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CN114417444A - 一种排样方案的确定方法、装置及电子设备 - Google Patents

一种排样方案的确定方法、装置及电子设备 Download PDF

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CN114417444A
CN114417444A CN202210315892.9A CN202210315892A CN114417444A CN 114417444 A CN114417444 A CN 114417444A CN 202210315892 A CN202210315892 A CN 202210315892A CN 114417444 A CN114417444 A CN 114417444A
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CN202210315892.9A
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李硕
刘颖
解鑫
徐进
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Beijing Baidu Netcom Science and Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing Baidu Netcom Science and Technology Co Ltd
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Abstract

本公开提供了一种排样方案的确定方法、装置及电子设备，涉及板材切割领域，尤其涉及工业切割、下料问题领域。具体实现方案为：确定产品需求的多个备选策略；其中，备选策略为至少一个未排样产品的布局策略；对多个备选策略进行筛选处理，得到目标备选策略；其中，筛选处理以备选方案作为筛选依据，备选方案表征在该备选策略的基础上，产品需求的产品均被排样的排样方案；确定在按照所述目标备选策略进行产品排样后的未排样产品，并返回确定产品需求的多个备选策略的步骤；在产品需求的产品均被排样后，基于所选取的目标备选策略，生成对应产品需求的排样方案。通过本方案，可以提高板材切割时板材的利用率。

Description

一种排样方案的确定方法、装置及电子设备
技术领域
本公开涉及板材切割领域，尤其涉及工业切割、下料问题领域，具体涉及一种排样方案的确定方法、装置及电子设备。
背景技术
下料问题在工业生产中是一种常见的组合优化问题，即针对每一块整板板材，按照一定的排样方式，切割出多个不同尺寸的产品，以满足实际的产品需求。
为了实现下料，在给定产品需求后，即给定各个规格的产品的数量后，首先需要确定排样方案，包括需要的板材的数量以及每一板材中产品的排样方式等，进而按照排样方案来进行板材切割，以满足产品需求。
发明内容
本公开提供了一种排样方案的确定方法、装置及电子设备。
根据本公开的一方面，提供了一种排样方案的确定方法，包括：
确定产品需求的多个备选策略；其中，所述备选策略为至少一个未排样产品的布局策略；
对多个所述备选策略进行筛选处理，得到目标备选策略；其中，所述筛选处理以备选方案作为筛选依据，所述备选方案表征在所述备选策略的基础上，所述产品需求的产品均被排样的排样方案；
确定在按照所述目标备选策略进行产品排样后的未排样产品，并返回所述确定产品需求的多个备选策略的步骤；
在所述产品需求的产品均被排样后，基于所选取的目标备选策略，生成对应所述产品需求的排样方案。
根据本公开的另一方面，提供了一种排样方案的确定装置，包括：
第一确定模块，用于确定产品需求的多个备选策略；其中，所述备选策略为至少一个未排样产品的布局策略；
筛选模块，用于对多个所述备选策略进行筛选处理，得到目标备选策略；其中，所述筛选处理以备选方案作为筛选依据，所述备选方案表征在所述备选策略的基础上，所述产品需求的产品均被排样的排样方案；
第二确定模块，用于确定在按照所述目标备选策略进行产品排样后的未排样产品，并触发所述第一确定模块确定产品需求的多个备选策略；
生成模块，用于在所述产品需求的产品均被排样后，基于所选取的目标备选策略，生成对应所述产品需求的排样方案。
根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述排布方案的确定方法。
根据本公开的另一方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述排样方案的确定方法。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：
图1是本公开中一块整板的排样方式示意图；
图2是本公开实施例提供的排样方案的确定方法的流程图；
图3是本公开实施例中产品的放置朝向示意图；
图4是本公开实施例中提供的采样树示意图；
图5是本公开实施例中提供的三种区域的示意图；
图6是本公开实施例中提供的三种区域的另一示意图；
图7是本公开实施例提供的排样方案的确定装置的结构图；
图8是用来实现本公开实施例的排样方案的确定方法的电子设备的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
下料问题在工业生产中是一种常见的组合优化问题，即针对每一块整板，按照一定的排样方式，切割出多个不同尺寸的产品，以满足实际的产品需求。为了实现下料，在给定产品需求后，即给定各个规格的产品的数量后，首先需要确定排样方案，即需要的板材的数量以及每一板材中产品的排样方式；进而，按照排样方案，来进行板材切割，以满足产品需求。其中，待切割的整块板材称为整板，通常是固定的尺寸，例如1220mm*2440mm。排样方式，是指在一块整板上的目标产品的切割方案，如图1为一种排样方式的示例。
