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《江南大学》 2005年
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计算机辅助排料及优化设计

刘瑞杰  
【摘要】:优化排料问题是指在给定数量和规格的原材料上,尽可能多地排放待切件,同时满足一定的约束条件,使原材料的利用率最高,浪费最小,从而提高企业的生产效率、降低成本。它广泛应用于机械制造、服装剪裁和玻璃切割等行业中,并随着计算机技术的产生和发展而使其应用领域更加广泛和深入。 同时,优化排料问题也是组合优化领域中一类有代表性的问题,属NP完全问题。在理论上具有巨大的挑战性,具有重要的研究价值。尤其是第二类问题——二维板材的优化排料问题,始终受着广泛的重视和研究,但对此类优化排料问题迄今并没有得到很好的解决。而其中矩形件优化排料问题又是工业生产中普遍遇到的问题且具有很大的通用性。因此本文通过对优化排料问题的深入思考,并综合分析比较了求解组合优化问题的两类方法——枚举搜索方法和邻域搜索方法,在此基础上得出一个优良的搜索方法应该具备的基本特征,并给出对算法性能的评价标准,即全局搜索能力和局部搜索能力。 蚁群算法的基本原理及其对解空间的搜索策略,使其具备了上述的基本特征,并且可以通过对其参数的选取,使其全局搜索能力和局部搜索能力达到了一个很好的平衡。同时,优化排料问题可以用与或树来描述,从而使有关的优化问题就变成寻找一棵面积比率最大的二叉树的问题。本文结合蚁群算法的搜索思想和优化排料问题的特点而给出的优化排料蚁群算法,能够实现这种树搜索,它是通过把一定数量的蚂蚁分布在与或树的根节点,蚂蚁间通过使用信息素相互交流,完成从与或树到二叉树的选择,从而得到优化排料问题的优化解。 本课题是开发武进市吉鑫玻璃切割系统项目中的一个组成部分,目前,这套系统正处于应用之中,并取得了良好的经济效益。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP391.7

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