当前,随着计算机、电子、通信等高科技产业的高速发展,印制电路板(PCB)的需求迅猛增长,PCB合拼下料技术作为减少生产调整成本和提高生产效率的关键技术,越来越受到PCB生产厂商的重视。本文围绕着PCB合拼排样优化问题展开深入研究,主要研究内容慨括如下:首先,描述了PCB合拼排样优化问题的概念,分析了该问题与标准二维矩形排样问题的异同点,给出了数学模型,并针对PCB合拼排样优化问题的特点,设计了“分而治之”的求解思路和框架。其次,研究了PCB分组优化算法。针对PCB优化目标的特殊性,提出了一种“样板-复制”的求解策略,并采用启发式算法对PCB进行分组,保证了每组PCB能按照数量比例合拼在“样板”上,通过“复制”相同的拼板,减少最终拼板种类,并结合实例验证了该算法的有效性。然后,研究了带工艺约束的PCB排样算法。总结了PCB排样问题的约束条件,建立了相应的数学模型,根据对数学模型以及问题特殊性的分析,改进了基于NFP的最低重心放置策略,通过对PCB不同旋转角度以及不同组合姿态的NFP计算,保证了PCB在满足约束的条件下,可同时求解放置位置和姿态。本文还提出了基于适应度计算的排样算法优化PCB排样顺序,提高了获得可行解的几率,最后结合实例验证了该算法的有效性。最后,基于提出的PCB合拼排样优化算法以及企业实际需求,设计开发了PCB合拼拼板排样软件系统。从典型的应用结果来看,本文提出的PCB合拼排样优化算法与PCB传统拼板方法相比,效果比较良好,为企业降低生产成本、提高生产效率提供了技术保证。