下料问题有很深的工程应用背景，如机械制造的金属切割、家具业的木材切割、建筑业的玻璃切割、印刷业的排版、化工业的塑料加工、服装业的布料剪裁等。因此，采取一定的优化方案，为下料问题提供合理的排样方案，能够有效地降低材料成本，简化切割的工序，从而降低生产成本，提高企业的竞争力。
下料问题的计算复杂度往往很高。可以采用建立数学整数规划模型的方法，即建立目标函数和约束条件，使用求解器来求最优解，从而得到排样方案。但是这种方法在待切割产品的数量较多时，计算时间会非常长，即多项式时间内不可解。
相关技术中，将下料问题划分为两个一维装箱问题进行求解，并结合遗传算法、模拟退火、顺序价值修正算法等启发式算法进行迭代搜索。即，每次只考虑生成一种排样方式，如果该排样方式的材料利用率达到要求，则将其加入排样方案中；然后调整剩余产品的数量，重复此排样方式生成过程，直到所有产品需求均得到满足为止；进而，将顺序生成的排样方式组合起来就形成下料问题的排样方案。这种方法可以在问题规模较大时，短时间内求出近似解，但是，该方法在使用过程中往往容易优先选择尺寸较小的产品，导致后续剩余较大尺寸的产品难以合理排样，造成板材利用率不高，因此这种方法求解的效果不好，离最优排样结果有较大差距。
此外，相关技术中，还存在一种邻域搜索算法来求解下料问题的方法。其中，该方法的流程如下：将需要生产的产品，即需要排样的产品，按照一定标准进行排序，例如产品的宽度、面积或长度递减的顺序进行排列；按照一定的布局规则，例如，优先横向排列、优先竖向排列、横竖交叉排列等等，将产品按照上述顺序依次放入板材，每次放入时，针对当前的产品，选择一个最适合该产品的位置，依次放置后生成一个排样方案；不断更换产品的顺序，仍然按照上述的布局规则进行排样；经过多次迭代得到多种排布方案，最终选取板材利用率最高的排布方案。然而，这种方法每次都按顺序选取固定的产品，也难以得到较优的排样方案。
为了解决上述问题，提高板材切割时板材的利用率，本公开实施例提供了一种排样方案的确定方法、装置及电子设备。下面首先对本公开实施例所提供的一种排样方案的确定方法进行介绍。
其中，本公开实施例所提供的一种排样方案的确定方法应用于电子设备。在具体应用中，该电子设备可以为具有数据处理功能的任一类设备，例如：各种形态的计算机等。
并且，本公开实施例所提供的排样方案可以应用于存在下料问题的任一场景，例如：机械制造的金属切割、家具业的木材切割、建筑业的玻璃切割、印刷业的排版、化工业的塑料加工、服装业的布料剪裁等场景。相应的，本公开实施例所提供的排样方案的确定方法中，所涉及到的板材的具体类型基于具体的应用场景所确定，例如：针对机器制造的金属切割场景而言，板材可以为金属板材；针对家具业的木材切割场景而言，板材可以为木材板材，等等。
其中，本公开实施例提供的一种排样方案的确定方法，可以包括如下步骤：
确定产品需求的多个备选策略；其中，所述备选策略为至少一个未排样产品的布局策略；
对多个所述备选策略进行筛选处理，得到目标备选策略；其中，所述筛选处理以备选方案作为筛选依据，所述备选方案表征在所述备选策略的基础上，所述产品需求的产品均被排样的排样方案；
确定在按照所述目标备选策略进行产品排样后的未排样产品，并返回所述确定产品需求的多个备选策略的步骤；
在所述产品需求的产品均被排样后，基于所选取的目标备选策略，生成对应所述产品需求的排样方案。
本公开实施例中，每当确定产品需求的多个备选策略后，就以备选策略对应的备选方案作为筛选依据对多个备选策略进行筛选处理，得到目标备选策略；不断重复这个过程，直至产品需求的产品均被排样，生成对应产品需求的排样方案，可见，本方案中，针对多个备选策略都考虑了该备选策略所能够带来的整体排样方案，保证了每一步决策属于较优决策的可信度。因此，本方案能够提高板材切割时板材的利用率，从而减少板材的使用数量。
下面结合附图，对本公开实施例所提供的一种排样方案的确定方法进行介绍。
如图2所示，本公开实施例所提供的一种排样方案的确定方法，可以包括如下步骤：
S201，确定产品需求的多个备选策略；其中，所述备选策略为至少一个未排样产品的布局策略；
其中，工作人员可以先通过人机交互界面来指定产品需求的需求信息，从而电子设备可以获取到关于产品需求的需求信息。并且，产品需求的需求信息可以根据实际场景进行设定。例如，一个橱柜需要由多个不同规格的矩形毛坯组合而成，其中一个矩形毛坯可以称作一个产品。在生产过程中，为了提高生产效率，往往不会一块一块地生产产品，而是从固定规格的板材中切割得到不同规格的产品，固定规格的板材可能有多个。因此，就产生了关于产品需求的需求信息，需求信息包括待排样的各规格的产品数量。
可以理解的是，产品需求可以涉及到一个或多个规格的产品，这里的规格可以为产品尺寸，例如：4cm*4cm和6cm*6cm即为两种规格的产品。
其中，备选策略可以包括：至少一个未排样产品，待利用的板材，以及该至少一个未排样产品在所述待利用板材中的布局描述内容。
本方案中，在每一备选策略的生成过程中，可以先选取未排样产品，再确定该未排样产品在待利用的板材中的布局。可以理解的，在确定待利用的板材时，需要判断该未排样产品是否能在已排布有产品的板材中排布，若否，则待利用的板材为新增的未排布有产品的板材。其中，布局描述内容可以包括：未排样产品的放置位置，及放置朝向，放置位置可以在已排布有产品的板材中，也可以为未排布有产品的板材；对同一产品，放置朝向可以分为两种，即竖向放置，或横向放置，如图3所示，A为竖向放置，B为横向放置。
在一种实现方式中，所述确定产品需求的多个备选策略，可以包括：
