基于模糊数学理论家具板材优化排料方案研究

摘要

家具板材优化排料,是家具在产品设计、制造和使用过程中如何节约人造板材、优化利用资源的问题,有重要经济意义和社会效益。它在计算上非常复杂和困难,目前还不能从理论上精确解答,而在实际生产中却有着广泛的应用。随着智能优化算法理论和计算机技术的发展,为人们提供了用现代优化算法和计算机进行优化排料的可能性。
　　 本文研究的家具板材优化排料,问题主要是将模糊数学理论运用到家具板材排料问题。主要工作和创新点如下:
　　 将模糊数学理论引入家具板材排料问题。由于家具板材排料存在计算上的复杂性,在一定时间内求其精确全局最优解是相当困难的,任何算法都难以保证总能得到最优解,需要用模糊数学算法定性计算排料。本文针对在板式家具中板材排料问题的具体特点,结合板式家具排料的工艺和约束条件,给出了在人造板材上的家具板材排料的定义、特点、性质并提出了在工艺条件以及模糊数学理论下的板式家具优化排料的数学模型。
　　 本文将家具生产方面的专业知识、模糊数学、生产管理和计算机辅助设计有机的结合起来,研究在客观条件和可以接受的时间下,优化排料得到最优解或近似理论的最优解,有效地避免了数学算法和计算机高利用率但不可行的排料方案,抛弃一味追求高利用率的传统理论排料模式,结合生产中的实际因素合理折衷。提倡结合科学的组合排料、配合管理衡量生产效率、应用计算机快速辅助排料,使排料理论更具行业特色。
　　 基于本文的部分研究成果所开发的接口程序,已经在企业中得到推广减少板材消耗,提高企业的设计水平方面,取得了较好的应用效果。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 问题概述

1.1.1 基本概念

1.1.2 基本分类

1.1.3 排料技术

1.2 背景和意义

1.2.1 研究背景

1.2.2 研究意义

1.3 研究现状

1.3.1 国外现状

1.3.2 国内现状

1.3.3 发展趋势

1.4 理论基础

1.4.1 模糊数学

1.4.2 智能算法

1.5 研究内容

2 板材排料的影响因素

2.1 材料规格

2.1.1 板材表面类型

2.1.2 零件长宽定向

2.2 设计结构

2.2.1 零件大小及形状

2.2.2 零件所处部位

2.2.3 实心压板部件

2.2.4 覆面空心结构板

2.3 工艺要求

2.3.1 连开处理

2.3.2 零件的尺寸幅度

2.3.3 锯截工艺

2.4 本章小结

3 板材排料的模糊数学理论研究

3.1 模型建立

3.2 模糊数学模型

3.2.1 模糊数学理论

3.2.2 模糊数学在排料中的应用

3.3 方案评价方法

3.3.1 集合建立

3.3.2 排料因素权重的确定

3.3.3 综合评价矩阵的建立

3.3.4 计算综合评价结果

3.3.5 权重的归一化

3.4 本章小结

4 基于模糊数学理论的CAN软件开发

4.1 常见CAN软件

4.1.1 圆方家具设计系统软件

4.1.2 板材排料工艺方案优化设计软件

4.1.3 其它软件

4.2 CAN软件存在问题

4.2.1 CAN软件的缺陷

4.2.2 CAN软件的困境

4.3 基于模糊数学理论的数据接口程序简介

4.4 本章小结

5 基于模糊数学理论的开料生产管理

5.1 衡量用料标准

5.2 革新奖惩制度

5.3 成功管理模式

5.4 本章小结

6 实例分析

6.1 生产任务与分工

6.1.1 生产任务

6.1.2 分工模式

6.2 单次任务生成

6.2.1 数据库的建立和维护

6.2.2 板材的预定

6.2.3 单次任务的生成

6.2.4 用量统计分析

6.2.5 图纸管理

6.2.6 经验的积累

6.2.7 工人激励

6.3 效益对比分析

6.3.1 不同用量的对比

6.3.2 可行方案的效益分析

6.4 本章小结

7 结论与讨论

7.1 结论

7.2 讨论

参考文献

附录 A(家具板材排料数据接口程序工作原理)

附录 B(攻读学位期间的主要学术成果)

致谢