本發(fā)明涉及再加工，尤其涉及一種家居板材余料優(yōu)化利用方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、再加工技術(shù)領(lǐng)域主要涉及對工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料、余料、廢棄產(chǎn)品等進行回收、處理和再利用的技術(shù)。這些技術(shù)旨在減少資源浪費、降低生產(chǎn)成本、提高資源利用效率，并且減少對環(huán)境的負面影響。再加工技術(shù)包括材料的分選、破碎、清洗、熔融、重塑等工藝，以使廢棄材料能夠重新成為有用的生產(chǎn)資源。此類技術(shù)廣泛應(yīng)用于金屬、塑料、紙張、玻璃、建筑材料等多個行業(yè)，通過再加工實現(xiàn)資源的循環(huán)利用和可持續(xù)發(fā)展。

2、家居板材余料優(yōu)化利用方法及系統(tǒng)旨在對家居板材生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的余料進行優(yōu)化利用。該方法及系統(tǒng)通過對余料進行分類、切割、拼接、組合等處理，使其重新成為可用的家居材料。這不僅能夠有效減少生產(chǎn)過程中的材料浪費，降低生產(chǎn)成本，還能夠?qū)崿F(xiàn)資源的最大化利用，為家居制造業(yè)提供一種高效、環(huán)保的解決方案。

3、但是現(xiàn)有技術(shù)在處理大規(guī)?；驈?fù)雜余料時效率低下，資源利用不充分。由于缺少自動化和智能化工具，傳統(tǒng)方法在數(shù)據(jù)收集和利用路徑規(guī)劃上過度依賴人工，導(dǎo)致資源浪費和成本上升?，F(xiàn)有技術(shù)在實時數(shù)據(jù)處理和動態(tài)調(diào)整能力方面的不足，使其難以有效應(yīng)對生產(chǎn)線上余料的即時變化，如形狀和尺寸的調(diào)整，這降低了材料的利用率和生產(chǎn)的靈活性。此外，現(xiàn)有技術(shù)在多任務(wù)處理環(huán)境中表現(xiàn)不佳，特別是在大規(guī)模生產(chǎn)場景中，缺乏有效的并行處理機制，不能保持生產(chǎn)的持續(xù)高效運作。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，而提出的一種家居板材余料優(yōu)化利用方法及系統(tǒng)。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種家居板材余料優(yōu)化利用系統(tǒng)，包括：

3、數(shù)據(jù)收集模塊，基于傳感器和圖像處理技術(shù)，獲取板材余料的尺寸、形狀和數(shù)量數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)噪聲去除和異常值剔除，整合清洗后的數(shù)據(jù)，得到余料數(shù)據(jù)集；

4、初始路徑生成模塊，基于余料數(shù)據(jù)集，調(diào)用幾何形狀和尺寸參數(shù)集合運算，結(jié)合余料的幾何形狀和尺寸特征，進行路徑規(guī)劃運算，生成符合切割和利用要求的路徑，得到初始利用路徑；

5、路徑優(yōu)化模塊，基于初始利用路徑，設(shè)置螞蟻數(shù)量、信息素揮發(fā)系數(shù)和信息素強化因子，進行路徑選擇和分析，通過比較信息素濃度和啟發(fā)因子，更新路徑上的信息素濃度，循環(huán)進行路徑選擇和分析，更新信息素濃度，獲取最優(yōu)利用路徑；

6、動態(tài)調(diào)整模塊，獲取當前板材余料數(shù)據(jù)，結(jié)合最優(yōu)利用路徑，調(diào)用當前數(shù)據(jù)和路徑參數(shù)，結(jié)合余料的實時數(shù)據(jù)和路徑特征，進行路徑動態(tài)調(diào)整，生成動態(tài)優(yōu)化路徑；

7、多批量處理模塊，基于動態(tài)優(yōu)化路徑，將板材余料數(shù)據(jù)分批次處理，調(diào)用并行計算技術(shù)，結(jié)合多個利用路徑，進行多任務(wù)并行處理，優(yōu)化多個利用路徑，得到多任務(wù)優(yōu)化路徑。

8、作為本發(fā)明的進一步方案，所述余料數(shù)據(jù)集包括尺寸數(shù)據(jù)、形狀數(shù)據(jù)和數(shù)量數(shù)據(jù)，所述初始利用路徑包括幾何形狀參數(shù)、尺寸參數(shù)和路徑規(guī)劃結(jié)果，所述最優(yōu)利用路徑包括螞蟻數(shù)量設(shè)置、信息素揮發(fā)系數(shù)和信息素強化因子，所述動態(tài)優(yōu)化路徑包括當前數(shù)據(jù)、路徑參數(shù)和路徑特征，所述多任務(wù)優(yōu)化路徑包括批次處理、并行計算和多任務(wù)優(yōu)化。

9、作為本發(fā)明的進一步方案，所述數(shù)據(jù)收集模塊包括：

10、傳感器數(shù)據(jù)子模塊，基于傳感器，獲取板材余料的尺寸、形狀和數(shù)量數(shù)據(jù)，并進行初步數(shù)據(jù)整理，生成原始余料數(shù)據(jù)；

11、圖像處理子模塊，基于原始余料數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)噪聲去除，剔除異常值，并完成數(shù)據(jù)的標準化處理，生成清洗數(shù)據(jù)；

12、數(shù)據(jù)整合子模塊，基于清洗數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)整合和分類，建立結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)集，生成余料數(shù)據(jù)集。