基于目标信息，确定产品需求的多个备选策略；其中，所述目标信息包括第一信息和第二信息，所述第一信息用于表征已排样有产品的板材的描述内容，所述第二信息用于表征未排样产品的描述内容。
其中，第一信息可以包括：剩余空间信息，例如：剩余空间大小、剩余空间位置等，当然，第一信息也可以包括已排样有产品的板材的排样方式和利用率，从而全面体现已排样产品的板材的、与板材利用率相关的板材信息。
另外，第二信息可以包括：未排样产品的数量，以及每一未排样产品的规格。
目标信息是根据产品需求中的所有未排样产品数量及尺寸，以及已排样的产品的数量及尺寸确定的，包括用于表征已排样有产品的板材的描述内容的信息，以及用于表征未排样产品的描述内容的信息。而初始状态下尚未有产品被排样，初始的目标信息中用于表征已排样有产品的板材的描述内容的信息可以为空值，当然并不局限于此。
需要说明的是，目标信息可以通过多维的向量进行表征，也就是，通过该多维的向量能够表征出已排样有产品的板材的描述内容，以及未排样产品的描述内容。另外，针对该多维的向量而言，可以通过指定维数来表征每一已排样有产品的板材的剩余空间信息，也就是，每一已排样有产品的板材的剩余空间信息，可以通过指定维数来进行表征；而通过其他维数表征未排样产品的数量，以及每一未排样产品的规格。
示例性的，为了方便将每一已排样有产品的板材的描述内容进行向量化，可以预先将一板材划分为多个单位区域，每一规格的产品均可以由一个或多个单位区域构成的；在通过向量表征每一板材的描述内容时，可以通过与单位区域的数量相匹配的第一维度进行表征，每一第一维度表征一单位区域，这样，当为板材分配一产品时，可以确定出产品所占用的单位区域，从而将所占用的单位区域对应的第一维度的值，设定为表征所分配产品所属规格的指定值，例如：存在两种规格，表征产品的规格的指定值为1和2，每一维度的初始值为0，此时，当分配一产品至板材，可以在产品所占用的单位区域对应的维度，设定1或2。
在确定出目标信息后，可以基于目标信息，生成多个备选策略，每一备选策略用于表征出当前进行产品排样时的可能排样方式；进而，后续从多个备选策略中，选取出当前待利用的目标备选策略；这样，重复这个过程，直至所有的产品均被排样。
S202，对多个所述备选策略进行筛选处理，得到目标备选策略；其中，所述筛选处理以备选方案作为筛选依据，所述备选方案表征在所述备选策略的基础上，所述产品需求的产品均被排样的排样方案；
在每一备选策略的基础上，可生成一种或多种备选方案，每一备选策略的备选方案的数量可以预先设定，例如500种、1000种。备选方案可以依次随机选取未排样产品，直至所有产品均被排布，生成一种备选方案，当然也不局限于此。也就是说，针对每一备选策略，在该备选策略的基础上，预估出一个或多个可行的备选方案，每一备选方案均为所有产品均被排样的排样方案，这样使得在进行产品排布时，不仅仅考虑能够考虑到局部的排布情况，即当前的排布情况，还能考虑到全局的排布情况，从而为选择较优的策略提供实现基础。可以理解的是，在预估备选方案所包括每一步的产品放入决策时，可以基于当前的第一信息和第二信息进行选定。
由于各个备选策略不同，其对应的备选方案也不同，在一种实现方式中，所述对多个所述备选策略进行筛选处理，得到目标备选策略，包括：
基于所述备选方案的板材利用信息，从多个所述备选策略中，筛选目标备选策略。
即，根据各个备选策略对应的备选方案的板材利用信息，来评判各个备选策略，从而选取最优的备选策略作为确定待利用的目标备选策略。
示例性的，在一种实现方式中，所述基于所述备选方案的板材利用信息，从多个所述备选策略中，筛选目标备选策略，可以包括步骤A1-A2：
步骤A1，基于所述备选策略对应的备选方案的板材利用信息，确定所述备选策略的评估指标值；其中，所述评估指标值用于表征在按照所述备选策略进行产品排样时的板材利用情况；
根据每一备选策略对应的备选方案的板材利用信息来确定该备选策略的评估指标值，并根据该评估指标值来评判每一备选策略的好坏。当一备选策略对应的备选方案只有一种时，该评估指标值可以为该备选方案的板材利用率。
若所述备选策略对应的备选方案的数量为多个；
所述备选方案的板材利用信息包括按照所述备选方案进行排样时的板材利用率；
所述备选策略的评估指标值包括按照所述备选策略所对应的备选方案进行排样时的平均板材利用率，或者最大板材利用率。
可以理解的，若一备选策略所对应的各个备选方案进行排样时的平均板材利用率，或者最大板材利用率较高，可以认为该备选策略是一种优选策略，因此，可以将备选策略所对应的各个备选方案进行排样时的平均板材利用率，或者最大板材利用率作为备选策略的评估指标值。
步骤A2，基于所述备选策略的评估指标值，从多个所述备选策略中，选取待利用的目标备选策略。
当评估指标值为按照该备选策略所对应的各个备选方案进行排样时的平均板材利用率，或者最大板材利用率时，所述基于所述备选策略的评估指标值，从多个所述备选策略中，选取待利用的目标备选策略，包括：
从所述备选策略的评估指标值中，选取最大指标值；
将具有所述最大指标值的备选策略，作为待利用的目标备选策略。
每一次确定目标备选策略时，都选取评估指标值最大的备选策略，从而在每一次决策中都选取最优解，最终能够形成最优的排样方案。
需要说明的是，上述的基于各个备选策略对应的备选方案的板材利用信息，从各个备选策略中确定待利用的目标备选策略的具体实现方式，仅仅作为示例，并不应该构成对本公开实施例的限定。
S203，确定在按照所述目标备选策略进行产品排样后的未排样产品，并返回所述确定产品需求的多个备选策略的步骤；
在按照目标备选策略对进行产品排样后，需要确定未排样产品，以及已排样有产品的板材的排布情况，具体地，可以对上述目标信息进行更新，即从未排样产品的描述内容中去除目标备选策略所针对的产品，以及更改已排样有产品的板材的描述内容，形成新的目标信息，作为下一待利用信息。之后，再次确定产品需求的多个备选策略，并对多个所述备选策略进行筛选处理，得到目标备选策略，即循环执行步骤S201-S203，直至产品需求下的产品均被排样。
