BCUT. برنامه بهینه سازی برش مواد ورق. برش مواد شیشه و ورق

سادگی استثنایی ویژگی خاص برنامه Astra S-Nesting است. این غیر معمول است برای برنامه حرفه ای، اما ما تلاش های ویژه ای انجام داده ایم تا حل تمام وظایف از تشکیل سفارش گرفته تا ویرایش نقشه های تودرتو و تعیین یک مسیر برش بصری باشد. در نتیجه، اجرای سریع و عملیات موفقیت آمیز را تضمین می کند.

دانلود

اطلاعات بیشتر در مورد برنامه Astra S-Nesting

واردات از CAD/CAM

قطعات از فایل های DXF وارد می شوند. برای قطعات وارداتی ویژگی های زیر مشخص شده است: نام ماده، ضخامت، کمیت و شماره نقشه. تمام ویژگی های قطعه را می توان پس از وارد کردن تغییر داد. یک سفارش می تواند شامل قطعاتی با ضخامت ها و مواد مختلف باشد - برنامه به طور خودکار قطعات را در گروه های برش مشترک مرتب می کند.

بهینه سازی برش

برش سریع خودکار استفاده بالا از مواد را تضمین می کند. در صورت نیاز، طرح های تودرتو را می توان به صورت دستی ویرایش کرد. برای انجام این کار، برنامه ارائه می دهد ابزارهای مفید: قطعات متحرک با یک پله معین، تا توقف و حرکت آزاد با ماوس. چرخش قطعات در یک زاویه مشخص و دلخواه، موازی سازی لبه های قطعات. دستورات مقیاس بندی؛ امکان لغو و انجام مجدد دستورات و غیره

محاسبه مسیر برش

یک الگوریتم عالی به شما امکان می دهد مسیر برش را در چند ثانیه محاسبه کنید و از یک توالی پردازش بهینه اطمینان حاصل کنید. بسته به پارامترهای مشخص شده، روش های درج در خطوط بیرونی و داخلی قطعات، جهت بای پس، وجود پل یا جامپر و غیره تنظیم می شود. هنگام ویرایش دستی مسیر برش، می توانید تمام عناصر مسیر را تغییر دهید. و توالی پردازش کانتور.

چاپ گزارش های تودرتو

برای سفارش، مجموعه ای از گزارش ها شامل مشخصات و طرح های نمودارهای برش تولید می شود. الگوهای گزارش در Astra S-Nesting قابل تنظیم هستند! این بدان معنی است که شما می توانید آنها را طبق فرم های پذیرفته شده در شرکت خود تغییر دهید. هر گزارشی را می توان به اکسل صادر کرد.

ادغام با CAD/CAM

یکی از اصول کلیدی پشتیبانی شده توسط Astra S-Nesting یکپارچه سازی با سایر سیستم های CAD/CAM است. داده‌هایی که CAD شما آماده و ذخیره می‌کند می‌تواند به عنوان سفارش برای برنامه Astra S-Nesting ذخیره شود و نتایج محاسبه را می‌توان برگرداند. این برنامه راه اندازی را از خط فرمان، واردات خودکار داده ها، تودرتوی سفارش، و صادرات نتایج برای پردازش در یک سیستم خارجی.

بهینه سازی برش مواد ورق به مستطیل با اندازه های مختلف

جینیاتولینا رجینا آیراتوونا

دانشجوی سال اول کارشناسی ارشد، گروه ریاضی کاربردی و انفورماتیک، KNRTU. A.N. توپولف، فدراسیون روسیه، کازان

پست الکترونیک:رجینا[ایمیل محافظت شده] یاندکس. en

گالیف شامیل ابراگیموویچ

مشاور علمی، دکتر فن. Sci.، استاد ITKiI KNRTU im. A.N. توپولف، فدراسیون روسیه، کازان

برش گیوتین فولاد و سایر ورق ها به طور گسترده در مهندسی مکانیک و سایر صنایع استفاده می شود. این تودرتو در واقع وظیفه بسته بندی مربع هایی با اندازه های مختلف در یک صفحه مشخص با استفاده از روش گیوتین است. کاهش ضایعات ورق مهم است. علاقه به مشکلات بسته بندی با اهمیت عملی زیاد آنها توضیح داده می شود. به عنوان یک قاعده، چنین وظایفی مربوط به صنایع با مواد فشرده است که یکی از عوامل اصلی کاهش قیمت تمام شده محصولات، استفاده منطقی از منابع است. این وظیفهدارای طیف گسترده ای از کاربردهای عملی در صنایعی است که وظایف بسته بندی (برش) به طور سنتی در مهندسی مکانیک، نجاری، صنایع سبک و ساخت و ساز مطرح می شود. .

1. مرور بر اساس وظیفه

در صنعت تولید انواع مختلفدر محصول نهایی، مشکل برش بهینه ورق های اندازه های داده شده به شکل مستطیل شکل ایجاد می شود. این کار به شرح زیر است: ابعاد مربع ها، اندازه ورق مشخص است. لازم است مربع های داده شده را بدون همپوشانی با یکدیگر در ورق قرار دهید تا امکان برش ورق با گیوتین وجود داشته باشد. برش گیوتین به عنوان برش درک می شود که توسط یک توالی از برش های موازی با لبه های ماده انجام می شود. علاوه بر این، این مربع ها باید به صورت متعامد و بدون چرخش بسته بندی شوند، یعنی برای هر عنصر انتخاب شده از نوع، ضلع دارای ارتفاع باید موازی با ضلع ورق با ارتفاع باشد. اچ. ما مشکل بسته بندی مربع با اندازه های مختلف را در یک مستطیل در نظر خواهیم گرفت. بیایید این مشکل را با استفاده از یک الگوریتم دقیق حل کنیم. این بر اساس یک رویه بازگشتی است که الگوریتم شاخه و کران (که ما نیز به آن نگاه خواهیم کرد) به صورت تکراری با ورودی های مختلف برای تعیین مقدار بهینه راه حل است.

2. هدف پروژه

هدف از این کار مطالعه و پیاده سازی الگوریتمی است که قادر به یافتن راه حل برای بسته بندی مربع ها در یک مستطیل باشد. مشکل مورد بررسی به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می شود: مهندسی مکانیک، نجاری، صنایع سبک و ساختمان.

لازم است امکان نمایش نتیجه به دست آمده در قالب مربع هایی با اندازه های مختلف که در یک مستطیل حک شده اند و اطلاعات اضافی مربوطه مورد نیاز کاربر اجرا شود. به عنوان مثال، مانند: زمان اجرای الگوریتم، اطلاعات خطاهای مختلف و غیره.

3. الزامات عمومی

1) تنظیم دستی ابعاد ورق-مستطیل (عرض و ارتفاع) که مربع ها در آن بسته بندی می شوند.

2) ورودی دستی اندازه های مربع (می توانند یکسان یا متفاوت باشند).

3) بررسی بصری نتایج اجرای الگوریتم (با خروجی اطلاعات مربوطه: زمان اجرای الگوریتم، تعداد مربع های یک اندازه معین که در یک مستطیل حک شده است).

4) ذخیره اطلاعات مربوط به مربع های وارد شده در یک فایل.

4. مرتبط بودن مسئله

هدف اصلی سیستم طراحی شده انطباق با الگوریتم اولیه بسته بندی مربع و سهولت استفاده توسط کاربر نهایی، تحمل خطا می باشد.

وظایف و عملکردهای سیستم طراحی شده باید با الزامات مطابقت داشته باشد.

الگوریتم ارائه شده در این مقاله می تواند مورد استفاده قرار گیرد راه حل موثرمشکلات بسته بندی مربع ها در یک ناحیه مستطیلی با ابعاد معین. این مشکل دارای طیف گسترده ای از کاربردهای عملی در صنایعی است که به طور سنتی وظایف برش و بسته بندی در آنها مطرح می شود. الگوریتم در نظر گرفته شده را می توان در محاسبات عملی استفاده کرد و در آن گنجاند سیستم های خودکارطراحی و مدیریت همچنین می توان گفت که مشکل مربوط به این لحظه، از آنجایی که نیاز به بسته بندی مربع ها در یک مستطیل وجود دارد و این نیاز هرگز پایان نخواهد یافت، به این معنی که مشکل همیشه مرتبط خواهد بود.

مسائل بسته بندی برش جایگاه مهمی را در بهینه سازی ترکیبی مدرن اشغال می کند و توجه بسیاری از دانشمندان را چه در روسیه و چه در خارج از کشور به خود جلب می کند.

علاقه به مشکلات بسته بندی برش، به ویژه با اهمیت عملی بزرگ آنها توضیح داده می شود. به عنوان یک قاعده، کاربرد وظایف برش-بسته‌بندی مربوط به صنایعی است که مواد فشرده دارند، جایی که یکی از عوامل اصلی کاهش قیمت تمام شده محصولات، استفاده منطقی از منابع است.

5. سیستم های موجودبرش دادن.

محصولات نرم افزاری زیادی برای برش مواد ورق وجود دارد مانند ORION، ASTRA CUTTING، TEHTRAN. بیایید یکی از آنها را به عنوان مثال تهران در نظر بگیریم.

