【摘要】：企業(yè)購入的板材尺寸往往超出PCB生產(chǎn)設備的最大切割尺寸,因此不能直接利用專用設備將板材切割成PCB單元板,而是需要將工作板作為板材切割PCB單元板的過渡階段,即先將板材分割成一定尺寸范圍內的工作板,再將工作板分割出PCB單元板。板材下料方案的材料利用率往往會因為排入的工作板種數(shù)增多而提高,因此可以通過提升板材下料方案中的工作板種數(shù)來降低材料成本。工業(yè)中針對每種尺寸的工作板都需要單獨制版(印制電路板),因此工作板種數(shù)的提升會帶來加工成本的增加。針對上述情況,本文提出不限制工作板種數(shù)和限制工作板種數(shù)的PCB多工作板尺寸單一下料的精確算法。其中,不限制工作板種數(shù)算法的材料利用率高,可以降低材料成本,適用于昂貴材料的切割任務;限制工作板種數(shù)的算法可以通過控制板材下料方案中的工作板種數(shù)來平衡加工成本和材料成本。本文主要工作如下:(1)不限制工作板種數(shù)的算法:本算法通過動態(tài)規(guī)劃算法和拼合算法確定出板材下料方案,是精確算法。首先通過動態(tài)規(guī)劃算法確定出所有可能的工作板尺寸以及PCB單元板在其中的排布方式;之后通過拼合算法完全枚舉所有工作板在板材中的排布情況,拼合過程中通過設置一定的邊界條件來收縮搜索范圍,減少算法的計算時間。選擇PCB單元板產(chǎn)出量最大的下料方案作為最終結果。(2)限制工作板種數(shù)的算法:該算法在不限制工作板種數(shù)算法的基礎上加以改進,增加了對工作板種數(shù)的限制條件。其中,兩種算法在動態(tài)規(guī)劃算法部分相同。對于拼合算法部分,由于板材下料方案中所含工作板種數(shù)的提升會增加加工成本,因此本算法通過控制板材下料方案中的工作板種數(shù)來平衡加工成本和材料成本。用戶可以通過控制板材下料方案中的工作板種數(shù),結合實際情況來選擇最合理的下料方案。(3)使用C#語言設計開發(fā)優(yōu)化下料實驗系統(tǒng),分別將上述兩種算法與文獻中報道的算法以及現(xiàn)有商業(yè)軟件進行對比分析,大量的測試數(shù)據(jù)表明:本文提出的不限制工作板種數(shù)的算法可以獲得更高的材料利用率;限制工作板種數(shù)算法的工作板種數(shù)上限越高,提升其下料方案中工作板種數(shù)所帶來的材料利用率的回報越低,算法的計算時間越長。由于提升板材下料方案中的工作板種數(shù)會增加加工成本,因此在下料過程中,企業(yè)可以通過觀察限制工作板種數(shù)算法對于不同工作板種數(shù)的計算結果,綜合考慮加工成本和材料成本,選出最合理的下料方案。因此,本文算法具有一定的意義。
【圖文】：

度這三個維度，即將三維原料切割成更小尺寸的立體毛坯。３ＣＳ可擴展到三維裝（Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ邋Ｂｉｎ邋Ｐａｃｋｉｎｇ邋Ｐｒｏｂｌｅｍ）邋［２Ｇ］，該問題需要將一定尺寸的貨物按的限制條件，盡可能多的擺放到尺寸一定的集裝箱中，從而提高空間利用率，降成本。國內外對于三維裝箱問題的研究有很多［２0Ｐｉ］。逡逑按照下料方式中所含毛坯種數(shù)分類逡逑下料問題根據(jù)下料方案中所含的毛坯種類，分為單一尺寸下料問題［２２］和套裁下料兩種。其中，單一尺寸下料問題的解只包含一種尺寸的毛坯，采用的下料方式是料方式；套裁下料問題所生成的解決方案中，板材包含多種不同尺寸的毛坯，采料方式是套裁下料方式。圖１－１所示為單一尺寸下料方案，該方式只生產(chǎn)一種尺坯，圖１－２所示為套裁下料方案，該方案包含６種不同尺寸的毛坯。套裁下料的用率往往高于單一尺寸下料，，但套裁排樣方案的板材的加工難度往往較單一尺寸案更高。逡逑￣￣￣￣￣￣邐￣￣＂＂＂＂邐￣逡逑

度這三個維度，即將三維原料切割成更小尺寸的立體毛坯。３ＣＳ可擴展到三維裝（Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ邋Ｂｉｎ邋Ｐａｃｋｉｎｇ邋Ｐｒｏｂｌｅｍ）邋［２Ｇ］，該問題需要將一定尺寸的貨物按的限制條件，盡可能多的擺放到尺寸一定的集裝箱中，從而提高空間利用率，降成本。國內外對于三維裝箱問題的研究有很多［２0Ｐｉ］。逡逑按照下料方式中所含毛坯種數(shù)分類逡逑下料問題根據(jù)下料方案中所含的毛坯種類，分為單一尺寸下料問題［２２］和套裁下料兩種。其中，單一尺寸下料問題的解只包含一種尺寸的毛坯，采用的下料方式是料方式；套裁下料問題所生成的解決方案中，板材包含多種不同尺寸的毛坯，采料方式是套裁下料方式。圖１－１所示為單一尺寸下料方案，該方式只生產(chǎn)一種尺坯，圖１－２所示為套裁下料方案，該方案包含６種不同尺寸的毛坯。套裁下料的用率往往高于單一尺寸下料，但套裁排樣方案的板材的加工難度往往較單一尺寸案更高。逡逑￣￣￣￣￣￣邐￣￣＂＂＂＂邐￣逡逑
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN41;O221.3

【參考文獻】

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本文編號：2624026