S204，在所述产品需求的产品均被排样后，基于所选取的目标备选策略，生成对应所述产品需求的排样方案。
当所有的产品都被排样后，即满足了产品需求。可以理解的是，每一目标备选策略均为一个未排样产品的排布信息，也就是，选取的当前的未排样产品，所选取的产品位于的板材，以及在板材中的放置朝向和放置位置。并且，除第一次确定出的目标备选策略以外的每一目标备选策略，均是在上一目标备选策略确定出后，所选定的。这样，在各个产品均被排样后，示例性的，可以按照各个目标备选策略的生成次序，将各个目标备选策略所指示的排布信息进行组合，生成得到对应于需求信息的排样方案。
另外，可以理解的是，上述的重复生成多个备选策略以及筛选目标备选策略的过程，可以是采样树的构建过程以及搜索过程，每一次基于目标信息，生成多个备选策略的过程，可以是构成一层叶子节点的过程，待利用的目标备选策略的筛选，则是搜索过程。其中，构成一层叶子节点时，可以根据可能选取的未排样产品、每一未排样产品的放置朝向、每一未排样产品的放置位置三个元素进行构成。如图4所示，1，2，3，4均为产品序号。假设1为第一步已选取的未排样产品，且该未排样产品1具有选定的布局描述内容；在第二步中该选取哪个未排样产品进行排样时，可以针对产品2、3和4分别确定出备选策略，各个备选策略可以作为根节点的叶子节点，此时，叶子节点的数量为可能选取的产品、产品的放置朝向、产品可能放置的位置三个元素的所有笛卡尔积，例如，有10个候选的未排样产品、每个产品有两个朝向、两个可能的候选位置，则共有10*2*2个叶子节点，每一叶子节点对应一种备选策略。
本公开实施例中，每当确定产品需求的多个备选策略后，就以备选策略对应的备选方案作为筛选依据对多个备选策略进行筛选处理，得到目标备选策略；不断重复这个过程，直至产品需求的产品均被排样，生成对应产品需求的排样方案，可见，本方案中，针对多个备选策略都考虑了该备选策略所能够带来的整体排样方案，保证了每一步决策属于较优决策的可信度。因此，本方案能够提高板材切割时板材的利用率，从而减少板材的使用数量。
可选地，在本公开的另一实施例中，为了使最终生成的排样方案能够更符合“一刀切”的要求，即在切割时板材时从一边直接切割到另一边，所述第一信息包括：第一区域、第二区域、第三区域的描述内容；所述第一区域为所述第二区域中划分的区域，且所述第一区域的一边与所在第二区域的一边相等，所述第二区域的一边与所述已排样有产品的板材的一边相等，所述第三区域为所述已排样有产品的板材中除所述第二区域以外的区域；
由于在确定备选策略时，每一未排样产品能够放置的位置可能存在很多，导致本公开排样方案的确定方法在实施时的会造成大量的计算开销，因此，在本实施例中，将整版划分为三种不同的区域，并设定合适的放置规则，就可以大大减少未排样产品的可能布局，从而提高计算效率。在实际应用过程中，为了方便区分，可以为这三种区域设置不同的名称，示例性的，第一区域可以设置名称为：stack，第二区域：shelf，第三区域：upshelf。
示例性的，如图5所示，图5中，1、2、3、4、5、6代表所排布产品的次序。其中，当选取产品1时，先在整板中划分出一个第二区域，且第二区域的一边可以与整板的一边相等，另一边与产品1的一边相等；当选取产品2时，在第二区域中生成一个第一区域，第一区域的一边与第而区域相等，另一边与产品2的一边相等。这样使得在板材切割时可以满足“一刀切”的要求。
相应的，该未排样产品在所述待利用板材中的布局描述内容的确定方式，包括：
判断该未排样产品是否满足第一排布条件；其中，所述第一排布条件为所述待利用板材当前存在的第一区域中的剩余空间能够容纳该未排样产品；
若是，则确定该未排样产品放置于当前存在的第一区域时的布局描述内容；
若否，判断所述待利用板材当前存在的第二区域中除第一区域以外的空间，是否能够划分出用于容纳该未排样产品的新的第一区域，如果是，在当前存在的第二区域中划分用于容纳该未排样产品的新的第一区域；否则，在所述待利用板材的第三区域中根据该未排样产品生成新的第二区域，并在所述新的第二区域中根据该未排样产品生成新的第一区域；
确定该未排样产品在放置于新的第一区域时的布局描述内容。
布局描述内容可以包括放置位置，具体地，可以为该未排样产品所在第一区域的放置位置，放置朝向，以及该第一区域所在第二区域的位置，和该第二区域所在整板的位置。
为了方便理解，下面结合附图6进行示例性介绍，如图6所示，当放置产品3时，先判断当前存在的第一区域中的剩余空间是否能够容纳该未排样产品，判断结果为，能够容纳，则将产品3放置于第一区域中。当放置产品4时，当前存在的第一区域中的剩余空间已无法容纳产品4，则在第二区域中沿着上一第一区域生成新的第一区域，使得第一区域的一边与第二区域的一边相等，另一边与产品4的一边相等；以此类推，直至无法根据产品7在第二区域中生成新的第一区域时，则从第三区域中划分出新的第二区域，保持新的第二区域的一边与整板相等，另一边与产品7相等；当产品7放置后，确定该未排样产品在放置于新的第一区域时的布局描述内容。
为了使最终生成的排样方案能够更符合“一刀切”的要求，即切割时只能从一边切到另一边，该未排样产品放置于当前存在的第一区域时的放置位置的确定方式可以包括：
确定当前存在的第一区域中能容纳该未排样产品的区域的指定位置，作为该未排样产品的放置位置；所述指定位置包括左下角、右下角、左上角或右上角。
可见，通过在第一区域中指定产品的放置位置，可以使得产品尽可能排布在一条直线上，这样，最终生成的排样方案能够更符合“一刀切”的要求。示例性的，如图5中，产品3被放置于第一区域中能容纳该未排样产品的区域的左下角。此外，为产品制定放置位置还可以进一步减少未排样产品的可能存在的放置位置，从而进一步减少计算开销。
