作者:人工智能_SYBH

2024年“深圳杯”数学建模挑战赛B题-批量工件并行切割下料问题 思路 代码

板材切割下料是工程机械领域重要的生产环节。热切割机由固定板材的底部轨道和发出激光(或火焰)的多刀具系统构成。在一块板材下料过程中,底部轨道(下面简称轨道)只能沿着板材的长边(纵向)做来回移动,移动速度可在区间[-80,80]mm/s上连续变化;多把切割刀排列在平行于板材短边的一条直线上,每一把切割刀具可以在保持至少100(mm)相互间距和横向次序下做独立(方向和速度都可不一样)横向移动、升起空载、恢复切割、或停机等待其它刀具运行完毕;横向移动速度可在区间[-50,50]/s上连续变化。每一切割刀具不能做纵向移动,在同一块板材加工过程中,每一刀具停机后也不能从新开机。理论上,在底部轨道与多刀具移动配合下,可并行切割下料多个曲边工件。工件与板边保留不小于10边距,工件之间保留不小于10加工间距。你们的任务是:

    一、 不考虑切割机运行约束和一块板材的切割下料所需时间,分别针对三种矩形板材:A8000*2500、B6000*2000、C6000*2500,任意选取附件1中1-15号工件模板(忽略每个模板的内部孔洞)中的工件切割下料,每个型号工件可下料多个,但每块板材切割出的工件至少包含5种型号。给出三种板材的切割排版方案,极大化板材面积利用率。

    二、 假设可以最多使用5把切割刀下料,设计分别从A、B、C三种型号的板材切割出一题中所得到的下料结果工件的方案,使得整块板的切割下料所需时间尽量短。给出轨道一维移动和所使用的每把刀具的协同运行方案(包括每个刀具横向移动、升起空载、恢复切割、停机等)。

    三、 附件2给出了一个批量工件的型号分布。选取A,B,C 型板材的任意数量组合切割下料这批工件,不考虑设备时间利用率,极大

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