برای شرکت های با استفاده از دستگاه های برش حرارتی، معرفی مدرن فناوری اطلاعاتیکی از مبرم ترین مسائل است. بدیهی است که کاهش زمان تهیه برنامه های برش، قرارگیری بهینه قطعات بر روی ورق و مصرف کمتر مواد بر قیمت تمام شده و کیفیت محصولات تاثیر قاطع خواهد داشت.

جدید نرم افزار تکتران / برشمکمل خط برنامه های خانواده است تکترنو برای طراحی برنامه هایی برای برش مواد ورق در نظر گرفته شده است. قابلیت های سیستم CAM در اینجا با عملکردهای سازمان ترکیب می شود فرایند تولید. رویکرد به راه حل مورد استفاده در برنامه تجربیات تعدادی از شرکت ها را که ماشین های برش حرارتی کار می کنند را خلاصه می کند. وظیفه این است که با توجه به کار برش که شامل نامگذاری قطعات انتخاب شده و مقدار آنها برای هر مورد است، سریعا با در نظر گرفتن موجودی ها، قطعات را به صورت بهینه روی ورق ها چیده و برنامه های کنترلی را برای برش این قطعات بدست آوریم. برگه های ضایعات تجاری باقی مانده پس از کار باید در پایگاه داده سیستم برای استفاده بیشتر ثبت شود.

6. رسمی کردن مسئله و توسعه یک مدل ریاضی

ما در ادامه کار یک مدل ریاضی از مسئله ارائه می کنیم.

الگوریتم شاخه و کران بر اساس مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح (ILP) است. به منظور سادگی در این فرمول، فرض می کنیم که هر عنصر متمایز است، یعنی برای هر نوع jمستطیل ها، عناصر یکسانی را با عرض، ارتفاع و بهره تعریف می کنیم. فرض کنید (1) تعداد کل عناصر باشد. برای هر عنصر کیک متغیر باینری معرفی می کنیم که مقدار 1 را می گیرد اگر و فقط اگر عنصر باشد کدر راه حل بهینه گنجانده شده است. مدل ILP برای مسئله کلی کوله پشتی دو بعدی به شرح زیر است:

که در آن: - ابعاد مربع محاطی،

ابعاد خود مستطیل،

U- هر کران بالایی در مقدار راه حل بهینه، و سیمجموعه ای از تمام زیرمجموعه های عناصری را نشان می دهد که نمی توان آنها را با گیوتین در یک صفحه قرار داد. برای مقدار آستانه Uما از مقدار راه حل بهینه برای مسئله کوله پشتی دو بعدی استفاده می کنیم که مطابق با ساده سازی است که طبق آن محدودیت های گیوتین حذف می شوند. توجه داشته باشید که محدودیت های (3) و (4) اضافی هستند، اما برای تقویت آن به فرمول اضافه می شوند. الگوریتم ما یک مسئله ساده شده را حل می کند که در آن قیود (5) حذف می شوند و اینکه آیا راه حل فعلی معتبر است یا نه با حل مسئله جداسازی زیر بررسی می شود: آیا همه عناصر از با رویکرد گیوتین در ورق قرار می گیرند؟ اگر پاسخ مثبت باشد، آنگاه راه حل بهینه مسئله کلی کوله پشتی دو بعدی پیدا می شود. در غیر این صورت، یک محدودیت جدید نقض شده پیدا می شود و این روند تکرار می شود.

این رویکرد مشابه روشی است که توسط Caprara و Monasi برای حل دقیق مشکل کوله پشتی دوبعدی و طبق گفته Piesinger و Sigard برای حل خود مشکل عمومی کوله پشتی دو بعدی ارائه شده است. به طور دقیق تر، مدل (2)-(6) با روش شاخه و کران تخصصی که در آن عناصر مرتب می شوند حل می شود. کران های بالایی از آرام سازی LP مسئله (2)-(3) با استفاده از کران بالایی مارتلو و توث به دست می آیند. عبور معکوس زمانی اتفاق می‌افتد که کران بالایی از محلول فعلی تجاوز نکند، یا زمانی که برخی از محدودیت‌های (3) - (5) نقض شوند.

در مسئله 2-6 گیوتینی بودن برش در نظر گرفته نشده است. با در نظر گرفتن تمام شرایط، یک روش حل بازگشتی را در نظر می گیریم.

7. روش حل

در این بخش، یک روش بازگشتی را برای شمارش بسته‌های گیوتین دو بعدی در نظر می‌گیریم. در رویه‌ای به نام بازگشتی، هر آرایش معتبر از زیرمجموعه‌ای از عناصر روی یک برگ را به عنوان یک بسته‌بندی معتبر نشان می‌دهیم. هر بسته بندی معتبر را می توان به عنوان یک بردار عدد صحیح غیر منفی نشان داد که در آن هر مختصات وجود دارد تعداد عناصر نوع در بسته را نشان می دهد. به عنوان نشان دهید سود بسته بندی . ما می گوییم که بسته بندی مجاز حداکثر است اگر هیچ عنصر دیگری در یک ورق بسته بندی نشود، یعنی بسته بندی معلوم می شود که برای همه انواع عناصر غیر قابل اجرا است، به طوری که . برای دو بسته معتبر و بسته بندی جدید را به صورت زیر تعریف می کنیم: , .

روش بازگشتی به طور ضمنی تمام بسته بندی های معتبر را با تقسیم بازگشتی ورق به دو قسمت با استفاده از یک برش گیوتینی (افقی یا عمودی) برمی شمارد. این روش پارامتر را به عنوان ورودی می گیرد، که کران پایینی سود هر بسته بندی قابل قبول (گیوتین) است.

همانطور که کریستودس و ویتلوگ اشاره کردند، برای هر مسئله بسته بندی دو بعدی یک راه حل بهینه مطابق با یک الگوی معمولی وجود دارد، یعنی راه حلی که در آن برای هر عنصر بسته بندی شده سمت چپدر مجاورت سمت راست عنصر دیگر یا سمت راست ورق. این بدان معناست که ما فقط می‌توانیم برش‌های عمودی را با مختصات در نظر بگیریم که می‌توان آن‌ها را به صورت ترکیبی از عرض عناصر به‌دست آورد، یعنی به مجموعه تعلق دارند:

به روشی مشابه، ما فقط بخش های افقی را در امتداد مختصات در نظر می گیریم متعلق به مجموعه زیر:

فرض می کنیم که عناصر هر دو مجموعه و به ترتیب صعودی مرتب شده اند و مجموعه و .

با توجه به و و آستانه تصمیم، اجازه دهید مجموعه ای از تمام بسته بندی های امکان پذیر (مجاز) عناصر داده شده در یک صفحه با اندازه باشد، که می تواند (همراه با عناصر باقیمانده و ورق) سودی بزرگتر یا برابر با . برای دو بسته بندی رضایت بخش و ما به طور رسمی با مجموع جفتی بسته بندی ها در مجموعه ها و :

به طور شهودی، مجموعه ای از بسته بندی است که با ترکیب هر بسته بندی با هر بسته بندی، بدون توجه به اندازه مجموعه ها و . واضح است که پس از تعریف مجموعه، می توانیم مجموعه هایی را با این شرط پیدا کنیم که همه (به ترتیب) عناصر به یک مجموعه مرتب شده (به ترتیب) تعلق داشته باشند. به روشی مشابه، دانستن یک مجموعه به ما امکان می دهد مجموعه ها را تعریف کنیم. در واقع، توجه به این نکته کافی است که هر بسته ، که می تواند سودی حداقل برابر با ، در مستطیل ایجاد کند، می توان به عنوان مجموع دو بسته بندی مجاز تعریف شده برای مستطیل کوچکتر به دست آورد. به طور رسمی:، در هر کجا و برای برخی، یا و برای برخی . بنابراین با دانستن و برای هر و می توانیم به راحتی به صورت بازگشتی به دست آوریم (تولید کنیم).

الگوریتم اصلی را می توان به شرح زیر بهبود بخشید. برای هر بسته روی یک صفحه با عرض و ارتفاع، یک کران بالا، مثلاً، برای حداکثر سود، زمانی که مساحت باقیمانده محاسبه می شود، می تواند به دست آید. برای این منظور نمونه‌هایی از کوله‌پشتی‌های با ظرفیت، انواع المان‌های ممکن در کپی، هر کدام با سود و وزن را در نظر بگیرید. راه حل بهینه از این مورد، یا هر کران بالایی در این مقدار، حد بالایی را بر حداکثر سودی که می توان با بسته بندی عناصر باقی مانده در باقیمانده ورق به دست آورد، به دست می دهد. واضح است که همه عناصر به گونه ای که را می توان از مجموعه حذف کرد زیرا آنها نمی توانند به یک راه حل عملی منجر شوند که سودی بیشتر از . در اجرای خود، مقدار کران بالا را محاسبه می کنیم راه حل بهینهمورد (تک بعدی) مشکل کوله پشتی (نگاه کنید به). مقادیر کران های بالایی که توسط هایفی به دست آمده و همان مقادیر پیشنهاد شده توسط Yang-Gun و Kang برای مسئله کوله پشتی دوبعدی (متعامد) بدون محدودیت، از حداقل این مقادیر به عنوان بالا استفاده می کنیم. مقید شده است.