本实施例中，在每一次确定未排样产品在所述待利用板材中的布局描述内容时，先判断该未排样产品是否满足第一排布条件；若是，则确定该未排样产品放置于当前存在的第一区域时的布局描述内容；若否，判断待利用板材当前存在的第二区域中除第一区域以外的空间，是否能够划分出用于容纳该未排样产品的新的第一区域，如果是，在当前存在的第二区域中划分用于容纳该未排样产品的新的第一区域；否则，在第三区域中根据该未排样产品生成新的第二区域，并在新的第二区域中根据该未排样产品生成新的第一区域；最后确定该未排样产品在放置于新的第一区域时的布局描述内容。可见，通过本方案，将整板划分为三种区域，可以减少未排样产品的可能放置位置，从而减少计算开销。
可选地，在本公开的另一实施例中，所述基于所选取的目标备选策略，生成对应所述产品需求的排样方案，可以包括步骤B1-B4：
步骤B1，利用所确定出的目标备选策略，形成对应于所述产品需求的初始排样方案；
即，每一次决策都基于各个备选策略对应的备选方案的板材利用信息，从各个备选策略中确定待利用的目标备选策略，最终形成对应于所述产品需求的初始排样方案。
步骤B2，确定所述初始排样方案的板材利用率，以及所述备选方案的板材利用率；
每一次确定目标备选策略时，都会针对各个备选策略生成对应的备选方案，确定所生成的全部备选方案的板材利用率。
步骤B3，从所确定出的板材利用率中，选取最大板材利用率；
由于这些备选方案中可能会存在板材利用率特别高的排样方案，因此，可以将初始方案的板材利用率与这些备选方案的板材利用率进行比较，选取最大的板材利用率。
步骤B4，将具有所述最大板材利用率的方案，作为对应所述产品需求的排样方案。
本实施例中，利用各个目标备选策略，形成对应于产品需求的初始排样方案；确定初始排样方案的板材利用率，以及备选方案的板材利用率；从所确定出的板材利用率中，选取最大板材利用率；将具有最大板材利用率的方案，作为对应产品需求的排样方案。可见，本实施例中，通过比较利用目标备选策略形成的初始排样方案，与各个备选方案的板材利用率，将具有所述最大板材利用率的排样方案，作为对应所述产品需求的排样方案，可以进一步提高板材利用率。
可选地，所述确定产品需求的多个备选策略之后，所述对多个所述备选策略进行筛选处理，得到目标备选策略之前，所述方法还可以包括步骤C1-C3：
步骤C1，按照预定的排序指标，对当前的未排样产品进行排序；
在产品数量很多时，最初的几次决策会产生很多备选策略，因此，可以根据专家经验，将确定效果不好的备选策略剔除，例如：在确定目标备选策略时，可以将较小的产品进行剔除，优先排样较大的产品，这样可以使较小的产品最后用来“塞缝”。
具体的，在一种实现方式中，可以对未排序产品按照宽度、面积、或者长度递减的顺序进行排列。
步骤C2，从当前的未排样产品中，确定属于排序靠后的预定比例的目标产品；
其中，预定比例可以根据实际情况设定，例如50%，即是确定排序靠后的50%的目标产品。
步骤C3，从针对所述目标产品的备选策略中，进行策略剔除。
可以按照一定的规则，对目标产品所对应的备选策略进行策略剔除，减少在确定目标备选策略时，备选策略的数量，从而减少计算开销。示例性的，在一种实现方式中，可以对排序在后50%的目标产品所对应的备选策略按90%的概率进行随机剔除。
可以理解的，针对未排样产品进行排序，也可以在生成备选策略之前，确定属于排序靠后的预定比例的目标产品，再针对目标产品进行剔除，即暂不针对排序靠后的目标产品生成备选策略，从而省去排序靠后的目标产品生成备选策略的过程，进一步减少计算开销。
本实施例中，按照预定的排序指标，对当前的未排样产品进行排序；从当前的未排样产品中，确定属于排序靠后的预定比例的目标产品；从针对目标产品的备选策略中，进行策略剔除，可以减少备选策略的数量，从而进一步减少计算开销。
根据本公开的另一方面，提供了一种排样方案的确定装置，如图7所示，包括：
第一确定模块710，用于确定产品需求的多个备选策略；其中，所述备选策略为至少一个未排样产品的布局策略；
筛选模块720，用于对多个所述备选策略进行筛选处理，得到目标备选策略；其中，所述筛选处理以备选方案作为筛选依据，所述备选方案表征在所述备选策略的基础上，所述产品需求的产品均被排样的排样方案；
第二确定模块730，用于确定在按照所述目标备选策略进行产品排样后的未排样产品，并触发所述第一确定模块确定产品需求的多个备选策略；
生成模块740，用于在所述产品需求的产品均被排样后，基于所选取的目标备选策略，生成对应所述产品需求的排样方案；
可选地，所述第一确定模块，具体用于：
基于目标信息，确定产品需求的多个备选策略；其中，所述目标信息包括第一信息和第二信息，所述第一信息用于表征已排样有产品的板材的描述内容，所述第二信息用于表征未排样产品的描述内容。
可选地，所述筛选模块，具体用于：
基于所述备选方案的板材利用信息，从多个所述备选策略中，筛选目标备选策略。
可选地，所述筛选模块，包括：
第一确定子模块，用于基于所述备选策略对应的备选方案的板材利用信息，确定所述备选策略的评估指标值；其中，所述评估指标值用于表征在按照所述备选策略进行产品排样时的板材利用情况；
第一选取子模块，用于基于所述备选策略的评估指标值，从多个所述备选策略中，选取待利用的目标备选策略。
可选地，所述备选策略对应的备选方案的数量为多个；
所述备选方案的板材利用信息包括按照所述备选方案进行排样时的板材利用率；
所述备选策略的评估指标值包括按照所述备选策略所对应的各个备选方案进行排样时的平均板材利用率，或者最大板材利用率。
可选地，所述第一选取子模块，包括：
第一选取单元，用于从所述备选策略的评估指标值中，选取最大指标值；
