在大型船舶、工程机械、重型机器等制造领域,钢板数控切割下料是一个重要的工艺环节,其切割排序优化或排程优化对提高整个产品的制造效率、降低制造成本具有重要意义。本文针对数控切割机的切割排程优化问题展开研究,主要研究如下:首先,描述了钢板数控切割排程优化问题的概念,分析了该问题与一般排程问题的异同点,总结了钢板数控切割排程问题的约束条件。以对完工时间和成本两个目标分别进行优化为目的,建立了该优化问题的数学模型,并结合钢板数控切割排程问题的特点,给出了求解框架。其次,结合目前生产实际,提出了针对钢板数控切割排程优化的启发式算法。针对钢板数控切割排程的优化目标,采用基于最短加工时间(SPT)和最早完工期(EDD)规则的启发式算法对此问题进行求解,并通过算例分析了算法求解结果。然后,为解决在启发式算法中出现的局限,设计了基于遗传算法(GA)的钢板数控切割排程优化算法,根据对数学模型以及问题特点的分析,在满足数控切割机工艺约束条件的情况下,利用遗传算法求解钢板的切割顺序和相应的机器分配,并通过算例验证了该算法的有效性。最后,基于上述理论研究并结合企业实际需求,设计开发了钢板数控切割排程软件系统,并应用于生产实际。实际应用案例表明:本文提出的钢板数控切割排程优化算法优化效果良好,为企业降低生产成本、提高生产效率提供了有效工具。