在工业领域中的许多实际问题，例如铺设瓷砖，板材的切割、服装的剪裁下 料、集成电路的设计等，都可以形式化为一个切割问题：给定一块板材，如何从 板上切割出所需形状的小板材(或零件) ，使得板材浪费最小或者给定一块地板， 如何铺设瓷砖，使得地板填充率最高。实际应用领域中不少零件是用板材拼接成 的，这些不同的板材是事先从标准的板材上切割而成的，不同的切割方案直接影 响到废料的多少，进而影响到原材料的利用率与厂家的效益。因此如何设计切割 填充等方案，使得材料浪费最小，是实际应用领域急需解决的问题。传统的解决 方案是凭经验，手工操作，即浪费人力、物力，又满足不了企业信息化的需求。
切割系统为这个问题给出了一种快速而又有效的自动解决方案。该软件可以 根据实际应用领域的需要，根据问题不同的约束和目标，设计出相应问题的尽可 能优的解决方案。具体地说，它可以解决如下几类问题:
1)给定板材的长宽 L,W，要切割长度和宽度分别为共 n 块板材，如何切割使 得板材利用率最高。
2)问题 1) 中，给定板材的长度不限制，其他条件同， 问如何切割，使得使 用板材的长度 h 最小。
3)上述问题，还可以对要切割板材的方向进行限制，例如切割的小板材的长 度方向与大板材的长度方向一致，又如何切割？
4)给定一块板材， 问如何切割给定不同大小的圆形零件？
对于上述各种问题，我们均设计了不同的优化算法，以方便用户根据实际问 题的需要进行选择。大量实际测试数据的计算结果表明，切割系统的板材利用率 几乎可以达到99％以上，比目前市场上的切割软件的板材利用率，提高了 5%以 上。这就意味着同样一块板材，一批小板材，使用切割系统可以切出更多的板材， 从而为企业节约更多的原材料以及成本。
该系统属于创新技术产品，适用于板材的切割、服装的剪裁下料、集成电路 的设计等。本系统投资成本不高，但是可以产生巨大的经济效益。而且本项目组 目前正在研究开发从板材上切割任意形状的物体的算法。最新研究成果可以随时 改进切割系统。
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成果介绍
科技计划：
成果形式：新技术
合作方式：技术咨询、技术服务
参与活动：
第二届江苏产学研合作对接大会
专利情况：
未申请专利
成果简介
成果概况
在工业领域中的许多实际问题，例如铺设瓷砖，板材的切割、服装的剪裁下 料、集成电路的设计等，都可以形式化为一个切割问题：给定一块板材，如何从 板上切割出所需形状的小板材(或零件) ，使得板材浪费最小或者给定一块地板， 如何铺设瓷砖，使得地板填充率最高。实际应用领域中不少零件是用板材拼接成 的，这些不同的板材是事先从标准的板材上切割而成的，不同的切割方案直接影 响到废料的多少，进而影响到原材料的利用率与厂家的效益。因此如何设计切割 填充等方案，使得材料浪费最小，是实际应用领域急需解决的问题。传统的解决 方案是凭经验，手工操作，即浪费人力、物力，又满足不了企业信息化的需求。
切割系统为这个问题给出了一种快速而又有效的自动解决方案。该软件可以 根据实际应用领域的需要，根据问题不同的约束和目标，设计出相应问题的尽可 能优的解决方案。具体地说，它可以解决如下几类问题:
1)给定板材的长宽 L,W，要切割长度和宽度分别为共 n 块板材，如何切割使 得板材利用率最高。
2)问题 1) 中，给定板材的长度不限制，其他条件同， 问如何切割，使得使 用板材的长度 h 最小。
3)上述问题，还可以对要切割板材的方向进行限制，例如切割的小板材的长 度方向与大板材的长度方向一致，又如何切割？
4)给定一块板材， 问如何切割给定不同大小的圆形零件？
对于上述各种问题，我们均设计了不同的优化算法，以方便用户根据实际问 题的需要进行选择。大量实际测试数据的计算结果表明，切割系统的板材利用率 几乎可以达到99％以上，比目前市场上的切割软件的板材利用率，提高了 5%以 上。这就意味着同样一块板材，一批小板材，使用切割系统可以切出更多的板材， 从而为企业节约更多的原材料以及成本。
该系统属于创新技术产品，适用于板材的切割、服装的剪裁下料、集成电路 的设计等。本系统投资成本不高，但是可以产生巨大的经济效益。而且本项目组 目前正在研究开发从板材上切割任意形状的物体的算法。最新研究成果可以随时 改进切割系统。
创新要点
主要技术指标
其他说明
国 家 自 然 科 学 面 上 基 金 ： 基 于 Spark 的 并 行 Metaheuristic 算 法 研究。
2017-2020
国家自然科学面上基金：带装箱约束的开放多车辆调度问题的模型与算法研 究。2013-2017
主持教育部留学回国基金项目：物流系统中一类关键问题的协同启发式算法 研究。2012-2015
深圳市唯肯科技有限公司：智能石材自动切割系统排版算法研发
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