排料问题,简单的说,是指在给定的区域内,排放几何形状的零件,使零件不重叠,并且尽可能的节省材料,是一个二维优化问题。排料问题在工业生产中应用十分广泛,如造船工业、汽车工业、服装生产、皮革加工、纸张及木材加工工业等都需要处理排料问题。目前,我国的船舶工业处在一个飞速发展的黄金时期,然而,船体零件外形复杂,不规则,而且数量巨大,传统的手工排料方法,不仅需要耗费大量的人力,而且存在着耗时长,钢材利用率不高等缺点,严重制约了我国船舶工业的发展。因此,如何提高排料的效率以及钢材的利用率就显得尤为重要;同时,在提倡“科学发展观”,“建设节约型社会”的背景下,排料及优化问题也有着很强的现实意义。本文首先比较了几种常用的解决优化问题的方法,如动态规划方法,模拟退火算法和遗传算法,分析了它们各自的特点;然后在日本的自动排料计算模块“FINEST”的基础上,开发了船体零件自动排料系统,分为数据输入、排料计算和结果输出三个模块,实现了零件信息和钢板信息的自动输入、零件的检索、输入文件的自动生成、自动排料计算、以及排料结果和排料图纸的输出等功能;随后应用该自动排料系统对一批船体零件进行排料,大大提高了排料的时间效率和钢板的利用率,验证了排料系统良好的应用性能;同时在计算机图形学的基础上,对自动排料的算法进行了一些研究,已经通过Visual C++实现了基于BL策略的船体零件自动排料,并通过遗传模拟退火算法对结果进行了优化,有一定的效果。