علاوه بر این، توجه داشته باشید که عرض و ارتفاع ورق را می توان به ترتیب به و کاهش داد و در نتیجه قدرت کوله پشتی در هنگام حل مشکل شل شدن کوله پشتی کمتر و در نتیجه مرزهای بالایی دقیق تر خواهد بود. در نهایت، توجه داشته باشید که تنها حداکثر بسته بندی مجاز باید برای هر مجموعه ذخیره شود و هر عنصر غیر حداکثری ممکن است نادیده گرفته شود. این باعث کاهش تعداد عناصر موجود در , بنابراین حافظه و زمان محاسباتی مورد نیاز الگوریتم می شود.

8. داده های ورودی و خروجی سیستم

داده های ورودی:

1. عرض ورق مستطیل.

2. ارتفاع ورق مستطیل.

3. اندازه مربع;

خروجی:

5. مستطیل های واقع بر روی صفحه نمایش مانیتور.

6. فایل متنیبا اطلاعات مربوط به مستطیل های محاطی؛

7. اطلاعات تکمیلیدر مورد برازش مستطیل ها در قالب پیام های مختلف بر روی صفحه نمایش.

8.5. توسعه رابط کاربری

توصیه می شود رابط کاربری را به صورت گرافیکی بسازید، زیرا برای استفاده راحت تر است.

فرم ورودی و خروجی داده ها

شکل 1. رابط کاربری

ابتدا عرض مستطیل را وارد می کنیم، enter، ارتفاع - enter را فشار می دهیم و اندازه مربع ها را مثلا 23 - enter، 45 - enter و ... را وارد می کنیم، 0 را فشار می دهیم تا وارد مربع ها متوقف شود و فایل نتیجه ظاهر می شود. در محلی که پروژه ذخیره می شود .png که می توانید بسته بندی مربع ها را ببینید.

در همان پنجره اطلاعاتی در مورد تعداد مربع های اندازه های خاص نمایش داده می شود. 0 را فشار دهید و اطلاعات مربوط به زمان پر کردن مربع مستطیل را مشاهده کنید.

پس از تمام اقدامات انجام شده، دریافت می کنیم:

شکل 2. نتیجه برنامه

و خود بسته:

شکل 3. بسته بندی مربع ها در یک مستطیل

میز 1.

نتایج عددی برنامه

	اندازه مستطیل	تعداد مربع های تخمینی	تعداد کل مربع ها

نتیجه گیری: هر چه مربع های بیشتری وارد شود، زمان اجرای الگوریتم طولانی تر خواهد بود.

9. نتیجه گیری

مطابق با هدف پژوهش، وظایف زیر تعیین و انجام شد:

1. فرمول بندی مسائل برش بسته بندی مورد بررسی از نظر برنامه ریزی ریاضی و ارزیابی کیفی روش های حل آنها.

2. الگوریتمی برای حل مسئله بسته بندی مربع ها با اندازه های مختلف در یک مستطیل توسعه و تحقیق شده است.

3. اثربخشی روش توسعه یافته بر اساس نتایج آزمایش های عددی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

کتابشناسی - فهرست کتب:

1.Tekhtran / برش مواد ورق [منبع الکترونیکی] - حالت دسترسی. - URL: http://9132222.ru/catalog/soft/techtran/textran.html (دسترسی در 2014/06/12).

2.Caprara A, Monaci M. در مورد مسئله کوله پشتی دو بعدی. نامه های تحقیقات عملیات 2004؛ 32:5-14.

3. Christofides N, Whitlock C. الگوریتمی برای مسائل برش دو بعدی. تحقیقات عملیات 1977؛ 25:30-44.

4. Hifi M. بهبود الگوریتم دقیق Viswanathan و Bagchi برای سهام برش دو بعدی محدود. تحقیقات کامپیوتر و عملیات 1997؛ 24:727-36.

5. Martello S، Toth P. مشکلات کوله پشتی: الگوریتم ها و پیاده سازی های کامپیوتری. چیچستر: جان وایلی و پسران. 1990.

6. Pisinger D، Sigurd M. استفاده از تکنیک‌های تجزیه و برنامه‌نویسی محدودیت برای حل مسئله بسته‌بندی دو بعدی. INFORMS Journal on Computing 2007؛ 19:36-51

7. Young-Gun G، Kang MK. حاشیه بالایی جدید برای برش و بسته بندی دو بعدی بدون محدودیت. مجله انجمن تحقیقات عملیاتی 2002؛ 53: 587-91.

لیست قیمت ما شامل سه محصول مرتبط با موضوع رایج مرتب سازی و بهینه سازی است:

• برنامه برش خطی برای پروفیل ها و مواد بلند
• برنامه برای برش دو بعدی شیشه، ساندویچ، نئوپان و سایر مواد ورق
• برنامه بهینه سازی مسیر برای حل مسائل لجستیک

تحویل ماژول های برش به عنوان بخشی از امکان پذیر است راه حل کامل Oknosoft: مدیریت تولید سفارشی و همچنین در قالب برنامه های جداگانه. هنگام فراخوانی برنامه های برش از 1C، نیازی به واردات نیست - صادرات داده به فایل های میانی. کاربر در یک رابط استاندارد کار می کند و تمام ظرافت های تعامل 1C با بهینه سازهای خارجی پردازش پر کردن را انجام می دهد. قطعات جدولی. برای اهداف حسابداری موجودی موجودی، تزئینات تجاری و مواد در تولید، از اسناد استاندارد و رجیسترهای پیکربندی های معمولی 1C استفاده می شود.

برش خطی (پروفایل، لوله، چوب)

درصد محصول تأیید شده با موجودی را ارائه می دهد<1%. Ряд клиентов приобрели наши алгоритмы для замены программ оптимизации, поставлявшихся производителями отрезных станков. В программе использован алгоритм плотной укладки и генетический алгоритм поиска решения. На вход поступают данные о количестве и размерах изделий и деловых отходов. На выходе формируются карты раскроя с указанием тележек и ячеек. При необходимости, формируются файлы для обрабатывающих центров, станков с ЧПУ и этикетки с подробной информацией об отрезаемой заготовке и примыкающих элементах.

نسخه ی نمایشی زنده در سایت

مثال زیر یک تصویر ثابت نیست، بلکه یک برنامه کاربردی وب است.
می توانید برش پروفایل را با دکمه شروع کنید شروع کنید، ابعاد محصولات و قطعات کار خود را تنظیم کنید، تنظیمات بهینه سازی را تغییر دهید و راه حل را ارزیابی کنید.
البته، بهینه ساز در مرورگر کندتر از برنامه بومی است، اما به شما امکان می دهد بدون نیاز به دانلود و نصب چیزی بر روی رایانه خود، نتایج قابل اجرا را به صورت رایگان دریافت کنید.

20000 r.

برش مواد شیشه و ورق

نمودارهای برش را با بالاترین کیفیت تولید می کند. درصدی از صرفه جویی در مواد را نزدیک به حد تئوری فراهم می کند. از برنامه های محبوب Opty-Way، MaxCut، PerfectCut، Cutting و غیره 10-12٪ در شاخص هایی مانند مساحت باقیمانده های بدون کار، مساحت کل مواد بریده شده و تعداد ورق های کامل برتری دارد. استفاده شده

همه الگوریتم‌های تودرتو دو بعدی توسط OOO Programs of Cutting، Novosibirsk، توسعه‌دهنده: Shilyaev Vladimir Genrikhovich توسعه داده شدند. Oknosoft فروشنده رسمی توسعه دهنده است و طبق یک قرارداد مجوز فرعی، این حق را دارد که هم برنامه را به عنوان یک محصول جداگانه بفروشد و هم از آن به عنوان بخشی از توسعه ما استفاده کند.

40000 r.

چرا تودرتو در برنامه را بهینه کنیم؟

بسیاری از مشتریان می گویند: "من یک اره خوب دارم. او کاملاً شیشه و نیمرخ را در سر می برد. فقط مثلث ها وارد سطل زباله می شوند."
بیشتر اوقات، این درست است. در عین حال، یکی از وظایف رهبر سازماندهی یک فرآیند قابل پیش بینی است که ثبات آن به نبوغ مجریان بستگی ندارد. بهینه سازی برش نرم افزار بر اساس برنامه تولید یکی از اقداماتی است که این هدف را نزدیکتر می کند.

اگر فرض کنیم که یک فرد می‌تواند ترکیب‌های بیشتری را در سر خود نسبت به رایانه در یک بازه زمانی مشابه انجام دهد، ضریب برش 1% به‌دست‌آمده با برش خودکار جذاب‌تر از 1 درصد کنترل‌نشده و مدیریت‌نشده‌ای که Genius می‌تواند ارائه کند، به نظر می‌رسد. انتقال وظایف بهینه سازی به برنامه می تواند زمان اضافی (1-2 ساعت در روز) را آزاد کند، که او برای سود کسب و کار صرف می کند.

