Please wait a minute...
工程设计学报
工程设计学报
创新设计     
满足“一刀切”要求的木工板排样优化研究
王桂兰，成亚云，朱龙彪，朱志松
南通大学 机械工程学院，江苏 南通 226019
Research on optimum "guillotine cutting" layout of carpentry board
WANG Gui-lan， CHENG Ya-yun， ZHU Long-biao， ZHU Zhi-song
School of Mechanical Engineering， Nantong University， Nantong 226019， China
 全文: PDF(1002 KB)   HTML
摘要： 针对木工板手工排样效率低和材料利用率低问题，提出木工板“一刀切”排样优化算法．在剩余矩形填充算法中添加启发式分块原则，改进的剩余矩形填充算法满足“一刀切”工艺要求．采用遗传算法对矩形件进行排样优化，以提高木工板利用率，降低企业生产成本．为提高算法的优化精度，使用基于指数变换的非线性动态适应度函数，引入精英保护策略，应用部分填充交叉（partially matched crossover）算子．结合剩余矩形填充“一刀切”算法对遗传种群进行解码计算原料利用率，并作为适应度函数值，进行迭代搜索最优解．排样实例表明木工板“一刀切”排样优化算法能够很好地解决多品种大规模木工板排样问题．
关键词： 矩形;  排样优化;  一刀切;  遗传算法    
Abstract: Carpentry board guillotine cutting layout optimization algorithm is put forward to solve the low efficiency and low material utilization of carpentry board manual layout. To meet the requirements of guillotine cutting process， heuristic partition principle was added to the surplus rectangle matching algorithm. To improve the utilization ratio of carpentry board and reduce the cost of production， the genetic algorithm was applied in rectangular part optimal layout. To improve the optimization precision of the genetic algorithm， non-linear fitness function which based on index transformation was used， elitist strategy was introduced， and the partially matched crossover operator was applied. The surplus rectangle matching algorithm was combined to decode the genetic population to calculate the utilization rate of materials， which was used as the fitness function value to search the optimal solution by iteration. Layout instance indicates that this algorithm can efficiently solve many varieties of mass carpentry board layout problem．
Key words: rectangular    layout optimization    guillotine cutting    genetic algorithm
出版日期: 2014-06-28
基金资助:

2013年江苏省高校自然科学研究面上项目（13KJD460005）；2013年南通市应用研究计划资助项目（BK2013012）.
作者简介: 王桂兰（1987—），女，江苏连云港人，硕士生，从事CAD/CAM研究，E-mail：wgl1010@126.com. 通信联系人：朱志松（1974—），男，高级实验师，从事机电一体化研究，E-mail:zhu.zhs@ntu.edu.cn.
服务　　
把本文推荐给朋友
加入引用管理器
E-mail Alert
RSS
作者相关文章　　

引用本文:

王桂兰，成亚云，朱龙彪，朱志松. 满足“一刀切”要求的木工板排样优化研究[J]. 工程设计学报, 10.3785/j.issn. 1006-754X.2014.03.002.

WANG Gui-lan， CHENG Ya-yun， ZHU Long-biao， ZHU Zhi-song. Research on optimum "guillotine cutting" layout of carpentry board. Chinese Journal of Engineering Design, 10.3785/j.issn. 1006-754X.2014.03.002.

链接本文:

https://www.zjujournals.com/gcsjxb/CN/10.3785/j.issn. 1006-754X.2014.03.002    或    https://www.zjujournals.com/gcsjxb/CN/Y2014/V21/I3/212

[1] 李琴,贾英崎,黄玉峰,李刚,叶闯. 一种工业机器人多目标轨迹优化算法[J]. 工程设计学报, 2022, 29(2): 187-195.
[2] 丁述勇, 张征, 丁文洁, 林勇. 多巷道式立体车库优化设计与车辆存取策略研究[J]. 工程设计学报, 2021, 28(4): 443-449.
[3] 张帅, 韩军, 涂群章, 杨小强, 杨旋. 基于GA-NLP的剪刀式折叠桥梁展桥机构多目标优化设计[J]. 工程设计学报, 2020, 27(1): 67-75.
[4] 刘春青, 王文汉. 基于人工神经网络-遗传算法的展成法球面精密磨削参数优化[J]. 工程设计学报, 2019, 26(4): 395-402.
[5] 马天兵, 王孝东, 杜菲, 王鑫泉. 基于GA-SVM的刚性罐道故障诊断[J]. 工程设计学报, 2019, 26(2): 170-176.
[6] 邓星, 于兰峰, 雷聪, 徐江平, 肖泽平. 基于响应面法的无轨伸缩式门式起重机轻量化设计[J]. 工程设计学报, 2018, 25(3): 288-294.
[7] 何育民, 程婉莹, 朱宝慧, 徐欢欢. 矩形梁裂纹柔度测量方法研究[J]. 工程设计学报, 2017, 24(6): 618-623.
[8] 唐维, 谢延敏, 黄仁勇, 张飞, 潘贝贝. 基于自适应SVR-ELM混合近似模型的镁合金差温成形本构参数反求[J]. 工程设计学报, 2017, 24(5): 536-544.
[9] 程兵, 于兰峰, 吴永明, 符康. 基于响应面法的地坑式架车机轻量化研究[J]. 工程设计学报, 2016, 23(6): 606-611.
[10] 邱瑞斌, 雷飞, 陈园, 王琼. 基于权重比的车架多工况拓扑优化方法研究[J]. 工程设计学报, 2016, 23(5): 444-452.
[11] 李晓豁, 史尚伟, 翁正洋, 钱亚森, 李岩, 杨梓嘉. 基于BP-GA的冲击破岩掘进机工作机构动态优化[J]. 工程设计学报, 2016, 23(4): 358-363.
[12] 苏建宁, 陈肖, 张书涛, 张新新. 基于进化算法的产品造型创新设计方法研究[J]. 工程设计学报, 2016, 23(2): 136-142.
[13] 隋海腾, 牛文铁. 基于迷宫算法和遗传算法的船舶管路路径规划[J]. 工程设计学报, 2016, 23(2): 188-194.
[14] 王辉, 朱龙彪, 朱天成, 陈红艳, 邵小江, 朱志慧. 基于粒子群遗传算法的泊车系统路径规划研究[J]. 工程设计学报, 2016, 23(2): 195-200.
[15] 陈 鹏，吕 健，潘伟杰. 基于色彩方案重用的产品配色感性设计[J]. 工程设计学报, 2015, 22(6): 546-551.