皮件下料優(yōu)化-畢業(yè)論文

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1、皮件下料優(yōu)化摘要在皮件制造廠的生產(chǎn)過程屮，皮革裁剪的好壞、利用率，直接關(guān)系到廠家的經(jīng)濟(jì)利潤。為了盡可能的降低皮件的生產(chǎn)成本，增加廠家的經(jīng)濟(jì)利潤，建立模型對皮革裁剪進(jìn)行排樣，盡可能的提高皮革的利用率，是非常實用的。問題一，建立模型，在廠家訂單確定的情況下盡可能的使牛皮利用率最大化。應(yīng)用矩形包絡(luò)對不規(guī)則的皮板部件進(jìn)行預(yù)處理，應(yīng)用遺傳算法確毘排樣的規(guī)則和算法步驟，確定出17種單張牛皮裁剪方案。確定單張牛皮的排樣日標(biāo)是牛皮利用率最大、批量裁剪的日標(biāo)是所用牛皮數(shù)量最少。根據(jù)2009年8月的訂單資料,依靠模型對裁剪方案進(jìn)行實例求解，得岀最少裁剪量為649張，牛皮利用率為57.

2、6%o問題二，利用沙發(fā)的裁剪余量，在增加牛皮數(shù)量8張，計算出可以增加的餐椅數(shù)量。首先對40張牛皮進(jìn)行制作沙發(fā)的裁剪排樣，計算結(jié)果為最多可制作出8件沙發(fā)，用牛皮38張。然后對牛皮余料和8張牛皮進(jìn)行制作餐椅的裁剪排樣,當(dāng)不考慮余料時，共能制作15把餐椅；當(dāng)考慮余料時，可制作21把餐椅。可見,對于牛皮余料的再利用可以提高牛皮的利用率，降低生產(chǎn)成木。問題三，要求在知道歷史數(shù)據(jù)和考慮市場因素的前提下，確定皮件的促銷價格。根據(jù)歷史銷售數(shù)據(jù)，確定價格和銷售量的相關(guān)變化曲線，進(jìn)一步計算出不同價格和銷售量條件下對應(yīng)的價格彈性，即降價對銷售量的影響，制定相應(yīng)的價格調(diào)整策略，進(jìn)而確定最

3、優(yōu)促銷價格。關(guān)鍵字：遺傳排料算法價格彈性矩形包絡(luò)整數(shù)優(yōu)化1?問題重述1.1問題背景在實際生產(chǎn)生活中裁剪是必不可少的，裁剪的好壞、利用率的高低，直接彩響到生產(chǎn)廠家的經(jīng)濟(jì)利益。首先定義以下三個概念：牛皮：整張，未裁剪的牛皮原料。經(jīng)由人工檢查，對不同品質(zhì)的部分進(jìn)行分級后，經(jīng)過數(shù)碼取像技術(shù)轉(zhuǎn)化成CAD文件格式的二維區(qū)域。皮板：最終產(chǎn)品的模板，一般由硬紙板制成的，用于裁剪。產(chǎn)品設(shè)計完后，確定不同皮板部位的等級，經(jīng)過數(shù)碼取像技術(shù)轉(zhuǎn)化成CAD文件格式的二維區(qū)域。皮件：出皮革縫制成皮套，再通過其他工藝加工成德最終產(chǎn)品（例如：皮包、皮鞋、皮沙發(fā)等）。在實際生產(chǎn)中，要求最后一張牛皮的

4、利用率盡可能大。并且能夠?qū)εＦず推ぐ暹M(jìn)行分級運(yùn)算，排料需要滿足牛皮的等級大于或考等于皮板上的等級。1.2問題提出1）假設(shè)N張牛皮的模板都和提供的兩張一樣，試建立數(shù)學(xué)模型，在廠家皮件訂單確定的情況下，針對N張牛皮的排料算法，要求牛皮的利用率最犬化。2）在某批沙發(fā)訂單確認(rèn)，在采購了40張牛皮裁剪結(jié)朿Z后（發(fā)現(xiàn)有一定余量），插入一個餐椅皮件訂單（椅了模板見附件），利用裁剪的余量，在增加牛皮數(shù)量8張，計算岀可以增加的餐椅數(shù)量。3）附件還給岀了近1年左右某些連續(xù)的訂單，在積累一定的歷史數(shù)據(jù)的情況下，需要對增加的產(chǎn)品計算出一個價格范圍，在考慮市場因素的前提下，建立數(shù)學(xué)模型確定

5、一個促銷價格。2?問題分析皮革的下料問題，關(guān)鍵在于皮板的排布和皮革不規(guī)則外形的處理，所想要達(dá)到的效果是使牛皮的利用率達(dá)到最人。目前人多數(shù)皮件制造廠應(yīng)用的是人工h*料，只有少數(shù)大型皮件制造廠是計算機(jī)口動下料。人工下料，其工作的重復(fù)性非常高，在速度上遠(yuǎn)比不上計算機(jī)下料。但是，下料工依靠經(jīng)驗和人類處理問題的靈活性，對于皮革的利用率往往大于計算機(jī)下料。對于問題一，在廠家皮件訂單確定的情況下，建立模型針對N張牛皮的排料算法，要求牛皮的利用率最人化。首先對皮板部件和牛皮進(jìn)行矩形包絡(luò)處理，確定皮板部件的最小外接矩形和牛皮的最人內(nèi)接矩形，簡化排料的復(fù)朵度。應(yīng)用基于遺傳算法的二維矩

6、形排樣，確定可行的、對于單張牛皮的下料排樣方案。制定優(yōu)化方案，令完成裁剪口標(biāo)所使用得牛皮數(shù)量最少。對于問題二，利用沙發(fā)的裁剪余量，在增加牛皮數(shù)量8張，計算出可以增加的餐椅數(shù)量。在問題一的基礎(chǔ)上，對餐椅皮板部件進(jìn)行初步處理，整張牛皮的排料方法和規(guī)則與問題一相同，主耍裁剪大張皮板部件；對丁?牛皮余量嘗試手動排料，主要裁剪小張皮板部件。如果牛皮余量不足以裁剪全部的小張皮板部件，再在大張皮板部件的裁剪余量上進(jìn)行進(jìn)一步裁剪。對于問題三，在歷史訂單的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，基于現(xiàn)實情況，建立數(shù)學(xué)模型確定價格范圍。皮件的價格與牛皮的利用率、牛皮的價格、銷售量有關(guān)。在前対問的基礎(chǔ)上，應(yīng)用已確

7、定的牛皮利用率，計算單件產(chǎn)品的平均生產(chǎn)成木，再結(jié)合銷售量確定價格。3.符號說明符號可用牛皮寬度H整體排樣后最人長度A第i個皮板部件長度叱第i個皮板部件寬度笫i個皮板部件的裁剪數(shù)量勺應(yīng)用第j種排樣方案進(jìn)行裁剪的牛皮數(shù)K裁剪的總牛皮數(shù)知第j種排樣方案裁剪出第i個皮板部件的數(shù)量P產(chǎn)品零售價格價格彈性產(chǎn)品的市場需求量4.模型假設(shè)1）皮革質(zhì)地均勻，厚度一致，符合各個皮板部件的裁剪要求。2）沙發(fā)的46個皮板部件和椅子的10個皮板部件可以分別制造出一個完整的沙發(fā)和椅子，不會有部件的多余和缺失。3）皮板部件在裁剪時不要求留有加工余量。4）牛皮的形狀只有已給出的那兩種牛皮模板。5）

8、部件排樣時