船體零件自動排料及優(yōu)化問題的研究.pdf

1、排料問題，簡單的說，是指在給定的區(qū)域內(nèi)，排放幾何形狀的零件，使零件不重疊，并且盡可能的節(jié)省材料，是一個(gè)二維優(yōu)化問題。排料問題在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛，如造船工業(yè)、汽車工業(yè)、服裝生產(chǎn)、皮革加工、紙張及木材加工工業(yè)等都需要處理排料問題。 目前，我國的船舶工業(yè)處在一個(gè)飛速發(fā)展的黃金時(shí)期，然而，船體零件外形復(fù)雜，不規(guī)則，而且數(shù)量巨大，傳統(tǒng)的手工排料方法，不僅需要耗費(fèi)大量的人力，而且存在著耗時(shí)長，鋼材利用率不高等缺點(diǎn)，嚴(yán)重制約了我國船舶工

2、業(yè)的發(fā)展。因此，如何提高排料的效率以及鋼材的利用率就顯得尤為重要；同時(shí)，在提倡“科學(xué)發(fā)展觀”，“建設(shè)節(jié)約型社會”的背景下，排料及優(yōu)化問題也有著很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。 本文首先比較了幾種常用的解決優(yōu)化問題的方法，如動態(tài)規(guī)劃方法，模擬退火算法和遺傳算法，分析了它們各自的特點(diǎn)；然后在日本的自動排料計(jì)算模塊“FINEST”的基礎(chǔ)上，開發(fā)了船體零件自動排料系統(tǒng)，分為數(shù)據(jù)輸入、排料計(jì)算和結(jié)果輸出三個(gè)模塊，實(shí)現(xiàn)了零件信息和鋼板信息的自動輸入、零件的