第二选取单元，用于将具有所述最大指标值的备选策略，作为待利用的目标备选策略。
可选地，所述备选策略包括：至少一个未排样产品，待利用的板材，以及该至少一个未排样产品在所述待利用板材中的布局描述内容。
可选地，其中，所述第一信息包括，第一区域、第二区域、第三区域的描述内容；所述第一区域为所述第二区域中划分的区域，且所述第一区域的一边与所在第二区域的一边相等，所述第二区域的一边与所述已排样有产品的板材的一边相等，所述第三区域为所述已排样有产品的板材中除所述第二区域以外的区域；
所述第一确定模块，包括：
第一判断子模块，用于判断该未排样产品是否满足第一排布条件；其中，所述第一排布条件为所述待利用板材当前存在的第一区域中的剩余空间能够容纳该未排样产品；
第二确定子模块，用于若是，则确定该未排样产品放置于当前存在的第一区域时的布局描述内容；
第二判断子模块，用于若否，判断所述待利用板材当前存在的第二区域中除第一区域以外的空间，是否能够划分出用于容纳该未排样产品的新的第一区域，如果是，在当前存在的第二区域中划分用于容纳该未排样产品的新的第一区域；否则，在所述待利用板材的第三区域中根据该未排样产品生成新的第二区域，并在所述新的第二区域中根据该未排样产品生成新的第一区域；
第三确定子模块，用于确定该未排样产品在放置于新的第一区域时的布局描述内容。
可选地，所述布局描述内容包括放置位置；
该未排样产品放置于当前存在的第一区域时的放置位置的确定方式包括：
确定当前存在的第一区域中能容纳该未排样产品的区域的指定位置，作为该未排样产品的放置位置；所述指定位置包括左下角、右下角、左上角或右上角。
可选地，所述生成模块，包括：
形成子模块，用于利用所确定出的目标备选策略，形成对应于所述产品需求的初始排样方案；
第四确定子模块，用于确定所述初始排样方案的板材利用率，以及所述备选方案的板材利用率；
第二选取子模块，用于从所确定出的板材利用率中，选取最大板材利用率；将具有所述最大板材利用率的方案，作为对应所述产品需求的排样方案。
可选地，所述装置还包括：
排序模块，用于在所述第一确定模块确定产品需求的多个备选策略之后，所述筛选模块对多个所述备选策略进行筛选处理，得到目标备选策略之前，按照预定的排序指标，对当前的未排样产品进行排序；
第三确定模块，用于从当前的未排样产品中，确定属于排序靠后的预定比例的目标产品；
剔除模块，用于从针对所述目标产品的备选策略中，进行策略剔除。
根据本公开的另一方面，还提供一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述排样方案的确定方法。
根据本公开的另一方面，还提供一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述排样方案的确定方法。
根据本公开的另一方面，还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现上述排样方案的确定方法。
本公开的技术方案中，所涉及的用户个人信息的收集、存储、使用、加工、传输、提供和公开等处理，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。
需要说明的是，本实施例中的人头模型并不是针对某一特定用户的人头模型，并不能反映出某一特定用户的个人信息。
需要说明的是，本实施例中的二维人脸图像来自于公开数据集。
根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。
图8示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备800的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
如图8所示，设备800包括计算单元801，其可以根据存储在只读存储器（ROM）802中的计算机程序或者从存储单元808加载到随机访问存储器（RAM）803中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 803中，还可存储设备800操作所需的各种程序和数据。计算单元801、ROM 802以及RAM 803通过总线804彼此相连。输入/输出（I/O）接口805也连接至总线804。
设备800中的多个部件连接至I/O接口805，包括：输入单元806，例如键盘、鼠标等；输出单元807，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元808，例如磁盘、光盘等；以及通信单元809，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元809允许设备800通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
计算单元801可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元801的一些示例包括但不限于中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、各种专用的人工智能（AI）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器（DSP）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元801执行上文所描述的各个方法和处理，例如排样方案的确定方法。例如，在一些实施例中，排样方案的确定方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元808。