程序，取下一板材（s加1），转步骤（1）；若小于0且大于1，则减1，更新第i组需求对（H_i, N_i,）中的后转步骤（5）；若小于0且小于等于1，此次排版为无效排版，则取下一组板条i=i+1，转步骤（4）；若大于H_n，则更新第i组板条需求对（H_i, N_i,）中的N_i，N_i=N_i‑，从队列中剔除N_i为零的需求对，重新计算需求对的数量n,保存当前排版数据，O[k].H=H_i，O[k].N=，转下一步骤（6）；（6）若n大于0且在0‑H_n之间，则本次宽度为W_s的板材排版结束，前s块板材剩余材料宽度之和=+，取保存的结构体数组O[k]的前k组数据，生成加工的G代码程序，取下一板材（s加1），转步骤（1）；若n大于0且大于H_n，则取下一组板条i=i+1，k=k+1，转步骤（4）；若n等于0，当前宽度为W_s的板材排版结束，且所有板条加工完成,前s块板材剩余材料宽度之和=+，取保存的结构体数组O[k]的前k组数据，生成加工的G代码程序，转下一步（7）；（7）结束。