در واقع، وضعیت پیرایش در اکثر شرکت ها بدتر است. ضرایب از مرتبه 4-7٪ در مشخصات گذاشته شده است و اگر کارگاه با 3-5٪ پیرایش کار کند، این نتیجه خوبی محسوب می شود. کاهش 3-5٪ در عامل محصول واقعی 30-50 هزار روبل است که به ازای هر میلیون صرف شده برای مواد صرفه جویی می شود. و با این حال، این امکان را فراهم می کند که روبل اضافی در هزینه برنامه ریزی شده لحاظ نشود و قیمت های مطلوب تری به خریدار ارائه دهد.

مسئله مصرف بهینه مصالح از چند قسمت تشکیل شده است.

حسابداری انبار مواد اندازه گیری شده

بسته به ویژگی های کسب و کار، مشتریان از چندین طرح حسابداری برای مواد استفاده می کنند:

• بر اساس برنامه تولید، الزامات تشکیل می شود - فاکتورهایی که محصولات را نشان می دهد. صدور مواد اضافی (کافی نیست) در اسناد جداگانه منعکس شده است. ذکر محصولات در این اسناد مطلوب است، اما شرط لازم نیست. در این صورت فقط آن دسته از موادی که در مشخصات محصولات تولیدی امروزی و فقط به مقدار لازم باشد به کارگاه صادر می شود. نقطه ضعف این روش نیاز به تهیه اسناد بیشتر و نبود انبار مواد در سایت ها است (شاید این یک مزیت باشد؟)
• الزامات - فاکتورها به صورت ناهمزمان، بدون ارجاع به طرح تولید، بر اساس درخواست استادکاران تولید می شوند. این رویکرد به شما امکان می دهد یک "انبار زنده" با حداقل هزینه های اپراتور برای انباردار بدست آورید، اما در برابر هزینه بیش از حد مواد محافظت نمی کند. تمام مسئولیت انطباق جریان با مشخصات در این مورد بر عهده استادکاران و کارگران است. تجزیه و تحلیل هزینه طرح و واقعیت انحرافات را نشان می دهد، اما ممکن است خیلی دیر باشد

حسابداری برای تریم تجاری

در سناریویی که نیازها - فاکتورها بر اساس برنامه تولید تولید می شوند امکان پذیر است. بقیه تریم تجاری در ابتدای برش از یک رجیستر مخصوص گرفته شده و توسط اپراتور مطابق با تراز واقعی قابل تنظیم است. هنگام انجام یک تکلیف تولید، اطلاعات مربوط به مقدار موادی که باید از انبار دریافت شود در الزامات - فاکتورها قرار می گیرد و داده های مربوط به تریم تجاری حاصل دوباره به ثبت اضافه می شود.

تعامل مجریان

هنگام تصمیم گیری در مورد استفاده از بهینه ساز تودرتو، در نظر بگیرید:

• با برش خودکار، سازماندهی جوش (مونتاژ) محصولات "از زیر اره" غیرممکن است، زیرا بخش های مربوط به یک محصول در سراسر نقشه بهینه سازی "پراکنده" می شوند.
• چرخه تولید در حال طولانی شدن است، لازم است یک استخر برای ذخیره سازی مواد خالی سازماندهی شود. یک مصالحه برش در دسته های 30 تا 50 قطعه است. در همان زمان، نرخ برش بالا به دست می آید و بارگذاری یکنواخت مناطق جوشکاری و اتصالات به دست می آید.
• بازدهی که فروشگاه می تواند به تغییرات طرح پاسخ دهد کاهش می یابد. اگر مدیری نیاز داشته باشد که محصول جدیدی را در برنامه امروز جای دهد، این امر نتایج بهینه سازی را بدتر می کند.

منبع: BY MATERIALS LLC "BASIS - CENTER"

همانطور که از بخش های قبل توضیح داده شد، مفهوم الگوی برش بهینه مبهم است. یک طرح تودرتو با مقدار KIM بالا می تواند کاملاً غیرتکنولوژیکی باشد و بالعکس. با این حال، همیشه می توان طرح های تودرتو تولید کرد که حداکثر تعداد الزامات مربوط به یک فرآیند تکنولوژیکی خاص را برآورده کند. در اینجا تعدادی توصیه عملی در مورد روش برش وجود دارد.

هنگام استفاده از صفحات با اندازه معین، می توان الگوهای تودرتو شکل داد که دارای ارزش CIM نامطلوب یا قابلیت ساخت پایین هستند. در صورتی که امکان خرید صفحات با اندازه های دیگر وجود داشته باشد، منطقی است که همان لیست پانل ها را برش دهید، اما با اندازه استاندارد متفاوت صفحه. شاید کیفیت نقشه های تودرتو بالاتر باشد. علاوه بر این، به هیچ وجه لازم نیست که در اسلب های بزرگتر، نقشه های برش کیفیت بهتری داشته باشند.

پس از برش، تجزیه و تحلیل نقشه های حاصل ضروری است. ابتدا باید ابعاد تریم های به دست آمده را بر حسب تفاوت ابعاد تریم ها با پانل های سایز بعدی محصول ارزیابی کرد. شاید بتوان ابعاد برخی از قطعات یا کل محصول را تغییر داد تا نقشه های تودرتو بهتر به دست آید.

بیایید یک مثال ساده بزنیم. بگذارید یک صفحه با اندازه 2000x1000 میلی متر وجود داشته باشد. عرض برش 0 میلی متر لازم است 12 قسمت با اندازه 1001x501 میلی متر برش داده شود. بدیهی است که تنها یک پنل روی یک صفحه قرار می گیرد، یعنی برای تکمیل سفارش به 12 صفحه نیاز است و مقدار CIM حدود 25 درصد است. اما اگر ابعاد پانل فقط 1 میلی متر کاهش یابد، در یک صفحه 2000x1000 میلی متر چهار پانل با ابعاد 1000x500 میلی متر وجود خواهد داشت و مقدار CIM برابر با 100٪ خواهد بود. با تمام مرسوم بودن مثال، به وضوح نشان می دهد که چگونه، با تغییر ابعاد پانل ها با مقداری که، به عنوان یک قاعده، برای عملکرد و شاخص های زیبایی شناختی محصولات مبلمان حیاتی نیست، می توانید سود قابل توجهی در همه موارد بدست آورید. شاخص های کلیدی: هزینه، شدت کار و زمان ساخت محصول.

در صورتی که ابعاد پانل ها قابل تغییر نباشد، می توانید سعی کنید ضخامت روکش را تغییر دهید. یک مثال را در نظر بگیرید. پانل های موجود در محصول با موادی به ضخامت 0.5 میلی متر از همه طرف اندود شده اند، در حالی که آستر با برش کانتور پانل اعمال می شود. این بدان معنی است که ابعاد اره پانل ها با دو ضخامت لبه برای هر بعد - طول و عرض، یعنی 1 میلی متر کاهش می یابد. ما نقشه های برش را تشکیل و تجزیه و تحلیل می کنیم. فرض کنید از کیفیت راضی نیستند. ما به مدل محصول در ماژول‌های BAZIS-Mebelshchik یا BAZIS-Kkaf برمی‌گردیم و دستور تعویض گروهی مواد روکش را با ماده جدیدی به ضخامت 2.0 میلی‌متر (یا دستور جایگزینی مواد روکشی روی لبه‌های جداگانه پانل) را اجرا می‌کنیم. در این صورت، ابعاد اره پانل 4 میلی متر کاهش می یابد، اما ابعاد پانل تمام شده ثابت می ماند. ما برش مجدد را انجام می دهیم و نتایج را تجزیه و تحلیل می کنیم. ممکن است معلوم شود که ارزش CIM به شدت افزایش خواهد یافت ، زیرا دقیقاً این میلی مترها برای به دست آوردن یک برش با کیفیت بالا کافی نبودند. البته، مواد روکش جدید گرانتر است، یعنی با یک برش جدید، هزینه مواد روکش را از دست می دهیم، اما در هزینه تخته نئوپان صرفه جویی می کنیم، که می تواند افزایش قیمت حاصل را "مسدود" کند. وضعیت متناقض به نظر می رسد: مبلمان گران تر (به دلیل روکش گران قیمت) به دلیل صرفه جویی در مواد در تولید ارزان تر است. توجه داشته باشید که تمام محاسبات هزینه محصول به صورت خودکار و تقریباً فوری در ماژول BAZIS-Estimate انجام می شود.

یه توضیح دیگه الگوریتم های برش مواد تخته برای صنعت مبلمان بر اساس ایدئولوژی برش با برش های گیوتینی است، یعنی برش های مستقیم که نوار جریان را به دو قسمت برش می دهد. یکی از الزامات ساخت برش، دقت ابعاد قطعات با در نظر گرفتن تلرانس ها و تناسب ها است. بر این اساس، الگوریتم های تولید نقشه های تودرتو باید به گونه ای عمل کنند که پانل هایی با دقیق ترین ابعاد به دست آید.

بخشی از نقشه برش را که در شکل نشان داده شده است در نظر بگیرید. 5.1.

