CN103136429B - 一种线材切割的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种线材切割的方法，包括：将要切割成的零件数据导入数据库；使用原料的原则是：首先使用余料库中的材料，直到该余料库中的材料已没有任何一根能被用来切割成某一种零件；接着使用库存中的材料，直到该库存中的材料已没有任何一根能切割成某一种零件；如果还有零件没有切割，则使用系统内置的材料，直到得到所有的零件为止；进行切割，对切割后剩余的材料进行判断，记录切割方案并计算该原材料的使用率；可生产数加1；如果可生产数大于等于零件种类数，则取出系统暂存的使用率对应的切割方案，使用该切割方案切割原料。本发明的优点在于：紧贴生产和采购的现状，填补了手工半自动的空白，为中小企业节约了成本提高了生产效率。

Description

一种线材切割的方法

技术领域

本发明涉及信息技术，具体是一种线材切割的方法。

背景技术

目前市场的线材切割的方法较多，如极限切割系统等，现有切割方法均基于材料的最高使用率进行分析计算，最终得出最佳的线材切割方案。但这种算方法只能适用于大型自动化，并且为批量生产企业，对于手工、半自动的中小企业很不适用。因为系统一味追求材料使用最优，其材料上切割的材料的种类和不加控制，在手工、和半自动线上人员很容易出错，极易造成人为材料损失，如果发现不及时还会增加许多额外开支。也就是尽管计算的最优，最省材料，但对于对于手工、半自动的生产加工中小企业来说，操作更难，风险更大。同时这一系统最佳方案要求各类材料允足或采购完全满足的情况下进行的，不考虑采购的实际情况，理论方案与实际材料现状相脱离。

针对这一现象，有必要开发一种能适应各种不同要求的线材切割的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新型线材切割的方法，能适应各种不同要求的线材切割系统，能够紧贴生产的现状和采购的现状，计算出最符合单位实际情况的切割方案。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题的：一种线材切割的方法，包括以下步骤：

步骤1：将要切割成的零件相关数据导入数据库，即将零件数据导入数据库；设置切割种类数即任意一根线材最多能够被切割成几种类型的零件；设置刀口公差a、夹钳公差b以及单根公差c；设任意单根线材的使用率为η，公式为其中x_i表示被切割成的同种规格型号和长度的零件的数量，y_i表示该零件的长度，l表示用于此次切割的线材的原长度；

步骤2：使用线材的原则是：首先使用余料库中的线材，直到该余料库中的线材已经没有任何一根能够被用来切割成某一种零件；接着使用库存中的线材，直到该库存中的线材已经没有任何一根能够切割成某一种零件；如果还有零件没有切割，则使用系统内置的线材，直到得到所有的零件为止。假设零件中最小长度为l_min，特定类型库中的任意一根线材线材的长度为k,如果l_min>k-a-b-c，其中不等式右边的值称为线材线材的有效长度，则将这根线材线材去除即不用这根线材线材进行下面步骤的运算，否则将这根线材线材暂存记为集合Q，如果没有符合条件的余料即集合Q为空集，则使用库存材料线材重复步骤2，如果没有库存材料线材符合上面的条件即集合Q为空集，则使用系统内置材料线材重复步骤2；

步骤3：从集合Q中取出最长的线材线材，记有效长度l_max，从零件库中按降序的方式，逐个取零件，记零件的长度为l₁，直到找到l₁＞＝l_max-a后进行切割，对切割后剩余的线材再进行判断是否能够再次被切割成零件，直到不能被切割或者切割成的零件的种类大于等于记录切割方案并用使用率公式计算该线材线材的使用率g，使用到如下公式：

注意中括号表示取整，去掉结果中的小数部分,x_j表示一根特定的线材线材能够被切割成的特定零件的数量；

步骤4：如果使用率g大于η，则使用该切割方案切割这种类型的线材，直到这种规格型号和长度的线材用完或者切割的零件数满足要求，将系统暂存使用率的重置为0，处理余料和切割成的零件，跳转到步骤2；

步骤:5：如果使用率g小于η，则将该使用率与系统中已经存入的使用率进行比较，注意系统暂存的默认使用率为零，如果使用率g较大则替换系统暂存的使用率；

步骤6：无论比较结果如何，可生产数都要加1，所谓可生产数就是已经用于比较的零件种类数；

步骤7：如果可生产数大于等于零件种类数，则取出系统暂存的使用率对应的切割方案，使用该切割方案切割线材，直到这种规格型号和长度的线材用完或者切割的零件数满足要求，跳转到步骤2。否则跳转到步骤3。

作为该线材切割的方法的优化步骤，在步骤7以后还包括下述步骤：

步骤8：盘存统计，包括线材盘存以及统计分析，所述线材盘存是对线材的实际使用情况进行盘存入库、核对，统计分析是对生产过程中产生的数据进行统计和分析的一个功能，包括线材的损耗率、产品的实时生产状态监控，可以通过某一时间段进行综合对比分析。

本发明的优点在于：原有技术仅针对大型全自动化的批量生产企业，此算法从真正意义上解决中小企业的手工、半自动的最佳切割方案，能够紧贴生产的现状和采购的现状，计算出最符合单位实际情况的切割方案，填补了手工半自动的空白，为中小企业节约了成本提高了生产效率。

具体实施方式

本发明一种线材切割的方法包括以下步骤：

步骤1：将要切割成的零件相关数据导入数据库，即将零件数据导入数据库；设置切割种类数即任意一根线材线材最多能够被切割成几种类型的零件；设置刀口公差a、夹钳公差b以及单根公差c；设任意单根线材线材的使用率为η，公式为其中x_i表示被切割成的同种规格型号和长度的零件的数量，y_i表示该零件的长度，l表示用于此次切割的线材的原长度；