13、作為本發(fā)明的進一步方案，所述初始路徑生成模塊包括：

14、幾何運算子模塊，基于余料數(shù)據(jù)集，提取幾何形狀特征和尺寸參數(shù)，進行參數(shù)集合運算，生成幾何特征參數(shù)；

15、路徑規(guī)劃子模塊，基于幾何特征參數(shù)，進行路徑規(guī)劃運算，分析路徑可行性，生成路徑規(guī)劃結(jié)果；

16、路徑生成子模塊，基于路徑規(guī)劃結(jié)果，生成符合切割和利用要求的路徑，輸出初始利用路徑。

17、作為本發(fā)明的進一步方案，所述路徑優(yōu)化模塊包括：

18、參數(shù)設(shè)置子模塊，基于初始利用路徑，設(shè)定螞蟻數(shù)量、信息素揮發(fā)系數(shù)和信息素強化因子，生成參數(shù)設(shè)定值；

19、路徑分析子模塊，基于參數(shù)設(shè)定值，進行路徑選擇和分析，評估路徑性能，生成路徑分析結(jié)果；

20、信息素更新子模塊，基于路徑分析結(jié)果，更新路徑上的信息素濃度，反復(fù)選擇和分析路徑，得到最優(yōu)利用路徑。

21、作為本發(fā)明的進一步方案，所述動態(tài)調(diào)整模塊包括：

22、實時監(jiān)控子模塊，獲取當前板材余料數(shù)據(jù)，進行實時數(shù)據(jù)更新，生成當前余料數(shù)據(jù)；

23、數(shù)據(jù)調(diào)用子模塊，基于當前余料數(shù)據(jù)和最優(yōu)利用路徑，調(diào)用當前數(shù)據(jù)和路徑參數(shù)，更新路徑參數(shù)，生成路徑調(diào)整參數(shù)；

24、路徑調(diào)整子模塊，基于路徑調(diào)整參數(shù)，結(jié)合實時數(shù)據(jù)和路徑特征，動態(tài)調(diào)整路徑，輸出動態(tài)優(yōu)化路徑。

25、作為本發(fā)明的進一步方案，所述多批量處理模塊包括：

26、數(shù)據(jù)分批子模塊，基于動態(tài)優(yōu)化路徑，將板材余料數(shù)據(jù)分批次處理，進行數(shù)據(jù)分割，生成分批數(shù)據(jù)；

27、并行計算子模塊，基于分批數(shù)據(jù)，調(diào)用并行計算技術(shù)，處理多個利用路徑，生成并行處理結(jié)果；

28、路徑優(yōu)化子模塊，基于并行處理結(jié)果，進行多任務(wù)并行處理，優(yōu)化多個利用路徑，得到多任務(wù)優(yōu)化路徑。

29、一種家居板材余料優(yōu)化利用方法，包括以下步驟：

30、s1，基于傳感器和圖像處理技術(shù)，獲取板材余料的尺寸、形狀和數(shù)量數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)噪聲去除和異常值剔除，采用數(shù)據(jù)清洗算法整合清洗后的數(shù)據(jù)，得到余料數(shù)據(jù)集；

31、s2，基于余料數(shù)據(jù)集，調(diào)用幾何形狀和尺寸參數(shù)集合運算，結(jié)合余料的幾何形狀和尺寸特征，進行路徑規(guī)劃運算，采用路徑規(guī)劃算法生成符合切割和利用要求的路徑，得到初始利用路徑；

32、s3，基于初始利用路徑，設(shè)置螞蟻數(shù)量、信息素揮發(fā)系數(shù)和信息素強化因子，進行路徑選擇和分析，通過比較信息素濃度和啟發(fā)因子，采用蟻群優(yōu)化算法更新路徑上的信息素濃度，循環(huán)進行路徑選擇和分析，更新信息素濃度，獲取最優(yōu)利用路徑；

33、s4，獲取當前板材余料數(shù)據(jù)，結(jié)合最優(yōu)利用路徑，調(diào)用當前數(shù)據(jù)和路徑參數(shù)，結(jié)合余料的實時數(shù)據(jù)和路徑特征，采用動態(tài)調(diào)整算法進行路徑動態(tài)調(diào)整，生成動態(tài)優(yōu)化路徑；

34、s5，基于動態(tài)優(yōu)化路徑，將板材余料數(shù)據(jù)分批次處理，調(diào)用并行計算技術(shù)，結(jié)合多個利用路徑，采用多任務(wù)并行處理算法優(yōu)化多個利用路徑，得到多任務(wù)優(yōu)化路徑；

35、s6，基于多任務(wù)優(yōu)化路徑，整合多個批次處理結(jié)果，采用結(jié)果整合算法，將優(yōu)化路徑進行匯總，生成最終優(yōu)化利用方案。

36、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于：

37、本發(fā)明中，通過整合傳感器和圖像處理技術(shù)自動化地獲取余料的尺寸、形狀和數(shù)量數(shù)據(jù)，并經(jīng)過有效的數(shù)據(jù)清洗，優(yōu)化方案顯著提高了數(shù)據(jù)的精確度與可用性，為余料的再利用打下了堅實基礎(chǔ)。利用集合運算和路徑規(guī)劃算法自動生成的初步利用路徑，減少對人工操作的依賴，提升了處理效率與資源再利用的質(zhì)量。引入的啟發(fā)式算法和信息素調(diào)整機制，提升了系統(tǒng)的自適應(yīng)能力和優(yōu)化效果，保證了在生產(chǎn)變化面前能夠迅速調(diào)整，最大化資源利用。并行處理技術(shù)的應(yīng)用，使系統(tǒng)能在處理大量或多批次余料時，維持高效率，大幅度提升生產(chǎn)力。