为提高中厚板厂成材率,提升排板和原料设计工作效率,应对大规模、多规格订单的市场需求,本文基于生产厂的各种工艺约束,设计出了智能排板与原料设计系统。本文分析了矩形件排样问题国内外研究现状,针对中厚板厂在排板和原料设计方面的工作情况和功能需求进行分析,提出了具有订单管理、轧制排板、原料设计与排板规则管理等四大功能模块的优化排样系统总体方案。针对方案中矩形件优化排样的规则和各种约束条件,利用禁忌搜索等算法,针对单规格排板、多规格排板设计以及原料尺寸设计等问题,分别建立整数规划改进模型、约束规划模型、多规格排板计算模型和原料尺寸计算模型等,并对相关算法进行了优化,与计算机图形化处理技术相结合,实现了矩形件排板和原料设计功能。并在此基础上,针对不规则形排样问题进行了研究,首先提出了多边形凹凸性判断规则,利用最小矩形包络法将多边形排样问题转化为矩形排样问题进行解决,并针对复杂的不规则形排样问题,提出了一种方法将不规则形排样问题转化为多边形排样。最后,本文采用三层架构技术开发了考虑工艺约束的智能优化排板与原料设计系统。通过数据测试和实际生产应用的排板和原料设计结果对比验证,本系统达到了提高排板和原料设计工作效率、提升中厚板原料成材率的目的。