模式切割多少根原料钢管,最为节省?出来,最后找其中的约束关系

   日期:2022-11-07     来源:网络整理    作者:二手钢材网    浏览:223    评论:0    
核心提示:3、按照客户需要在一根原料钢管上安排切割的某种排列组合,合理切割模式的余料应小于客户需要钢管的最小尺寸。为满足客户需要,按照哪些种合理模式切割,每种模式切割多少根原料钢管,最为节省?按第i种模式切割的原料钢管根数(i=1,…,7)按第i种模式切割的原料钢管根数(i=1,…,7)一维问题若模式不多,可枚举出来,则列举出所有情况,设出采用每种模式切割的个数,找到合适的约束条件,建立整数线性规划模型。切割模式相关软件

2、由于使用了太多不同的切割模式,会增加生产和管理成本,所以需要规定切割模式不超过几种,即切割模式本身设置为固定数量。

3、根据客户的需要,在原钢管上安排一定的切割排列组合。合理切割方式下的余料应小于客户要求的钢管最小尺寸。

4. 约束:

解决

在这里插入图片描述

为了满足客户的需求,合理的切割方式有哪些,每种方式切割多少根生钢管,哪种最经济?

所以需要设置一下,最后找到约束关系,用行话来解决。

想法 1 - 最低总保证金

解:设 xi 为按第 i 次模(i=1,…,7)切割的生钢管数量

在这里插入图片描述

目标函数:

限制:

行话代码

model:
sets:
schema/1..7/:x,f;pipe/1..3/:b;link(pipe,schema):A;
endsets
data:
f=3,1,3,3,1,1,3;b=50,20,15;
A=4,3,2,1,1,0,0
0,1,0,2,1,3,0
0,0,1,0,1,1,2;
enddata
min=@sum(schema(i):(f(i)*x(i)));
@for(pipe(i):(@sum(schema(j):A(i,j)*x(j)))>=b(i));
@for(schema(i):@gin(x(i)));
end

想法 2 - 最少的根总数

解:设 xi 为按第 i 次模(i=1,…,7)切割的生钢管数量

目标函数:

约束如上

话题二

加1个需求:10个5m;不超过3种切割模式;即现有需求4个:4m 50个,5m 10个,6m 20个,8m 15个;

如果用枚举的方法来确定合理的切割方式,那就太复杂了。因此,对于大规模的问题,模型的约束被用来定义合理的模式。(直接设置)设置每个模式的切割方式和每个模式的切割数量。但是要注意,模式不要设置太多,可以自己固定模式数量的上限,否则不仅自己难以解决,而且在实际生产中管理起来也过于复杂。

解决

解:设 xi 为按第 i 种方式切割的生钢管数量(i=1,2,3);

r1i、r2i、r3i、r4i分别为第i种切割方式下每根生钢管生产的4m、5m、6m和8m长钢管的数量。

目标函数:(最小总根数)min=x1+x2+x3;

限制:

行话代码

model:
sets:
schema/1..3/:x;pipe/1..4/:b,c;link(pipe,schema):r;
endsets
data:
b=50,10,20,15;c=4,5,6,8;
enddata
min=@sum(schema(i):x(i));
@for(pipe(i):(@sum(schema(j):r(i,j)*x(j)))>=b(i));
@for(schema(j):(@sum(pipe(i):r(i,j)*c(i)))<19);
@for(schema(j):(@sum(pipe(i):r(i,j)*c(i)))>=16);
@for(schema(i):@gin(x(i)));
@for(schema(j):@for(pipe(i):@gin(r(i,j))));
x(1)>=x(2);
x(2)>=x(3);
end

罐头冲裁(二维)

在这里插入图片描述

分析

目标:罐头利润是扣除原材料和残料损失后的最大净利润

注:无法组装的罐身、上下底也是残料

约束:工作时间;原材料数量;支撑组件

解决

解决方案:让决策变量如下:

xi ~ 根据第 i 个模式生产的张数(i=1,2,3,4);

y1~一周生产的罐数;

y2~不匹配罐数;

y3 ~ 不匹配的碱基和覆盖数。

在这里插入图片描述

每罐利润0.10元,余料损失0.001元/cm2钢材切割 算法,罐身面积PIDh=157.1 cm2;底盖面积为PIDd/4=19.6 cm2

目标函数:

最大值=0.1y1-0.001(222.6x1+183.3x2+261.8x3+169.5y2)

约束:

总结

如果一个一维问题的众数不多,可以枚举,然后枚举所有事例,设置使用每个众数的割数,找到合适的约束,建立整数线性规划模型。

如果无法枚举众数,则构造整数非线性规划模型,设置各种众数(如何对每个众数进行裁剪)钢材切割 算法,并设置每个众数的裁剪数,然后找到更多的约束条件(如:满足要求),合理的切割模式等),列出多个不等式。可采用缩小可行域的方法进行化简,但必须保证最优解的存在。

2D 和 3D 问题是相似的。

切割模式相关软件

二维

在这里插入图片描述

附3D问题:

快递包装问题

某公司为下游快递公司生产包装纸箱。公司生产的原瓦楞纸有四种,均为方形,边长分别为2.5m、2.0m、1.8m和1.5m。三层瓦楞纸板成本分别为10.0、6.5、4.8、4.0元。瓦楞纸屑可在公司内部按1.4元/平方米回收。五层瓦楞纸板的成本是相应三层纸板的1.3倍。

问题1、请根据下表中的数据给出合理的假设,以确定公司的1天生产计划,以实现利润最大化。

问题2、如果实际供应给下游快递公司的纸箱在30%的体积误差内可以用大纸箱代替小纸箱,那么新的最优生产方案是什么?

问题3、哪种快递纸箱对生产计划需求变化最敏感?

在这里插入图片描述

可以展开下图,参考二维模型求解

在这里插入图片描述

 
标签: 切割 约束 钢管
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