考虑可用余料的多规格管材下料问题求解方法研究开题报告

全文总字数：4230字

1. 研究目的与意义（文献综述）

在实际的生产生活中，经常会遇到很多一维下料优化问题（one dimensional cutting stockproblem ,1dcsp），所谓一维下料问题是指: 单一规格或者多种规格的条形原材料数量若干，需要切割成多种规格的零件，每种零件数量若干，使得原材料的利用率高，废料少。这里主要考虑多规格管材的下料问题。

下料问题是许多企业生产中的实际问题。不同规格、数量零件的合理裁剪可以有效地减少废料 ,提高材料的利用率。目前工厂的下料,一般由工程技术人员先统计系统中每个零件的长度和数量并汇总归类,再利用画图或别的方法去拼凑,最后得出所需要的板材的规格及其数量。这种方法不仅效率低下,而且算出来的结果不一定是实际问题的最优解,即可能存在浪费问题。减少原材料消耗是企业实现绿色制造的重要手段之一。对原材料的充分利用、减少材料耗费以达到节约原材料的目的，这是企业提高自身经济效益的问题，也是企业改善环境的社会责任问题。下料优化是减少材料消耗最直接有效的方法之一。下料优化技术作为控制原材料利用率的重点源头节点，可对降低资源耗费和降低碳排放量，起到积极有意义的影响作用。因此，开展对一维下料问题的研究具有重要的理论意义和工程应用价值。在这里用《运筹学》中线性规划的观点来对实际生产问题进行建模分析。

在国外，下料问题最初由kantorovich于1939年提出。在计算机广泛使用之前的1951年，lv kantorovich和va zalgaller建议在线性规划的帮助下解决材料切削阶段材料的经济使用问题。提出的技术后来称为列生成方法。由于其大量的实际应用，在过去的50年中对下料料问题进行了广泛的研究，由于技术进步和行业竞争，在不断推陈出新的算法帮助下，提出了五花八门的解决方案，诸如随机搜索法、顺序试探法、遗传算法、模拟退火等以及整数规划。

2. 研究的基本内容与方案

企业生产实际下料过程中，材料往往不能完全、充分地利用，因而余料总是不可避免地产生（被动生成），甚至占有相当可观的比例。倘若能妥善处理与合理利用，对企业增收节支、降低原材料消耗和生产成本等方面，都会产生明显的经济效益。其中有些余料尺寸规格较大，可直接用于后续订单的下料，例如：较长的钢管余料可分切成更小的钢管、较大面积的钢板余料可再次分切下料。有些余料需要经过加工处理后，才可以用于后续订单的下料，例如纸卷和塑料卷的余料经过拼接工艺处理后，变成更宽或更长的卷后用于下料。这些在本企业生产下料中可重用的余料称为“可用余料”。

根据原材料的供应情况，此类问题可简单归结为下列三种基本类型，其他情况一般可看作这三种基本类型的复合和变型。

(1) 等长原料下料。即所有构件可通过一种规格的原料截得，原料数量无限制。

3. 研究计划与安排

3月6号-3月15号 收集资料、了解选题基本知识

3月16号-3月24号 阅读资料完成并上传开题报告和外文翻译

4. 参考文献（不低于12篇）

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