آخرین نوار شامل یازده پانل با ابعاد 200x120 میلی متر است که به روش های مختلف قابل برش است. فرض کنید که استاپ ها با دقت 0.5 ± میلی متر تنظیم شده اند که دقت معمول هنگام اره کردن پانل ها است. عرض برش - 5 میلی متر. ما برش را انجام می دهیم. ابتدا روکش صفحه را انجام می دهیم، سپس نوار را با این پانل ها برش می دهیم، یعنی برش "افقی" را انجام می دهیم. پس از آن، می توانید برش را در فاصله 200 * 11 + 5 * 10 = 2250 میلی متر ایجاد کنید تا ضایعات را اره کنید. اما این بعد را می توان 0.5 میلی متر کمتر (دقت تنظیم توقف)، یعنی 2249.5 میلی متر تنظیم کرد. برش را انجام می دهیم و اندازه را در عرض 120 میلی متر قرار می دهیم که در واقع به دلیل دقت نصب می تواند برابر با 119.5 = 0.5-120 باشد. سپس اندازه را روی 200 میلی متر قرار می دهیم که در واقع می تواند برابر با 200 + 0.5 = 200.5 میلی متر باشد. ما ده پانل را قطع می کنیم، در حالی که ابعاد آخرین پانل به طور خودکار تشکیل می شود. طول آن را اندازه می گیریم و متوجه می شویم که 194.5 میلی متر است، یعنی 5.5 میلی متر کمتر از حد لازم است. اگر همه ابعاد با دقت 0.5 میلی متر تنظیم شده باشند چگونه اتفاق می افتد؟ با این حال، اثبات این امر آسان است: 2249.5 - 200.5 * 10 - 5 * 10 \u003d 194.5 میلی متر. اندازه واقعی آخرین پانل 194.5x119.5 میلی متر است و این یک ازدواج غیرقابل جبران است. این مثال نشان می دهد که چگونه ترتیب برش بر ابعاد واقعی قطعات تأثیر می گذارد.

هرگز نباید فراموش کرد که یک سند تکنولوژیک (در این مورد، یک نمودار برش) دستورالعملی برای کارگر است که شامل کل فناوری ساخت و ابعاد کنترل است و نه فقط یک الگوی هندسی. در تولید جدی، یک کارگر نباید چیزی را تا کند یا رقم بزند. باید به شدت دستورالعمل ها را مطابق با مستندات فرآیند تکنولوژیکی تولید محصول دنبال کند.

تجزیه و تحلیل بهینه، قابلیت ساخت و امکان سنجی نمودارهای برش

این بخش نمونه هایی از برخی از نقشه های تودرتو به دست آمده در برنامه های مختلف را با تجزیه و تحلیل مشکلات و ناراحتی هایی که ممکن است هنگام اجرای آنها بر روی تجهیزات برش ایجاد شود، ارائه می دهد. این به خواننده امکان می دهد تا ایده بهتری از پارامترهای مهم طرح های تودرتو مانند ساخت و امکان سنجی آنها بدست آورد. تعدادی از نمونه های برش نقشه ها و نظرات به آنها با رضایت نویسنده از مقاله، قسمت - از انجمن مبلمان حرفه ای htpp://mebelsoft.net گرفته شده است.

فرض می کنیم که عملیات تکنولوژیکی برش لبه های دال از هر دو طرف برای تهیه پایه اندازه گیری (لبه ای که از آن شمارش گرفته می شود) به پایان رسیده است، بنابراین هنگام توصیف توالی اقدامات برای برش در نظر گرفته نمی شود. برای ساده سازی تحلیل، عرض برش را صفر فرض می کنیم.

بیایید نقشه برش نشان داده شده در شکل را تجزیه و تحلیل کنیم. 5.2. از نظر KIM این کارت کاملاً خوب است. روند اجرای آن را روی یک اره مدور در نظر بگیرید: ما به صورت متوالی یک برش افقی 1 و یک برش عمودی 2 انجام می دهیم.

برای برش بقیه ورق، لبه های چپ و بالا تنها مرجع هستند. برای برش بعدی، مثلاً برش افقی 3، عرض نوارها (480+394+394 میلی متر) باید با هم جمع شوند. این بدان معنی است که تعیین اندازه دقیق در این مرحله غیرممکن است - پایه از بین رفته است.

در نگاه اول به نظر می رسد که هیچ اتفاق وحشتناکی رخ نداده است. با این حال، کجا تضمینی وجود دارد که کارگر اشتباه نکند و بخشی از برگه به ​​سادگی وارد ازدواج نشود؟ نکته دوم، جدی تر. هیچ عملیاتی را نمی توان با دقت انجام داد، زیرا هیچ ابعادی بدون تلورانس در فناوری وجود ندارد. آنها توسط دقت ماشین، سیستم خط کش ها و توقف ها، دقت ابزار اندازه گیری و غیره ارائه می شوند. در مرحله اول و دوم، اندازه نوار دقیقاً از پایه تنظیم شد، بنابراین خطای اندازه حداقل است. هنگام برش نوارها در قسمت باقیمانده ورق (برش افقی 3) اندازه نوار برش با خطای 0.5 میلی متر تنظیم می شود. بر این اساس می توانید سایز 480+394+394=1268-0.5mm=1267.5mm را تنظیم کنید.

برش های عمودی 4، 5 و 6 با دقت رضایت بخشی انجام می شود. سپس یک نوار به ابعاد 509x1267.5 میلی متر می گیریم و آن را با برش های افقی برش می دهیم. برای انجام برش 7، هنگام تنظیم سایز 480 میلی متر با دقت 0.5 میلی متر، در واقع اندازه را روی 480.5 میلی متر و در برش 8، هنگام تنظیم سایز 394 میلی متر با دقت 0.5 میلی متر، اندازه را تعیین می کردند. در واقع روی 394.5 میلی متر تنظیم شده است.

قسمت آخر با اندازه 392.5 میلی متر، کمتر از مقدار اسمی 1.5 میلی متر است. این در حال حاضر یک ازدواج غیرقابل جبران برای تولید جدی است، زیرا دقت مشخص شده اجرای 0.5 میلی متر است.

برای نقشه نشان داده شده در شکل. 5.3 حتی برای اولین برش تنظیم اندازه دقیق غیرممکن است. برش اول (برش عمودی 1) باید در فاصله 6*363 میلی متر انجام شود. برای برش بیشتر، سایز را روی 363 میلی متر با دقت 0.5 میلی متر قرار می دهیم، یعنی پنج نوار اول را به اندازه 363.5 میلی متر برش می دهیم. به راحتی می توان محاسبه کرد که اندازه آخرین نوار 360 میلی متر خواهد بود و این در حال حاضر یک ازدواج غیرقابل جبران از چهار قسمت است. البته، می توانیم پنج نوار 362.5 میلی متری و آخرین نوار 366 میلی متری داشته باشیم. این در حال حاضر یک ازدواج قابل تعمیر است، اما برای رفع آن، باید یک برش اضافی ایجاد کنید.

نقشه نشان داده شده در شکل را در نظر بگیرید. 5.4. همانطور که می بینید، قرار دادن پانل ها روی آن بسیار متراکم است، اما خود کارت غیرقابل اجرا است، یعنی برش بر اساس آن به سادگی غیرممکن است. یک توالی احتمالی از اقدامات را در نظر بگیرید:

▼ ایجاد برش عمودی 1 به اندازه 872 میلی متر.
▼ ایجاد برش افقی 2 در اندازه 868 میلی متر.
▼ ایجاد برش افقی 3 در سایز 550+90 میلی متر.

علاوه بر این، بدون برش از طریق، به عنوان مثال، برش افقی 4، 6، یا برش عمودی 5، را نمی توان انجام داد. اگر کارگر قبل از بریدن متوجه این موضوع شود خوب است. در غیر این صورت، یک یا چند ورق از مواد دور ریخته می شود.

نقشه نشان داده شده در شکل 5.5 امکان پذیر است و ارزش KIM خوبی دارد. ترتیب اره کردن به شرح زیر است: برش عمودی 1، برش لبه، برش، برش افقی 2، برش لبه، برش عمودی 3 و غیره. به عبارت دیگر، تقریباً پس از هر برش، صفحه باید چرخانده شود، به این معنی که پیچیدگی برش به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

نقشه در شکل 5.6 در نگاه اول امکان بهبود وجود ندارد: هم CMM حداکثر است و هم قابلیت ساخت تضمین شده است. دنباله برش را در نظر بگیرید. ابتدا سمت راست را سوهان می زنیم (برش عمودی 1) و سپس با چرخاندن 90 درجه صفحه، نوارها را برش می دهیم. ناراحتی در نیاز به چرخاندن تقریباً کل دال نهفته است، زیرا به عنوان مثال، وزن متوسط ​​یک تخته نئوپان 2750x1830 میلی متر با ضخامت 16 میلی متر حدود 60 کیلوگرم است. خیلی ساده تر است که ابتدا نوارها را برش دهید و تنها پس از آن لبه هر یک از آنها را جدا کنید.

