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Ottimizzazione della disposizione di poligoni non regolari

Informazioni tesi

  Autore: Marco Città Bertola
  Tipo: Tesi di Laurea Magistrale
  Anno: 2009-10
  Università: Università degli Studi di Palermo
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria gestionale
  Relatore: Ernesto Lo Valvo
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 105

La tesi ha avuto come obiettivo primario l'elaborazione di un algoritmo di riduzione in linguaggio Python per la riduzione del numero di punti dei profili risultanti dalla proiezione di n pezzi su un piano orizzontale al fine di pervenire ad una disposizione ottimizzata dei poligoni risultanti da tale proeizione, nell'ambito dei processi di Rapid Prototyping. Una volta ottenuta tale elaborazione, sono stati messi a punto altri due algoritmi: il primo permette di effettuare il nesting dei poligoni di cui sopra mentre il secondo ha permesso l'applicazione di un algoritmo denominato Particle Swarm Optimization, con l'obiettivo di pervenire alla sequenza ottimale di posizionamento degli n pezzi a disposizione. Tale tesi, assolutamente sperimentale, propone una metodologia in grado di ottimizzare in tempi brevissimi (alcuni minuti) la disposizione di n poligoni di qualsiasi forma su un piano orizzontale al fine di minimizzare i tempi di progettazione e realizzazione dei prototipi.

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50 CAPITOLO IV UN NUOVO APPROCCIO SPERIMENTALE Dopo avere attentamente studiato e analizzato alcuni approcci sperimentali esistenti per la risoluzione di problemi di nesting e avere illustrato i principali strumenti necessari (cap. III) al raggiungimento dell’obiettivo fissato in fase di introduzione, è stato elaborato un nuovo approccio sperimentale, ovvero è stata avviata la progettazione di un algoritmo che fosse in grado di semplificare i profili di pezzi di forma irregolare al fine di potere effettuare, in tempi ragionevoli, tutte le prove sperimentali necessarie al raggiungimento della migliore disposizione possibile dei suddetti profili su una superficie. Per conseguire tale risultato, era necessario ridurre il numero di punti che definiscono il poligono, ottenuto dalla proiezione sul piano X-Y del pezzo; tale numero di punti è funzione del numero (e non dalle dimensioni) di superfici triangolari del file STL (Solid To Layer) che descrive il modello solido generato dal CAD. Gli oggetti presi in considerazione durante questo studio sperimentale, gentilmente forniti dal relatore della presente tesi, sono 12 e sono mostrati nelle figure seguenti: come si può facilmente notare, si tratta di oggetti che presentano forme estremamente complesse e articolate, in cui vi è la presenza di superfici inclinate, di cavità e di fori passanti aventi le forme più svariate.

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Parole chiave

2d bin packing problem
algoritmo
minimizzazione
nesting
no fit polygon
ottimizzazione
particle swarm optimization
pezzi
poligoni
prototipazione
python
rapid prototyping
time to market

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