[00734611]多宽度卷板剪切下料排样算法研究

课题来源与背景来源：国家自然科学基金地区科学基金项目背景：对于金属薄板，过去经常按平板生产和供应，现在绝大部分按卷板生产和供应，因此需要研究相应的优化下料算法，适合经济发展的要求。研究目的与意义：研究目的：卷板剪切下料排样问题是指用优化算法生成排样方案，使满足毛坯需求所需卷板的总成本尽可能小。研究意义：金属制品、通用设备、专用设备、交通运输设备、电气机械及器材等制造行业，经常采用剪切或剪冲下料工艺将金属卷板切成零件毛坯，用于制造各种产品。全国每年卷板消费量约一亿吨，采用优化排样技术提高材料利用率，经济效益较为明显。材料利用率提高意味着需要处理的废料减少，可为节能环保提供支持，从而产生社会效益。主要论点与论据：卷板剪切下料排样问题是指用优化算法生成排样方案，使满足毛坯需求所需卷板的总成本尽可能小。该项目适合卷板两阶段下料工艺，第一阶段将卷板切成一种或多种尺寸的平板，第二阶段将平板切成毛坯。采用线性规划、动态规划、递归、分支定界等确定性技术，求解多宽度卷板或普通平板的剪切下料排样问题。通过分析，明确多宽度卷板下料问题和平板下料问题之间的转换关系，在对平板下料问题的研究中，注意考虑其可扩充用于卷板下料问题的要求。创见与创新：研究内容分为有约束排样算法和排样方案生成算法。对于有约束排样算法，先后研制并在SCI检索期刊上发表了同质条带T形排样方式生成算法、同质条带两段排样方式生成算法、普通条带T形排样方式生成算法、扩展块排样方式生成算法等。对于排样方案生成算法，先后在SCI检索期刊上发表了两种算法：余算法和顺序分组法。在已经获得的平板下料成果基础上，在国际顶级和SCI一区期刊上发表一篇讨论多宽度卷板切割下料与购买决策的论文，使得应用该文算法，不但可以提高卷板的下料利用率，还可以通过购买决策，优化卷板宽度组合，进一步降低卷板成本。社会经济效益及存在的问题：社会经济效益：该项目成果为该领域提供了系列新思想和方法，为工程优化软件设计的技术创新提供了前提。受该项目资助已培养博士和硕士研究生12名；发表排样研究论文21篇，其中在SCI检索的英文期刊上发表13篇，在EI光盘版检索的期刊上发表3篇。存在的问题：无。历年获奖情况：无。