ترتیب اره کردن کارت نشان داده شده در شکل را در نظر بگیرید. 5.7. ما یک برش عمودی 1 در اندازه 2000 میلی متر انجام می دهیم. سپس باید آن را به صورت نوارهای افقی اره کرد که اولین آنها دارای اندازه 1999x50 میلی متر است. به دلیل وجود تنش‌های داخلی در صفحه، چنین نوار باریک و بلندی احتمالاً خم می‌شود و ممکن است لازم باشد که از بین برود. همین امر می تواند با سمت راست ترین نوار عمودی (برش عمودی N) با عرض 100 میلی متر اتفاق بیفتد.

نقشه برش نشان داده شده در شکل. 5.8 مشکل خم شدن احتمالی یک نوار باریک به عرض 50 میلی متر را با قرار دادن آن در وسط ورق حل می کند. این اثر با انتخاب یک روش مرتب سازی که در آن نوارهای باریک در داخل قرار دارد، به دست می آید. با این حال، این به طور قابل توجهی تولید نوارهای باقیمانده را "بدتر" کرد: تنظیم متناوب توقف ها برای کاهش و افزایش اندازه نوارهای برش سطح دوم و بالاتر به کاهش دقت ابعاد کمک می کند. این به دلیل این واقعیت است که روش مرتب سازی انتخاب شده بر باندهای همه سطوح تأثیر می گذارد.

این مشکل را می توان با فعال کردن گزینه First level narrow strips located inside، که در زبانه Selection kriters در گفتگوی پارامترهای تودرتو قرار دارد، حل کرد. در این مورد، همانطور که از شکل 1 مشاهده می شود. 5.9، نوار عرض 50 میلی متر همچنان در وسط دال قرار دارد، اما در عین حال، در هر نوار دریافتی، پانل ها طبق روش تعیین شده، به عنوان مثال، از حداکثر اندازه به حداقل اندازه مرتب می شوند.

نقشه برش نشان داده شده در شکل. اجرای 5.10 به هیچ وجه غیرممکن است، زیرا هیچ برش مستقیمی در قطعه انتخاب شده وجود ندارد.

بنابراین، تجزیه و تحلیل نقشه‌های تودرتو که به‌طور خودکار در برنامه‌های مختلف تودرتو به‌دست می‌آیند نشان می‌دهد که عدم توجه به عوامل بهینه‌سازی فناوری، در بهترین حالت، منجر به اجرای پر زحمت نقشه‌های تودرتو و در بدترین حالت، ازدواج غیرقابل جبرانی می‌شود. به این دلایل، الگوریتم‌های بهینه‌سازی برش سنتی برای حداکثر مقدار CMM همیشه آن را ارائه نمی‌کنند.

کاهش پیچیدگی برش

وظیفه کاهش پیچیدگی عملیات برش برای هر شرکت مبلمان مرتبط است. گزینه های ممکن را برای حل آن در نظر بگیرید. فرض می کنیم که این شرکت از مراکز اره که می توانند برش دسته ای را انجام دهند و اره های مدور معمولی استفاده می کند. اطلاعات برای ساخت کم‌مشکل‌ترین استراتژی تودرتو از اطلاعات آماری صادر شده توسط ماژول BAZIS-Nesting به‌دست می‌آید.

فرض کنید کار خاصی بریده شده است که شامل حدود پنجاه اندازه استاندارد پانل با تعداد کل حداقل 150 قطعه است و تعداد پانل ها حدود 3000 قطعه است. گونه ای از بخشی از داده های آماری تولید شده توسط ماژول BAZIS-Nesting در جدول آورده شده است. 5.1.

شاخص های کیفیت برش انجام شده بسیار خوب است. از آنجایی که تجهیزات مورد استفاده امکان برش تا شش اسلب در یک بسته را به طور همزمان فراهم می کند، جدول ویژگی های تمام گزینه های ممکن برای برش دسته ای را نشان می دهد. بیایید آنها را در نظر بگیریم.

تعداد کل بشقاب های استفاده شده 162 عدد می باشد. اگر برش را فقط روی یک اره مدور انجام دهید، یک صفحه در هر چرخه، تعداد چرخه ها برابر با تعداد صفحات - 162 چرخه خواهد بود.

هنگام برش دو دال در یک بسته، تعداد چرخه ها 84 خواهد بود. هنگام تغییر به سه دال، تعداد چرخه ها کمی کاهش می یابد، به 83. سایر ویژگی ها نیز بهبود می یابند، اما فقط اندکی. اما هنگام جابجایی به برش با چهار صفحه، همه مقادیر به طور چشمگیری بهبود می یابد، تقریبا دو برابر. به عنوان مثال، تعداد چرخه ها قبلاً 45 است.

افزایش بیشتر در تعداد صفحات در بسته به هیچ وجه ویژگی های برش را تغییر نمی دهد. در نگاه اول، این منطقی نیست. با این حال، توضیح بسیار ساده است: در این نوع، مجموعه پانل ها به گونه ای است که نمی توان بسته های پنج پانل را برای برش آن تشکیل داد. بهترین گزینه برش چهار بشقاب در یک بسته است.

چنین بهبود شدیدی در ویژگی های برش دسته ای همیشه اتفاق نمی افتد. مثال دیگری را در نظر بگیرید که اطلاعات مربوط به آن در جدول آمده است. 5.2. کاهش شدید تعداد چرخه ها فقط در طول انتقال به برش دسته ای رخ داد و در آینده دارای یک ویژگی صاف است.

نحوه محاسبه تعداد چرخه ها را توضیح دهید. لازم است طبق نقشه برش 12 دال برش داده شود. با چهار بشقاب در بسته، سه چرخه (12:4 = 3) و با پنج صفحه، دو بسته پنج بشقاب و یک بسته دو صفحه، یعنی همان سه چرخه لازم است.

طول کل برش ها به تعداد چرخه ها بستگی دارد و سایش اره به آن بستگی دارد. اره کردن با ابزار بلانت مصرف انرژی را افزایش می دهد، کیفیت محصول را کاهش می دهد و می تواند باعث شکستن تیغه های اره شود. بیایید به مثال اول برگردیم. هنگام برش توسط یک دال، طول برش ها 4654.266 متر و در هنگام برش توسط چهار دال کمتر است - 1302.112 متر. از طرف دیگر، ضخامت کل دال "برش" در حالت اول کمتر است ( یک اسلب)، و در دوم - بیشتر (چهار صفحه). بنابراین، سایش اره تقریباً یکسان خواهد بود.

با این حال، این کاملا درست نیست. مشخص است که سایش ابزار برش به عوامل زیادی بستگی دارد: میزان تغذیه، وضعیت فنی دستگاه و غیره، از جمله تعداد ضربه دندان ها به سطح ماده و میزان مواد اره شده. سایر موارد برابر هستند، ضربه حدود یک سوم سایش را تشکیل می دهد و خود اره حدود دو سوم را تشکیل می دهد. به راحتی می توان حدس زد که تعداد ضربه ها هنگام برش یک صفحه بسیار بیشتر باشد که منجر به سایش بیشتر اره می شود. نتیجه گیری: برش برای انجام بسته هایی با حداکثر تعداد صفحات ممکن ترجیح داده می شود. این نه تنها باعث صرفه جویی در زمان و کاهش شدت کار می شود، بلکه عمر ابزار برش را نیز افزایش می دهد.

تمرین انباشته پنل

همانطور که در بالا ذکر شد، حل مشکل برش بهینه مواد نه تنها جنبه اقتصادی و تکنولوژیکی دارد، بلکه جنبه های سازمانی نیز دارد که افزایش بهره وری خود بخش برش و بسیاری از بخش های مرتبط را ممکن می سازد. بیایید نمودارهای برش را با ترتیبی که در شکل نشان داده شده است تجزیه و تحلیل کنیم. 5.11 و شکل. 5.12.

اطلاعات کلی در مورد تودرتو (در ماژول BAZIS-Nesting قبل از اولین نقشه نمایش داده می شود) در جدول آورده شده است. 5.3.

از نظر ارزش CMM و قابلیت ساخت، می توان آنها را بهینه در نظر گرفت. ترتیب برش را در نظر بگیرید. در شکل، کارت ها را به صورت مشروط از چپ به راست و از بالا به پایین شماره گذاری می کنیم. 5.11 با ادامه در شکل. 5.12. کارت ها را در شکل شماره گذاری می کنیم. 5.13 با ادامه در شکل. 5.14.

