Методы рандомизированного перебора для расчета прямолинейного раскроя-упаковки в системах автоматизированного проектирования

• Автор: Гареев, Ильгиз Рифгатович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 139 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЗАДАЧИ РАСКРОЯУПАКОВКИ.

I. I Автоматизация проектирования и технологической

подготовки производства

1.2 Основные этапы развития задач раскрояупаковки.

1.3 Классификация задач раскрояупаковки.

1.4 Методы решения задачи одномерной упаковки

1.5 Методы решения задачи двумерной упаковки.

1.6 Основные результаты и выводы по первой главе.

ГЛАВА 2. РАНДОМИЗИРОВАННЫЙ МЕТОД ДИНАМИЧЕСКОГО ПЕРЕБОРА И МЕТОД ПЕРЕБОРА С УСЕЧЕНИЕМ ДЛЯ ЗАДАЧ УПАКОВКИ
2.1. Рандомизированный метод динамического перебора
2.1.1. Задача поиска сумм подмножеств.
2.1.2. Метод динамического перебора для задачи одномерной упаковки
2.1.3. Рандомизированный метод динамического перебора для задачи одномерной упаковки.
2.1.4. Рандомизированный метод динамического перебора для задачи двумерной упаковки
2.2. Метод перебора с усечением.
2.2.1. Общая характеристика метода
2.2.2. Основные процедуры метода
2.3. Основные результаты и выводы по второй главе.
ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ.
3.1. Обзор методов исследования алгоритмов раскрояупаковки
3.2. Генерация тестовых задач но классам.
3.3. Коэффициент раскроя как случайная величина
3.4. Анализ разработанных методов для одномерной упаковки.
3.5. Сравнение методов для одномерной упаковки
3.6. Анализ работы ЭБЯ для двумерной упаковки.
3.7. Метод ОБ Я для двумерной упаковки на грудных примерах
3.8. Основные результаты и выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. СИСТЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РАСКРОЯУПАКОВКИ.
4.1. Современное состояние раскройнозаготовительного производства.
4.2. Структура САПР раскрояупаковки
4.3. Применение разработанного программного обеспечения в САПР раскроя упаковки
4.3.1. Подсистема препроцессорнойобработки информации
4.3.2. Подсистема генерирования карт упаковки.
4.4. Применение разработанного программного обеспечения для решения задачи Использование отходов по цехам
4.5. Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Уфимского государственного авиационного технического университета. Публикации. По теме диссертации опубликовано работ. Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. В первой главе представлена классификация задач раскроя-упаковки и место исследуемой задачи в общей проблеме оптимизации раскроя, приводится обзор работ по решению задач одномерной и двумерной упаковки. Во второй главе рассматриваются два разработанных эвристических метода: рандомизированный метод динамического перебора и метод перебора с усечением. Описываются вспомогательные задачи математического программирования, метод динамического перебора, рандомизированный метод динамического перебора и применение этого метода для задач одно- и двумерной упаковки. Также в этой главе описаны правила усечения множества вариантов обмена, различные процедуры перебора и операция добавления контейнера в упаковку для метода перебора с усечением. В третьей главе описана методика исследования алгоритмов, приведены результаты и анализ числительного эксперимента. В четвертой главе рассматриваются вопросы применения разработанных алгоритмов в САПР раскроя - упаковки. Дана характеристика современного состояния раскройно-заготовительного производства. Рассмотрена структура САПР раскроя - упаковки, охарактеризованы составляющие ее подсистемы. Описано применение результатов работы на предприятии «Гидравлика». Заключение содержит основные результаты и выводы по диссертационной работе. Благодарности. Автор выражает благодарность д-ру техн. Э.А. Мухачевой, а также начальнику управления ИТП П. И.Тарарако и начальнику отдела АСУП ГУП УАП «Гидравлика» H. A. Гуляевой за помощь в подготовке диссертационной работы. Глава 1. В настоящее время конструирование и технологическая подготовка производства осуществляются с использованием так называемых “тяжелых САПР”, выбор и организация работы которых проходят в рамках единой концепции развития средств проектирования и технологической подготовки производства. Целью технологической подготовки производства является достижение в процессе изготовления продукции оптимального соотношения между затратами и получаемыми результатами. Увеличение доли мелкосерийного производства требует создания автоматизированных систем технологической подготовки, так как именно при данном характере производства преимущества использования автоматизированных систем проявляются в наибольшей степени [I]. Разработки в области автоматизации технологической подготовки производства (ТПП) создали условия для широкого внедрения автоматизированных систем ТПП и автоматизированного программирования систем ЧПУ. Объектами ТПП являются заготовки, основное и вспомогательное оборудование. Заготовка - это объект, подвергаемый в процессе ТПП непосредственному воздействию режущего инструмента. Множество заготовок может дать обоснование выбору технологического процесса. Речь идет о единичном, мелко- и среднесерийном, а также массовом производстве. Вид материала - эго еще одна из характеристик объекта ТПП, так как сведения о материале детали являются одним из критериев проектирования технологического процесса наряду с требованиями к инструменту и станкам. Процесс производства деталей принято делить на заготовительный этап и этап механической обработки. Трудоемкости обоих этапов связаны между собой, т. Необходимо подчеркнуть, что создание систем автоматизированной технологической подготовки заготовительного производства наиболее актуально в настоящее время [2]. Под системой автоматизированного проектирования раскроя-упаковки понимается совокупность математических, программных, технических и организационных средств, предназначенных для расчета и внедрения рационального плана раскроя-упаковки. Структура САПР раскроя-упаковки содержит три основные подсистемы (рис. Рис. I. Подсистема препроцессорной обработки исходной информации об объектах и областях размещения; она предназначена для подготовки, хранения и редактирования данных о геометрии объектов для решения конкретной задачи.