本發明涉及智能制造領域，尤其涉及一種套料方法、套料系統、電子設備、介質及產品。

背景技術：

1、套料是指將多種規格的原材料，包括長度、根數、直徑等不同的原材料，包括管材、棒料、型材、線材等材料不同的原材料，通過切割、焊接等操作加工成所需的多規格目標件，以焊口數量、余料管數量、廢料長度盡可能少為目標條件，輸出最佳的原料切割方案以及目標材料焊接方案。

2、現有技術中，現有的下料和套料方法雖然在一定程度上實現了自動化和智能化，但仍存在一些缺陷，例如：局部最優解的問題、難以處理多約束條件、算法效率低下以及超參數調整困難等。這些缺陷限制了材料加工領域自動化和智能化水平的提高，也導致了材料利用率和生產效率的提升空間受限。

技術實現思路

1、本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中套料方法中存在缺陷導致材料利用率不高的問題，提供一種套料方法、套料系統、電子設備、介質及產品。

2、本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

3、本發明提供了一種套料方法，所述套料方法包括：

4、獲取多個目標件的目標參數和多個庫存原料的原料參數；

5、基于預設順序對多個所述目標件逐個進行單個目標件的下料求解，進而得到多個候選套料方案；所述候選套料方案為基于所述庫存原料針對每個所述目標件的下料方案的集合；

6、基于損耗得分模型從所述多個候選套料方案中選取最優方案作為目標套料方案。

7、本方案提高了材料利用率和生產效率，與傳統的動態分配相比，該方法利用隨機性，可以選擇多個較優解，一定程度上避免陷入局部最優，求得多個較優解，通過損耗得分模型，實現了多維度的方案評估，求解得到最優套料方案。

8、較佳地，所述基于預設順序對多個所述目標件逐個進行單個目標件的下料求解，進而得到多個候選套料方案的步驟，包括：

9、基于所述預設順序選取單個所述目標件；

10、從所述庫存原料中遍歷待選原料，基于單個所述目標件的目標參數和所述待選原料的原料參數，對所述待選原料進行下料求解，進而得到針對單個所述目標件的多個第一候選方案；

11、從所述多個第一候選方案中基于貪心隨機算法得到第二候選方案；

12、基于所述第二候選方案更新所述待選原料，進而基于所述預設順序選取下一個單個目標件；

13、重復上述步驟直至遍歷完所有所述目標件，得到候選套料方案；所述候選套料方案為基于所述庫存原料針對每個所述目標件的第二候選方案的集合；

14、重復上述步驟，基于所述從所述多個第一候選方案中基于貪心隨機算法得到第二候選方案的步驟中，選取不同的第二候選方案，得到所述多個候選套料方案。

15、本方案中，通過多約束求解和優化算法，可以最大化地利用庫存原料，減少浪費。使用貪心隨機算法可以在滿足基本需求的同時，利用隨機性，從而在多種可能的解決方案中尋找最優解，增加了解決方案的靈活性，而且有助于避免在求解過程中陷入局部最優解，從而有可能找到全局最優解。通過損耗得分模型，實現了多維度的方案評估，求解得到最優套料方案，同時該方案可以提高決策的質量，確保選擇的方案在多個維度上都是最優的，提高了材料利用率和生產效率。

16、較佳地，所述從所述庫存原料中遍歷待選原料，基于單個所述目標件的目標參數和所述待選原料的原料參數，對所述待選原料進行下料求解，進而得到針對單個所述目標件的多個第一候選方案的步驟，包括：

17、從所述庫存原料中任意選取一待選原料；

18、基于單個所述目標件的目標參數和所述待選原料的原料參數，進行多約束求解方法對所述待選原料進行下料求解得到第一候選方案；

19、重復上述步驟直至遍歷所有所述待選原料，得到所述多個第一候選方案。

20、本方案中，利用多約束求解方法通過重復步驟直至遍歷所有待選原料，可以系統地生成多個第一候選方案，為后續的優化和選擇提供基礎。該方案可以適應不同的生產環境和原料特性，通過調整多約束求解方法，可以靈活應對各種生產情況。

21、較佳地，所述基于單個所述目標件的目標參數和所述待選原料的原料參數，進行多約束求解方法對所述待選原料進行下料求解得到第一候選方案的步驟，包括：

22、響應于所述待選原料的原料參數滿足預設約束條件，基于單個所述目標件的目標參數和所述待選原料的原料參數對所述待選原料進行下料求解得到所述第一候選方案。

23、本方案中，通過重復步驟直至遍歷所有待選原料，可以系統地生成多個第一候選方案，為后續的優化和選擇提供基礎。該方案可以適應不同的生產環境和原料特性，通過調整多約束求解方法，可以靈活應對各種生產情況。