步骤2：使用线材的原则是：首先使用余料库中的线材，直到该余料库中的线材已经没有任何一根能够被用来切割成某一种零件；接着使用库存中的线材，直到该库存中的线材已经没有任何一根能够切割成某一种零件；如果还有零件没有切割，则使用系统内置的线材，直到得到所有的零件为止。假设零件中最小长度为l_min，特定类型库中的任意一根线材线材的长度为k,如果l_min>k-a-b-c，其中不等式右边的值称为线材线材的有效长度，则将这根线材线材去除即不用这根线材线材进行下面步骤的运算，否则将这根线材线材暂存记为集合Q，如果没有符合条件的余料即集合Q为空集，则使用库存材料线材重复步骤2，如果没有库存材料线材符合上面的条件即集合Q为空集，则使用系统内置材料线材重复步骤2；

步骤3：从集合Q中取出最长的线材线材，记有效长度l_max，从零件库中按降序的方式，逐个取零件，记零件的长度为l₁，直到找到l₁＞＝l_max-a后进行切割，对切割后剩余的线材再进行判断是否能够再次被切割成零件，直到不能被切割或者切割成的零件的种类大于等于记录切割方案并用使用率公式计算该线材线材的使用率g，使用到如下公式：

注意中括号表示取整，去掉结果中的小数部分,x_j表示一根特定的线材线材能够被切割成的特定零件的数量；

步骤4：如果使用率g大于η，则使用该切割方案切割这种类型的线材，直到这种规格型号和长度的线材用完或者切割的零件数满足要求，将系统暂存使用率的重置为0，处理余料和切割成的零件，跳转到步骤2；

步骤:5：如果使用率g小于η，则将该使用率与系统中已经存入的使用率进行比较，注意系统暂存的默认使用率为零，如果使用率g较大则替换系统暂存的使用率；

步骤6：无论比较结果如何，可生产数都要加1，所谓可生产数就是已经用于比较的零件种类数；

步骤7：如果可生产数大于等于零件种类数，则取出系统暂存的使用率对应的切割方案，使用该切割方案切割线材，直到这种规格型号和长度的线材用完或者切割的零件数满足要求，跳转到步骤2。否则跳转到步骤3。

作为该线材切割的方法的优化步骤，在步骤7以后还包括下述步骤：

步骤8：盘存统计，包括线材盘存以及统计分析，所述线材盘存是对线材的实际使用情况进行盘存入库、核对，统计分析是对生产过程中产生的数据进行统计和分析的一个功能，包括线材的损耗率、产品的实时生产状态监控，可以通过某一时间段进行综合对比分析。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种线材切割的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将要切割成的零件相关数据导入数据库，即将零件数据导入数据库；设置切割种类数即任意一根线材最多能够被切割成几种类型的零件；设置刀口公差a、夹钳公差b以及单根公差c；设任意单根线材的使用率为η，公式为其中，x_i表示被切割成的同种规格型号和长度的零件的数量，y_i表示该零件的长度，l表示用于此次切割的线材的原长度；

步骤2：使用线材的原则是：首先使用余料库中的线材，直到该余料库中的线材已经没有任何一根能够被用来切割成某一种零件；接着使用库存中的线材，直到该库存中的线材已经没有任何一根能够切割成某一种零件；如果还有零件没有切割，则使用系统内置的线材，直到得到所有的零件为止；

设零件中最小长度为l_min，特定类型库中的任意一根线材的长度为k,如果l_min>k-a-b-c，则将这根线材去除，否则将这根线材暂存记为集合Q，如果没有符合条件的余料即集合Q为空集，则使用库存线材重复步骤2，如果没有库存线材符合上面的条件即集合Q为空集，则使用系统内置线材重复步骤2；

步骤3：从集合Q中取出最长的线材，记有效长度l_max，从零件库中按降序的方式，逐个取零件，记零件的长度为l₁，直到找到l₁＞＝l_max-a后进行切割，对切割后剩余的线材再进行判断是否能够再次被切割成零件，直到不能被切割或者切割成的零件的种类大于等于记录切割方案并用使用率公式计算该线材的使用率g，使用到如下公式：

$x_1=\left[\frac{l_{\max }}{l_1+a}\right],x_2=\left[\frac{l_{\max }-x_1(l_1+a)}{l_2+a}\right],...,x_j=\left[\frac{l_{\max }-\underset{i-1}{\overset{j-1}{\mathrm{\Σ}}}{x}_j(l_i+a)}{l_j+a}\right]$

式中，且x_j表示一根特定的线材能够被切割成的特定零件的数量；

步骤4：如果使用率g大于η，则使用该切割方案切割这种类型的线材，直到这种规格型号和长度的线材用完或者切割的零件数满足要求，将系统暂存使用率的重置为0，处理余料和切割成的零件，跳转到步骤2；

步骤5：如果使用率g小于η，则将该使用率与系统中已经存入的使用率进行比较，注意系统暂存的默认使用率为零，如果使用率g较大则替换系统暂存的使用率；

步骤6：无论比较结果如何，可生产数都要加1，所谓可生产数就是已经用于比较的零件种类数；

步骤7：如果可生产数大于等于零件种类数，则取出系统暂存的使用率对应的切割方案，使用该切割方案切割线材，直到这种规格型号和长度的线材用完或者切割的零件数满足要求，跳转到步骤2，否则跳转到步骤3。

2.如权利要求1所述的一种线材切割的方法，其特征在于：在步骤7以后还包括下述步骤：

步骤8：盘存统计，包括线材盘存以及统计分析，所述线材盘存是对线材的实际使用情况进行盘存入库、核对，统计分析是对生产过程中产生的数据进行统计和分析的一个功能，包括线材的损耗率、产品的实时生产状态监控。