条材优化下料技术广泛应用于机械、建筑等行业的下料过程中,是企业提高原材料利用率、降低资源消耗的重要手段之一。目前国内外对条材优化下料问题大多从算法改进角度进行研究以期提高材料利用率,尚未系统地研究下料过程中原材料采购、优化排样及下料切割等各环节的特征及其相互影响关系,导致得到的下料方案可制造性差,影响下料切割的便捷性,增加了人力资源、能源的消耗。本文围绕企业优化下料存在的问题,对既维持高的原材料利用率又使下料方案可制造性好的条材优化下料方法进行了研究,并开发了面向可制造性的条材优化下料系统。首先分析了国内外条材优化下料技术的研究现状,针对现有研究的不足和企业优化下料存在的问题,研究了优化下料问题各环节复杂约束状态,给出了复杂约束状态下优化下料问题的求解策略,提出了一种以综合资源消耗最小为目标函数的复杂约束状态下优化下料问题的简化数学模型;分析了条材优化下料问题的主要约束状态并给出了各约束状态的处理方法。然后针对面向可制造性的条材优化下料关键技术进行了研究。分析了条材优化下料算法,构造了条材优化下料问题的列生成算法;研究了条材优化下料问题的可制造性,给出了下料方案可制造性评价体系,提出了一种下料方案可制造性评价方法;提出非定长优化和定长优化相结合的两阶段一维优化下料方法,首先采用非定长优化方式,充分利用零件和原材料的尺寸关系,以下料方案的可制造性好和高的原材料利用率为目标,由零件尺寸反推出适当的原材料尺寸,向厂家定购,完成大部分的零件下料。然后采用定长优化方式,对未下完的剩余零件以下料方案的高原材料利用率为目标完成最终下料;针对两阶段一维优化下料方法设计了一种基于整数分解的两阶段列生成算法。最后,设计了面向可制造性的条材优化下料系统的工作流程和体系结构,划分了功能模块,开发了应用系统。该系统在数十家企业得到应用,取得了良好的应用效果。