【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及装配式住宅墙板预制模具优化领域。更具体地说，本专利技术涉及一种装配式住宅墙板预制模具优化方法。
技术介绍
1、装配式住宅通过把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行，在工厂加工制作构件，运输到现场进行装配，通过这种节约环保方式可以节省成本、提高效率。在装配式住宅的构件预制过程中，需要在模台上布置模具，模具尺寸、数量各不相同，因此不同批次模具的搭配组合会影响模台使用效率，不合理的搭配会导致模台批次和工时增加，造成生产效率下降。因此，不同批次模具的搭配优化对构件预制的生产效率十分重要。
技术实现思路
1、为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，本专利技术的一优选实施方案提供了一种装配式住宅墙板预制模具优化方法，包括以下步骤：
2、s1、场景描述
3、确定装配式住宅的预制墙板生产模块的信息；
4、其中，预制墙板生产模块包括模台和模具，多个所述模具间隔排开，呈一字型位于所述模台上，所述模台的长度为a，宽度为b，所有模台作为模台整体，其左侧与模具边缘的距离不小于d1，模台整体的右侧与模具边缘的距离不小于d3，模台整体的上侧、下侧与模具的距离均不小于d4，相邻两个模具之间的距离不小于d2；
5、墙板都为矩形，一批墙板生产需求的长、高、数量分别用数组e、f、g表示，e＝[e1 e2… ei …]，f＝[f1 f2 … fi …]，g＝[g1 g2 … gi …]，其中，ei和fi表示第i种墙板的长和高，且fi都满足fi≤b
6、s2、模具搭配组合计算
7、首先，对所有满足fi<ei<b-2d4的墙板，将其尺寸中的ei和fi对换，然后，对墙板的长和高相同的墙板进行合并，合并的墙板数量相加放在一起，形成最终的e、f、g；
8、其次，通过递归函数计算出模具的全部搭配组合，即模台上不同模具放置的全部可能的且符合模台与模具间距要求的搭配组合，并通过矩阵z表示，zmn表示第n个组合中第m个墙板模具的个数；
9、s3、建立整数线性规划模型
10、每个模具搭配组合对应一个预制批次，决策变量x为z中每一列搭配组合的使用次数，x＝[x1x2…xi…]，其中，xi为z中第i列截切组合的使用次数；约束条件为x对应的各个墙板的数量等于其对应的墙板的生产需求数量，建立整数线性规划模型；
11、s4、求解整数线性规划模型
12、使用基于遗传算法对整数线性规划模型进行求解，即可得到整数线性规划最优解x，即墙板预制模具组合优化结果。
13、优选地，所述s2中，通过递归函数计算出模具的全部搭配组合，具体包括以下步骤：
14、s1、计算初始组合矩阵z0＝[0 0…0]，矩阵长度为len(e)，len(e)即e中元素的个数；
15、s2、建立递归函数z，函数输入参数为a、d1、d2、d3、e，函数计算步骤如下：
16、s21、计算(a-d1-d3+d2)/(ei+d2)，并向下取整，得到h＝[h1 h2…hi…]，其中hi＝[(a-d1-d3+d2)/(ei+d2)]，“[]”表示向下取整；
17、s22、判断len(e)是否为1，若为1，则z＝[0 1…h1]，输出z，若不为1，继续下一步；
18、s23、数组e去掉第一个元素，递归调用函数z，zt＝z(a d1 d2 d3 e)；
19、s24、设置一个变量k，k取初始值为0，每次循环k递增1，当k大于h1则退出循环，在每一次循环中，建立矩阵zk，矩阵zk为zt上面增加一行，该行元素全部为k；
20、s25、将矩阵z0、z1…组合成z；
21、s26、计算z中每一列组合的长度l和模具数量c，将l+d2(c-1)+d1+d3>a的列删除，输出z；
22、s3、最终得到组合矩阵z。
23、优选地，所述s3中，整数线性规划模型如下所示：
24、
25、优选地，所述s4中，遗传算法的参数配置如下所示：constraint_eq代表目标函数，n_dim表示目标函数的维度，也就是决策变量x的维度，precision表示变量取值的精确度，由于x中元素皆为非负整数，因此precision取1；size_pop为种群规模，取200，max_iter为最大迭代次数，取1200，prob_mut为变异概率，取0.02，lb每个自变量的最小值，取0；
26、约束条件表示为
27、本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术以模台批次最少为目标，建立模具搭配组合优化模型，可通过数学规划方法计算出最优的模具组合生产批次方案，采用递归法可实现模具组合的高效穷举，并可自适应调整墙板方向，以进一步节约模台空间，最终实现墙板预制生产效率提升。
28、本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
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1.一种装配式住宅墙板预制模具优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的装配式住宅墙板预制模具优化方法，其特征在于，所述S2中，通过递归函数计算出模具的全部搭配组合，具体包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的装配式住宅墙板预制模具优化方法，其特征在于，所述S3中，整数线性规划模型如下所示：
4.根据权利要求1所述的装配式住宅墙板预制模具优化方法，其特征在于，所述S3中，所述S4中，遗传算法的参数配置如下所示：constraint_eq代表目标函数，n_dim表示目标函数的维度，也就是决策变量x的维度，precision表示变量取值的精确度，由于x中元素皆为非负整数，因此precision取1；size_pop为种群规模，取200，max_iter为最大迭代次数，取1200，prob_mut为变异概率，取0.02，lb每个自变量的最小值，取0；约束条件表示为
【技术特征摘要】
1.一种装配式住宅墙板预制模具优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的装配式住宅墙板预制模具优化方法，其特征在于，所述s2中，通过递归函数计算出模具的全部搭配组合，具体包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的装配式住宅墙板预制模具优化方法，其特征在于，所述s3中，整数线性规划模型如下所示：
4.根据权利要求1所述的装配式住宅墙板预制模具优化方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：游新鹏，杨秀礼，张国志，涂同珩，程茂林，朱明清，郑可心，李国锋，刘翔，
申请(专利权)人：中交第二航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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