競賽題目：闆材下料布局優化設計 

副标題：基于最低水平線和遺傳算法的最佳矩形排樣算法設計。 

     每年都有很多大學生來咨詢我們，一起探讨這個課題。很多大學生的求解方案是數學建模來求解這個問題。實際上呢，這個裡面有個誤區。就是基于最低水平線的誤區。一旦限定了具體的策略，那麼就限定了結果。這樣做就會導緻大量的數據走進誤區，而很難找到那個最優解。 

極緻下料軟件歡迎廣大的同學們，聯系我們申請體驗版，共同學習研究該問題。

下面是我們的産品：用于鋼闆、木闆、塑料闆、紙闆、皮革、布卷、石材、玻璃加工成的産品；

比如：家具廠、機械廠、五金廠、玻璃廠、石材廠、包裝廠等等。

闆材下料排樣是個非常複雜的問題。 

      套料優化屬于工程優化難題，被世界稱為NP難題，從上世紀60年代，蘇聯科學家從事該領域研究以來，至今沒有任何單位或個人找到真正的解決辦法，該問題無法用數學公式來計算，也就是說數學解決不了這類問題，隻能借助計算機的速度來解決這個問題。但是目前的計算機運行速度還是太慢了，數據量稍大一點就需要幾十年上百年才能排列組合一遍，這是人類生産無法等待的時間。如何在人類生産可以接受的時間範圍内計算出優秀的結果，稱為算法研究的核心問題。時至今日，也沒有任何人找到最好的算法，都是采用的近似值算法，也就是無限的接近最優解的結果。在數據量小的情況下，可是實現最優解的結果。當出現多原材、尺寸數量很大、異形件時，算法性能就會大打折扣。

 該算法的價值：

 可以助企業節省材料、節約工期、節省人力，便是省時省料省人力。衆多工廠利用人員套料的方法操作，不僅僅耗費很多的生産時間，而且很可能損耗原材，也造成招聘懂套料計算的人員，那些非增值作業皆不應該是當下激烈競争之下應當有的。京瓷創始人稻盛和夫講道要打造高收益的工廠，開始于浪費的減少。 該算法的 使用方法：輸入原材料尺寸，輸入下料尺寸，單擊優化按鈕即可實現優化。 

 功能介紹： 

 ①支持标準規格的套尺優化，同時支持多種材料規格，軟件智能根據利用率最高化為原則使用原料尺寸組合； ②支持利用下腳料規格，提升餘料的可利用，并可優先選用下腳料規格；

 ③包含更新原材料庫存，根據本次加工的原材料數量，進行更新大闆的庫存量；也可以供采購部訂購大闆；

 ④支持下腳料入庫，對于本次生産形成的下角料實現自動入庫操作；但，對餘料使用，采用本次用上次的下腳料，下次用本次的下角料，該策略是當前比較好的方法，對本次餘料本次使用的策略很難實現智慧化焊接+切割的計算； 

 ⑤支持打印下料規格打印标簽，對存在打印标簽張貼到下料尺寸上的需求，可以支持二維碼、條碼的打印，方便實現手持設備出庫操作，前提是需要和管理軟件實現對接才能實現PDA出庫；

 ⑥支持對接ERP系統，可以支持從材料庫提取标準規格，包含下角料尺寸，實現尺寸配對，剩餘尺寸加以切割套料計算，提升材料流轉的智能化水平； 

 ⑦支持從EXCEL拷貝粘貼數據，比可以從電子表格導入更快捷，由于表格的數據表達式不一定适應系統的要求，導入過程中極易産生間斷、問題； ⑧支持打印排版圖至A4紙，并且兼容控制每張A4紙打印的圖數；

 ⑨支持DXF文件，可将排版圖導出為DXF文檔，便于再次編輯；

 ⑩支持數控指令代碼代碼，可以将排版圖生成為GCODE文件，供給數控設備切割使用。

 11.支持紋理調節，對鋼闆的纖維方向、不鏽鋼闆的拉絲紋路、木闆的紋理皆有高效的方向調節； 

 12.多個套料策略供選取，像特殊規定的數控機床的最大裁剪長度，切割X/Y方向的次序等；

 示例數據如下：

料頭可利用方案：

 ①依據加工作業的材料尺寸，對比庫存量，優先使用餘料尺寸；

 ②把剩下的材料尺寸使用标準材料（可以包括料頭規格，但是不建議）進行加工優化套料； 

 ③按套尺數據修正庫存量數據； 

 ④把新形成的下角料入庫。 

 ⑤如此往複的消減料頭庫存量，直至合适的庫存量為止。 

 非良好方案： 

 不可指望本次下角料當次使用，如果在可焊接材料，人員可以如此，但是系統這樣做，就會引起排樣策略的算法計算難度，進而緻使結果很差。