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 802和/或通信单元809而被载入和/或安装到设备800上。当计算机程序加载到RAM 803并由计算单元801执行时，可以执行上文描述的排样方案的确定方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元801可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行排样方案的确定方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、芯片上系统的系统（SOC）、复杂可编程逻辑设备（CPLD）、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）和互联网。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (24)

1.一种排样方案的确定方法，包括：
确定产品需求的多个备选策略；其中，所述备选策略为至少一个未排样产品的布局策略；
对多个所述备选策略进行筛选处理，得到目标备选策略；其中，所述筛选处理以备选方案作为筛选依据，所述备选方案表征在所述备选策略的基础上，所述产品需求的产品均被排样的排样方案；
确定在按照所述目标备选策略进行产品排样后的未排样产品，并返回所述确定产品需求的多个备选策略的步骤；
在所述产品需求的产品均被排样后，基于所选取的目标备选策略，生成对应所述产品需求的排样方案。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定产品需求的多个备选策略，包括：
基于目标信息，确定产品需求的多个备选策略；其中，所述目标信息包括第一信息和第二信息，所述第一信息用于表征已排样有产品的板材的描述内容，所述第二信息用于表征未排样产品的描述内容。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对多个所述备选策略进行筛选处理，得到目标备选策略，包括：
基于所述备选方案的板材利用信息，从多个所述备选策略中，筛选目标备选策略。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述基于所述备选方案的板材利用信息，从多个所述备选策略中，筛选目标备选策略，包括：
基于所述备选方案的板材利用信息，确定所述备选策略的评估指标值；其中，所述评估指标值用于表征在按照所述备选策略进行产品排样时的板材利用情况；
基于所述备选策略的评估指标值，从多个所述备选策略中，选取待利用的目标备选策略。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述备选策略对应的备选方案的数量为多个；
所述备选方案的板材利用信息包括按照所述备选方案进行排样时的板材利用率；
所述备选策略的评估指标值包括按照所述备选策略所对应的备选方案进行排样时的平均板材利用率，或者最大板材利用率。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述基于所述备选策略的评估指标值，从多个所述备选策略中，选取待利用的目标备选策略，包括：
从所述备选策略的评估指标值中，选取最大指标值；
将具有所述最大指标值的备选策略，作为待利用的目标备选策略。
7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述备选策略包括：至少一个未排样产品，待利用的板材，以及该至少一个未排样产品在所述待利用板材中的布局描述内容。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一信息包括：第一区域、第二区域、第三区域的描述内容；所述第一区域为所述第二区域中划分的区域，且所述第一区域的一边与所在第二区域的一边相等，所述第二区域的一边与所述已排样有产品的板材的一边相等，所述第三区域为所述已排样有产品的板材中除所述第二区域以外的区域；
该未排样产品在所述待利用板材中的布局描述内容的确定方式，包括：
判断该未排样产品是否满足第一排布条件；其中，所述第一排布条件为所述待利用板材当前存在的第一区域中的剩余空间能够容纳该未排样产品；
若是，则确定该未排样产品放置于当前存在的第一区域时的布局描述内容；
若否，判断所述待利用板材当前存在的第二区域中除第一区域以外的空间，是否能够划分出用于容纳该未排样产品的新的第一区域，如果是，在当前存在的第二区域中划分用于容纳该未排样产品的新的第一区域；否则，在所述待利用板材的第三区域中根据该未排样产品生成新的第二区域，并在所述新的第二区域中根据该未排样产品生成新的第一区域；
确定该未排样产品在放置于新的第一区域时的布局描述内容。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述布局描述内容包括放置位置；
该未排样产品放置于当前存在的第一区域时的放置位置的确定方式包括：
确定当前存在的第一区域中能容纳该未排样产品的区域的指定位置，作为该未排样产品的放置位置；所述指定位置包括左下角、右下角、左上角或右上角。
10.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其中，所述基于所选取的目标备选策略，生成对应所述产品需求的排样方案，包括：
利用所确定出的目标备选策略，形成对应于所述产品需求的初始排样方案；
确定所述初始排样方案的板材利用率，以及所述备选方案的板材利用率；
从所确定出的板材利用率中，选取最大板材利用率；
将具有所述最大板材利用率的方案，作为对应所述产品需求的排样方案。