پس از برش کارت اول، پشته های 40 پانل 800x350 میلی متر (موقعیت 3)، 48 پانل 600x290 میلی متر (موقعیت 1) و 192 پانل 500x146 میلی متر (موقعیت 2) روی سایت تشکیل می شود. آخرین پانل ها را می توان برای پردازش بیشتر ارسال کرد، زیرا آنها به طور کامل اره می شوند. پنل های باقی مانده در سایت باقی می مانند. پس از اره کردن کارت دوم، پشته پانل های 800x350 میلی متر (موقعیت 3) 30 پانل دیگر افزایش می یابد، اما همچنان در محل باقی می ماند. فقط با برش کارت چهارم می توانید پانل های 800x350 میلی متر (موقعیت 3) را برای پردازش بیشتر منتقل کنید، اما پانل های 600x290 میلی متر (موقعیت 1) روی سایت باقی می مانند. علاوه بر این، یک پشته از پانل های 480x352 میلی متر (مورد 4) به مقدار 20 قطعه ظاهر می شود. تنها پس از اره کردن کارت سوم در سایت، تنها پشته پانل های 480x352 میلی متر (موقعیت 4) باقی می ماند. بنابراین، در محل برش در هنگام اجرای سفارش، به طور مداوم تعداد قابل توجهی پشته پانل در اندازه های مختلف وجود دارد که در انتظار ارسال برای پردازش بیشتر هستند. و این، همانطور که تمرین نشان می دهد، از بزرگترین سفارش دور است. این وضعیت مملو از حداقل دو پیامد منفی است:

▼ با اندازه پانل های مشابه در پشته های مختلف، احتمال خطای ذهنی کارگر زیاد است، که می تواند به سادگی پانل ها را مخلوط کرده و آنها را در پشته اشتباه قرار دهد.
▼ زمان از کار افتادن سایر بخش های شرکت (رو به رو، فرز و پر کردن و غیره) در انتظار پانل ها.

بیایید برش کار مشابه را با تنظیمات بدون تغییر معیارها و پارامترها انجام دهیم، اما با در نظر گرفتن فناوری انباشته شدن بهینه. برای انجام این کار، در گفتگوی تنظیمات تودرتو، در تب معیارهای انتخاب، حالت انباشته را بر اساس منطقه تنظیم کنید. نتیجه در شکل نشان داده شده است. 5.13 و 5.14، و اطلاعات کلی در مورد نتایج برش جدید در جدول آورده شده است. 5.4.

بیایید نتایج برش را تجزیه و تحلیل کنیم. ارزش KIM 5.48٪ کاهش یافت، اما KIM با در نظر گرفتن تزئینات، عملاً بدون تغییر باقی ماند. تعداد و مساحت قلمه ها و همچنین تعداد کارت های برش دو قطعه افزایش یافته است. برای برش سفارش، یک اسلب اضافی از مواد مورد نیاز بود. تعداد و طول کل برش ها تقریباً بدون تغییر باقی ماند.

به عنوان یک نکته مثبت، ما به کاهش دو برابری تعداد تنظیمات اندازه اشاره می کنیم. ترتیب برش ورق ها را در نظر بگیرید. پس از برش کارت اول، یک پشته از پانل های 800x350 میلی متر (موقعیت 3) در محل تشکیل می شود که پس از برش کارت چهارم، می توان آنها را به مراحل بعدی پردازش فرستاد. در عوض، پشته ای از پانل های 600x290 میلی متر تشکیل می شود (موقعیت 1). کارت های ششم و دوم را به ترتیب برش می دهیم و پس از آن این پانل ها را بیشتر ارسال می کنیم. هنوز یک دسته از پانل ها در سایت وجود دارد - اکنون در اندازه 480x352 میلی متر (موقعیت 4). پس از اره کردن کارت هفتم، آنها نیز به مراحل بعدی پردازش فرستاده می شوند. آخرین کارت (سومین) فقط شامل پانل های 500x146 میلی متری (موقعیت 2) است. بنابراین، در هر زمان معین، بیش از دو پشته پانل با اندازه های مختلف در منطقه برش وجود ندارد، که یکی از آنها برای انتقال به مناطق دیگر کاملاً آماده شده است.

همانطور که می بینید، هر دو گزینه برش مزایا و معایب خود را دارند. انتخاب، مانند همیشه، با توجه به وضعیت تولید خاص تعیین می شود. نکته اصلی این است که فناوری انباشته شدن بهینه به متخصصان تولید مبلمان فرصت های بیشتری برای سازماندهی بارگیری یکنواخت تجهیزات در تمام زمینه های فناوری می دهد. اعمال یا عدم اعمال آن به عوامل زیادی بستگی دارد که اصلی ترین آنها توانایی تجزیه و تحلیل و ارزیابی تمام هزینه هایی است که در اجرای یک سفارش خاص ایجاد می شود.

برش خطی اقتصادی مصالح (برش قالب‌ها) برای بسیاری از صنایع و ساختمان‌سازی مرتبط است. این اره کردن سیاههها و تخته ها در نجاری، میله های برش، میله های تقویت کننده، نبشی ها، کانال ها، لوله ها، تیرهای I به قسمت های خالی است.

در تولید سازه های فلزی و مهندسی مکانیک، برش عرضی رول با کاغذ و پارچه در صنایع خمیر و سبک.

با وجود سادگی ظاهری، حل مسائل برش خطی خیلی آسان نیست، اما ارزشمند است. معرفی یک رویکرد علمی برای برش مواد قالب گیری می تواند هزینه آنها را گاهی تا بیش از 10 درصد کاهش دهد! مقاله را تا انتها بخوانید و مطمئن شوید که این کلمات درست هستند.

موضوع مورد بررسی به مسائل برنامه ریزی خطی مربوط می شود. برای حل چنین مشکلاتی، دانشمندان در 70 سال گذشته چندین روش مختلف ارائه کرده اند.

روش شاخص های L.V. کانتوروویچ و V.A. Zalgallera با مهارت خاصی به شما امکان می دهد تا به طور مؤثر برش خطی را "به صورت دستی" بدون استفاده از فناوری رایانه انجام دهید. به خوانندگان کنجکاو توصیه می کنم با مطالعه کتاب «برش منطقی مواد صنعتی» نویسندگان فوق با این روش آشنا شوند.

روش سیمپلکس بر اساس ایده های L.V. کانتوروویچ توسط تعدادی از دانشمندان ایالات متحده آمریکا در اواسط قرن بیستم به تفصیل توصیف و توسعه داده شد. افزونه MS Excel "Search for a solution" (Solver) از این الگوریتم استفاده می کند. با این روش است کهبرتری داشتنما در این مقاله مشکل برش خطی را حل خواهیم کرد.

بعدها الگوریتم های ژنتیک، حریص و کلنی مورچه ها ظاهر شدند و توسعه یافتند. با این حال، ما به فهرست کردن آنها اکتفا می کنیم و بدون صعود به جنگل تئوری ها به تجارت می پردازیم (اگرچه در آنجا "در طبیعت" بسیار جالب است).

اجازه دهید اکسل را روشن کرده و با استفاده از یک مثال ساده از قطعه قطعه کردن میله های فلزی، با یکی از راه های حل مسائل عملی برش خطی آشنا می شویم. ریاضیدانان اغلب از این مسئله به عنوان "مسئله برش" یاد می کنند.

من داده های اولیه را برای مثال اختراع نکردم، بلکه آن را از مقاله Pokrovsky M.A. "به حداقل رساندن تلفات اجتناب ناپذیر مواد در تولید صنعتی هنگام برش آنها به قطعات خالی" منتشر شده در شماره 5 (مه 2015) مجله علمی و فنی الکترونیکی "بولتن مهندسی" منتشر شده توسط FGBOU VPO "MSTU im. N.E. باومن (لینک:انگبول. bmstu. en/ سند/775784. html).

هدفی که دنبال کردم مقایسه نتایج حل مشکل بود.

نمونه ای از حل مسئله برش خطی در MS Excel.

بیایید توافق کنیم که:

1. بیلت ها مواد اولیه به شکل میله، نوار، میله و غیره هستند. همان طول

2. جزئیات عناصری هستند که باید با برش قسمت های خالی اصلی به دست آیند.

3. عرض اره، برش، مالش برابر با صفر گرفته می شود.

وظیفه:

برای تکمیل یکی از سفارشات، بخش تدارکات باید سه اندازه استاندارد قطعات را بر روی قیچی های ترکیبی از میله های یکسان به طول 1500 میلی متر برش دهد:

151 قطعه به طول 330 میلی متر

206 قطعه به طول 270 میلی متر

163 قطعه به طول 190 میلی متر

لازم است طرح برش بهینه ای را پیدا کنید که از حداقل مواد استفاده می کند و بر این اساس حداقل مقدار ضایعات را ارائه می دهد.

اطلاعات اولیه:

1. طول جاهای خالی اصلی Lساعتبر حسب میلی متر در سلول ترکیبی می نویسیم

D3E3F3: 1500

2. ما اعداد را اختصاص می دهیم منتمام اندازه های استاندارد قطعات، از طولانی ترین شروع می شود و به کوتاه ترین در سلول ها ختم می شود

D4; E4; F4: 1; 2; 3

3. طول قطعات Lدمندر میلی متر می نویسیم

D5; E5; F5: 330; 270; 190

4. تعداد جزئیات ندمندر قطعات قرار داده شده است

D6; E6; F6: 151; 206; 163

5. ما به مرحله بسیار مهمی می رویم - پر کردن گزینه های برش.

باید به خاطر داشت و فهمید 2 اصل برای انجام این کار.

1. طول زباله باید کمتر از کوچکترین قسمت باشد ( 0< لو جی < Lددقیقه ).

