三轴激光切割方形件组批排样优化建模研究
Research on the Optimization Modeling of the Three-Axis Laser Cutting of Square Parts作者机构：上海理工大学机械工程学院，上海
出 版 物：《建模与仿真》 (Modeling and Simulation)
年 卷 期：2023年第12卷第2期
页 面：1549-1560页
主 题：激光切割 排样优化 订单批次 遗传算法 预处理 Laser Cutting Layout Optimization Order Batch Genetic Algorithm Pretreatment
摘 要：激光切割在处理大件原材料方面具有巨大优势，在激光切割方形件的生产中，排样优化与订单组批问题一直是企业节约原材料和能源使用的关键。在充分考虑其约束并建立其混合整数规划模型后，本文首先按产品的规格即长或宽的尺寸进行分类，将长度或者宽度相同的产品项归为一类，给予它们同一个型号，并排列成一个更大的产品项(item)组成一个栈(stack)。然后将栈(stack)按照从大到小的顺序依次组成条带(stripe)，直到达到条带(stripe)长度限制下的条带长度最大值。最后对得到的条带(stripe)进行预处理并利用遗传算法求出可行的排样方式。通过与传统按照每个产品项的ID进行全排列并对其使用遗传算法求解方法对比，本文提出方法使得板材有效利用率提高了近15%，同时也大大提高三轴激光切割的工作效率。