24、較佳地，所述預設約束條件包括損耗約束、禁焊約束、彎頭約束、焊口數約束和裝車約束中的至少一個。

25、本方案中，通過損耗約束，可以最小化生產過程中的材料浪費，提高材料利用率；禁焊約束有助于避免在不適合焊接的區域進行焊接，從而保證焊接質量和結構的完整性；焊口數約束可以控制焊接點的數量，減少焊接工作量；彎頭約束允許在設計中考慮彎頭等特殊部件，使得生產計劃能夠適應更復雜的產品設計需求；裝車約束確保了生產出的部件能夠高效地裝載和運輸，減少物流成本和時間。

26、較佳地，所述從所述多個第一候選方案中基于貪心隨機算法得到第二候選方案的步驟，包括：

27、從所述多個第一候選方案中選取符合預設條件的所述第一候選方案形成候選方案集；所述預設條件用于表征選取所述候選方案集的符合所述貪心隨機算法的優選原則；

28、從所述候選方案集中隨機選擇其中一個方案作為所述第二候選方案。

29、本方案中，從多個第一候選方案中選取符合預設條件的第一候選方案形成候選方案集，這里體現了貪心隨機算法的貪心性；從候選方案集中隨機選擇其中一個方案作為針對當前單個目標件的第二候選方案，此處體現貪心隨機算法的隨機性。

30、本發明還提供了一種套料系統，所述套料系統包括：

31、參數獲取模塊，用于獲取多個目標件的目標參數和多個庫存原料的原料參數；

32、候選套料方案確定模塊，用于基于預設順序對多個所述目標件逐個進行單個目標件的下料求解，進而得到多個候選套料方案；所述候選套料方案為基于所述庫存原料針對每個所述目標件的下料方案的集合；

33、目標套料方案確定模塊，用于基于損耗得分模型從所述多個候選套料方案中選取最優方案作為目標套料方案。

34、較佳地，所述候選套料方案確定模塊包括單個目標件選取單元、第一候選方案確定單元、第二候選方案確定單元、下個目標件選擇單元、候選套料方案確定單元和多候選方案確定單元；

35、所述單個目標件選取單元，用于基于所述預設順序選取單個所述目標件；

36、所述第一候選方案確定單元，用于從所述庫存原料中遍歷待選原料，基于單個所述目標件的目標參數和所述待選原料的原料參數，對所述待選原料進行下料求解，進而得到針對單個所述目標件的多個第一候選方案；

37、所述第二候選方案確定單元，用于從所述多個第一候選方案中基于貪心隨機算法得到第二候選方案；

38、所述下個目標件選擇單元，用于基于所述第二候選方案更新所述待選原料，進而基于所述預設順序選取下一個單個目標件；

39、所述候選套料方案確定單元，用于重復上述步驟直至遍歷完所有所述目標件，得到候選套料方案；所述候選套料方案為基于所述庫存原料針對每個所述目標件的第二候選方案的集合；

40、所述多候選方案確定單元，用于重復上述步驟，基于所述從所述多個第一候選方案中基于貪心隨機算法得到第二候選方案的步驟中，選取不同的第二候選方案，得到所述多個候選套料方案。

41、較佳地，所述第一候選方案確定單元包括原料選取子單元、第一候選方案求解子單元和多個第一候選方案獲取子單元；

42、所述原料選取子單元，用于從所述庫存原料中任意選取一待選原料；

43、所述第一候選方案求解子單元，用于基于單個所述目標件的目標參數和所述待選原料的原料參數，進行多約束求解方法對所述待選原料進行下料求解得到第一候選方案；

44、所述多個第一候選方案獲取子單元，用于重復上述步驟直至遍歷所有所述待選原料，得到所述多個第一候選方案。

45、較佳地，所述第一候選方案求解子單元，具體用于響應于所述待選原料的原料參數滿足預設約束條件，基于單個所述目標件的目標參數和所述待選原料的原料參數對所述待選原料進行下料求解得到所述第一候選方案。

46、較佳地，所述第二候選方案確定單元包括候選方案集確定子單元和第二候選方案選取子單元；

47、所述候選方案集確定子單元，用于從所述多個第一候選方案中選取符合預設條件的所述第一候選方案形成候選方案集；所述預設條件用于表征選取所述候選方案集的符合所述貪心隨機算法的優選原則；

48、所述第二候選方案選取子單元，用于從所述候選方案集中隨機選擇其中一個方案作為所述第二候選方案。

49、本發明還提供了一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并用于在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現如上述的套料方法。

50、本發明還提供了一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如上述的套料方法。

51、本發明還提供了一種計算機程序產品，包括計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如上述的套料方法。

52、在符合本領域常識的基礎上，上述各優選條件，可任意組合，即得本發明各較佳實例。

53、本發明的積極進步效果在于：通過多約束求解和優化算法，可以最大化地利用庫存原料，減少浪費。使用貪心隨機算法可以在滿足基本需求的同時，考慮到隨機性，從而在多種可能的解決方案中尋找最優解，增加了解決方案的靈活性，而且有助于避免在求解過程中陷入局部最優解，從而有可能找到全局最優解。通過損耗得分模型，實現了多維度的方案評估，求解得到最優套料方案。

54、本發明公開的方案可以提高決策的質量，確保選擇的方案在多個維度上都是最優的，提高了材料利用率和生產效率。