11.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其中，所述确定产品需求的多个备选策略之后，所述对多个所述备选策略进行筛选处理，得到目标备选策略之前，所述方法还包括：
按照预定的排序指标，对当前的未排样产品进行排序；
从当前的未排样产品中，确定属于排序靠后的预定比例的目标产品；
从针对所述目标产品的备选策略中，进行策略剔除。
12.一种排样方案的确定装置，包括：
第一确定模块，用于确定产品需求的多个备选策略；其中，所述备选策略为至少一个未排样产品的布局策略；
筛选模块，用于对多个所述备选策略进行筛选处理，得到目标备选策略；其中，所述筛选处理以备选方案作为筛选依据，所述备选方案表征在所述备选策略的基础上，所述产品需求的产品均被排样的排样方案；
第二确定模块，用于确定在按照所述目标备选策略进行产品排样后的未排样产品，并触发所述第一确定模块确定产品需求的多个备选策略；
生成模块，用于在所述产品需求的产品均被排样后，基于所选取的目标备选策略，生成对应所述产品需求的排样方案。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述第一确定模块，具体用于：
基于目标信息，确定产品需求的多个备选策略；其中，所述目标信息包括第一信息和第二信息，所述第一信息用于表征已排样有产品的板材的描述内容，所述第二信息用于表征未排样产品的描述内容。
14.根据权利要求12所述的装置，其中，所述筛选模块，具体用于：
基于所述备选方案的板材利用信息，从多个所述备选策略中，筛选目标备选策略。
15.根据权利要求12所述的装置，其中，所述筛选模块，包括：
第一确定子模块，用于基于所述备选策略对应的备选方案的板材利用信息，确定所述备选策略的评估指标值；其中，所述评估指标值用于表征在按照所述备选策略进行产品排样时的板材利用情况；
第一选取子模块，用于基于所述备选策略的评估指标值，从多个所述备选策略中，选取待利用的目标备选策略。
16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述备选策略对应的备选方案的数量为多个；
所述备选方案的板材利用信息包括按照所述备选方案进行排样时的板材利用率；
所述备选策略的评估指标值包括按照所述备选策略所对应的各个备选方案进行排样时的平均板材利用率，或者最大板材利用率。
17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述第一选取子模块，包括：
第一选取单元，用于从所述备选策略的评估指标值中，选取最大指标值；
第二选取单元，用于将具有所述最大指标值的备选策略，作为待利用的目标备选策略。
18.根据权利要求13所述的装置，其中，所述备选策略包括：至少一个未排样产品，待利用的板材，以及该至少一个未排样产品在所述待利用板材中的布局描述内容。
19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述第一信息包括：第一区域、第二区域、第三区域的描述内容；所述第一区域为所述第二区域中划分的区域，且所述第一区域的一边与所在第二区域的一边相等，所述第二区域的一边与所述已排样有产品的板材的一边相等，所述第三区域为所述已排样有产品的板材中除所述第二区域以外的区域；
所述第一确定模块，包括：
第一判断子模块，用于判断该未排样产品是否满足第一排布条件；其中，所述第一排布条件为所述待利用板材当前存在的第一区域中的剩余空间能够容纳该未排样产品；
第二确定子模块，用于若是，则确定该未排样产品放置于当前存在的第一区域时的布局描述内容；
第二判断子模块，用于若否，判断所述待利用板材当前存在的第二区域中除第一区域以外的空间，是否能够划分出用于容纳该未排样产品的新的第一区域，如果是，在当前存在的第二区域中划分用于容纳该未排样产品的新的第一区域；否则，在所述待利用板材的第三区域中根据该未排样产品生成新的第二区域，并在所述新的第二区域中根据该未排样产品生成新的第一区域；
第三确定子模块，用于确定该未排样产品在放置于新的第一区域时的布局描述内容。
20.根据权利要求19所述的装置，其中，所述布局描述内容包括放置位置；
该未排样产品放置于当前存在的第一区域时的放置位置的确定方式包括：
确定当前存在的第一区域中能容纳该未排样产品的区域的指定位置，作为该未排样产品的放置位置；所述指定位置包括左下角、右下角、左上角或右上角。
21.根据权利要求12-17任一项所述的装置，其中，所述生成模块，包括：
形成子模块，用于利用所确定出的目标备选策略，形成对应于所述产品需求的初始排样方案；
第四确定子模块，用于确定所述初始排样方案的板材利用率，以及所述备选方案的板材利用率；
第二选取子模块，用于从所确定出的板材利用率中，选取最大板材利用率；将具有所述最大板材利用率的方案，作为对应所述产品需求的排样方案。
22.根据权利要求12-17任一项所述的装置，所述装置还包括：
排序模块，用于在所述第一确定模块确定产品需求的多个备选策略之后，所述筛选模块对多个所述备选策略进行筛选处理，得到目标备选策略之前，按照预定的排序指标，对当前的未排样产品进行排序；
第三确定模块，用于从当前的未排样产品中，确定属于排序靠后的预定比例的目标产品；
剔除模块，用于从针对所述目标产品的备选策略中，进行策略剔除。
23.一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-11中任一项所述的方法。
24.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-11中任一项所述的方法。
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