2. ما شروع به "گذاشتن" قطعات در قطعه کار با بزرگترین قطعات و با بیشترین تعداد آنها می کنیم و به طور مداوم در جهت کاهش حرکت می کنیم.

اگر در گزینه برش قطعه اندازه وجود نداشته باشد، سلول را خالی می گذاریم، برای تسهیل درک بصری جدول، صفر نمی نویسیم.

گزینه برش شماره 1:

تلاش برای برش 5 قسمت شماره 1 از یک خالی غیرممکن است، بنابراین ما در سلول می نویسیم

همچنین اضافه کردن قسمت شماره 2 یا قسمت شماره 3 به لانه غیرممکن است، بنابراین سلول ها را خالی می گذاریم.

گزینه برش شماره 2:

تعداد قسمت های شماره 1 را 1 از نسخه قبلی کم می کنیم و در آن می نویسیم

ما سعی می کنیم 2 قسمت شماره 2 را اضافه کنیم - کار نمی کند، بنابراین به آن اضافه می کنیم

امکان تکمیل برش با جزئیات شماره 3 وجود دارد. وارد می شویم

با رعایت اصول بیان شده، ما با قیاس تمام 18 گزینه برش ممکن را در این مورد پر می کنیم.

با تهیه چند جدول از گزینه های برش خود، منطق اقدامات را درک خواهید کرد و چند دقیقه را صرف این کار خواهید کرد.

اگر اصل اول در حین برش رعایت نشود، سلول با طول خروجی به طور خودکار به رنگ قرمز رنگ می شود. قالب بندی مشروط اعمال شده روی سلول های G7…G24 به وضوح در این کار به شما کمک می کند.

در سلول های H7 ... H24 چیزی ننویسید! از آنها برای نمایش نتیجه راه حل استفاده می شود!

آماده شدن برای راه حل:

* در سلول های G7 ... G24 طول ضایعات (برش) باقی مانده در نتیجه برش طبق فرمول محاسبه می شود.

لو جی = L h -Σ (Lدمن * ندij )

6. تعداد قطعات هر اندازه استاندارد، ساخته شده با توجه به تمام گزینه های تودرتوی اعمال شده، در سلول های D26، E26 و F26 طبق فرمول محاسبه می شود.

ندمنکالک = Σ (ندij * نساعتj )

تعداد قطعات موجود در طرح برش در انتهای محلول باید کاملاً با تعداد قطعات مشخص شده مطابقت داشته باشد!

7. تعداد قطعه مورد نیاز برای تکمیل طرح برش بهینه در سلول ترکیبی D27E27F27 با استفاده از فرمول تعیین می شود.

ن کالک =ΣN ساعتj

8. طول کل همه جاهای خالی مورد نیاز برای انجام یک لانه خطی همه قسمت ها در سلول ترکیبی D28E28F28 با استفاده از فرمول محاسبه می شود.

Lساعت Σ = L h*ناز محاسبه

9. طول کل ضایعات حاصل از اجرای طرح برش یافت شده در سلول ترکیبی D29E29F29 با استفاده از فرمول محاسبه می شود.

Lدر باره Σ = Σ (Lدر بارهj * نساعتj )

10. نسبت ضایعات تولید شده توسط طرح برش خطی بهینه از مقدار کل مواد مصرف شده در سلول ادغام شده D30E30F30 با استفاده از فرمول محاسبه می شود.

Ωo = Lo Σ /Lz Σ

راه حل:

آماده سازی کامل شده است، 18 گزینه برای بهینه ترین برش یک قطعه کار به قطعات تعیین می شود و تمام فرمول های لازم وارد می شود. اکنون باید مشکل اصلی را حل کنیم: تعیین طرح برش بهینه - چند قسمت خالی و با توجه به گزینه های برشتا در نهایت با حداقل ضایعات تمام قطعات لازم را به مقدار مناسب تهیه کنید.

1. در منوی اصلی "سرویس" - "جستجوی راه حل ..." را انتخاب کنید.

2. در پنجره ای به همین نام "جستجوی راه حل" که ظاهر می شود، تنظیمات را انجام می دهیم.

2.1. طول کل ضایعات را به تابع هدف اختصاص می دهیم Lo Σو لینک را در پنجره سلول هدف وارد کنید.

2.2. سوئیچ "برابر:" را در موقعیت "حداقل مقدار" قرار دهید.

2.3. سلول های دارای متغیر را مشخص کنید Nz jدر پنجره Changing Cells.

2.4. محدودیت هایی را در پنجره ای به همین نام وارد می کنیم. به عنوان شرایط، ما نیاز به برابری داده ها را نشان می دهیم Nd iو تسویه حساب Nd icalcتعداد قطعات و همچنین متغیرها Nz j- تعداد تخمین زده شده خالی ها با برش گزینه ها - ما محدودیتی را اعمال می کنیم: اینها باید اعداد صحیح باشند.

3. دکمه "Parameters" را فشار می دهیم و در پنجره "Solution search parameters" که باز می شود تنظیمات را مانند تصویر زیر انجام می دهیم. با دکمه OK پنجره را ببندید.

4. در پنجره «جستجوی راه حل»، روی دکمه «Run» کلیک کنید و منتظر بمانید تا اکسل راه حلی را پیدا کند. این ممکن است چند دقیقه طول بکشد.

5. پس از ذخیره راه حل یافت شده با دکمه OK، نتایج در سلول های H7 ... H24 در برگه اکسل نمایش داده می شود.

تصویر زیر طرح برش خطی بهینه یافت شده را نشان می دهد.

نتیجه چیست؟

برش خطی در جاهای خالی اکسل برای کارهایی مانند آنچه در این مقاله مورد بحث قرار گرفت، با روشی که در بالا توضیح داده شد در 10-15 دقیقه انجام می شود! "به صورت دستی"، بدون دانستن روش شاخص های کانتوروویچ، در چنین زمانی راه حلی پیدا نخواهید کرد.

با اجرای چندین بار "جستجوی راه حل" با پارامترهای جستجوی مختلف، موفق به یافتن 5 طرح مختلف برای برش خالی شدیم. هر 5 طرح به همان تعداد خالی نیاز دارند - 93 و فقط 2.21٪ ضایعات می دهند!!! این طرح ها تقریباً 6% بهتر از طرح محاسبه شده توسط پوکروفسکی و بیش از 10% اقتصادی تر از طرح "سنتی" هستند (به لینک منبع اصلی در قسمت اول مقاله مراجعه کنید). نتیجه بسیار شایسته ای به سرعت و بدون استفاده از برنامه های گران قیمت به دست آمد.

لازم به ذکر است که افزونه Excel Solver ("جستجوی راه حل") که از روش سیمپلکس هنگام حل مسائل برنامه نویسی خطی استفاده می کند، نمی تواند با بیش از 200 متغیر کار کند. همانطور که برای مسئله برش خطی که در نظر گرفتیم اعمال می شود، این بدان معنی است که تعداد قلمه ها نمی تواند از 200 نوع تجاوز کند. برای کارهای ساده، این کافی است. برای کارهای پیچیده تر، باید سعی کنید "ترکیبی" از الگوریتم "طمع" و روش حل کننده سیمپلکس را اعمال کنید و بیش از 200 مورد اقتصادی ترین آنها را از لیست کامل قلمه ها انتخاب کنید. سپس صبر و حوصله را جمع می کنیم و به نتیجه می رسیم. می توانید سعی کنید یک مشکل پیچیده را به چندین مورد ساده تقسیم کنید، اما "سطح بهینه" راه حل یافت شده به احتمال زیاد کمتر خواهد بود.

شاید گزینه در نظر گرفته شده برای حل مسائل برش خطی «آکروباتیک» نباشد، اما قطعاً در مقایسه با رویکرد «سنتی» در بسیاری از صنایع، گامی رو به جلو است.

استفاده از افزونه MS Excel "Search for a Solution" (Solver) قبلاً در یک مقاله در وبلاگ مورد بحث قرار گرفته بود. من فکر می کنم که این ابزار فوق العاده ارزش توجه دقیق را دارد و بیش از یک بار به حل سریع و برازنده تعدادی از مشکلات جدید غیر پیش پا افتاده کمک می کند.

P.S. پیوندهایی به بهترین نرم افزار برش خطی رایگان که در وب پیدا کردم:

http://stroymaterial-buy.ru/raschet/70-raskroy-lineynih-izdeliy.html

http://forum-okna.ru/index.php?app=core&module=attach§ion=attach &attach_id=7508

http://forum.dwg.ru/attachment.php?attachmentid=114501&d=13823277 74

http://www.planetcalc.ru/917/

برنامه‌های دو پیوند آخر اکتشافی حریصانه را پیاده‌سازی می‌کنند و تودرتوی خطی را در کار مقاله با استفاده از 103 جای خالی انجام می‌دهند. استفاده از الگوریتم های حریص در مواردی که لازم است کل زمان عملیات برش را با گزینه های برش زیاد در پلان های بهینه تر کاهش داد، توجیه می شود.

در زیر مقاله در بلوک "بررسی ها" می توانید نظرات خود را خوانندگان عزیز بنویسید.