数控切割下料和排程优化技术及应用的研究

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1、分类号学号M200970433学校代码10487密级硕士学位论文数控切割下料与排程优化技术及应用研究学位申请人：陈奇学科专业：工业工程指导教师：饶运清教授答辩日期：2012年1月9日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchandApplicationofOptimalNCCutting-StockandSchedulingCandidate:CHENQiMajor:

2、IndustrialEngineeringSupervisor:ProfessorRAOYun-QingHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaJan.,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声

3、明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要数控

4、切割下料行业中，材料利用率和切割效率制约着企业生产利润和生产效率的提高。为有效地管理和控制各种生产资源，优化生产成本和生产效率，本文结合数控切割下料生产过程，研究了可变规格板材下料优化问题和板材切割排程优化问题，并设计了一种数控切割下料优化系统。下料系统角度，文章分析了数控切割下料业务流程及其信息逻辑关系，设计了数控切割下料优化系统的组织结构和下料过程控制策略，并根据系统流程和信息交互特点引出了本文关键技术。针对可变规格板材下料优化，本文提出了一种结合遗传算法和模拟退火算法的混合优化方法，通过优化可变规格板材序

5、列和零件序列，平衡了板材成本、利用率和使用数量，实现板材使用优化，并通过对排样板材间零件的优化调整进一步提高板材总体利用率。针对板材切割排程优化，文章结合工艺实际分析了含不同割炬数的排样图在不同设备上的切割问题，提出了一种结合并行机调度问题的优化方法，运用基于最早释放时间的思想分配数控设备，并进行了验证分析。系统应用方面，综合理论分析和优化模型，设计并实现本文数控切割下料优化系统，最后通过相关应用验证了本文系统和优化方法的有效性。关键词：下料可变规格板材排程遗传算法I华中科技大学硕士学位论文AbstractIn

6、NCcutting-stockbusiness,enterpriseprofitsandproductionefficiencyarerestrainedbymaterialandequipmentutilization.Tomanageandcontrolproductiveresourcesandinformationvalidlyandimprovematerialandequipmentutilizationeffectively,thispaperputsforwardakindofoptimalNC

7、cutting-stocksystemwithproductionprocedureanalysiswhoseeffectivenessisenhancedaccordingtotheresearchofoptimalnestwithvariablesizeandcostsheetsandoptimalschedulewithdifferentcuttingprograms.Forsystemoveralldesign,logicalrelationshipandinteractiverelationshipw

8、ithincutting-stockinformationareanalyzedaccordingtocutting-stockbusinessprocess.Andthensystemfunctionalstructureisdesignedanddividedintoseveralmodules.NCcuttingcontrolmethodsarediscussedatlast.F