CN106599402B - 基于matlab的硅钢片套裁拼片计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于MATLAB的硅钢片套裁拼片计算方法，属于变压器设计制造技术领域。技术方案是：引入矩阵化思维，替代基础语言中循环语句的应用，在穷举法程序的基础上，编写拼片算法，将人工拼片经验程序化，提高原包料利用率；结合人工计算经验，编写条件算法，通过逻辑计算减小穷举范围，降低循环次数；对比人工计算和程序计算优劣，制定校验方法。本发明的有益效果是：替代人工计算，降低员工劳动量，保证计算准确度，减少人为误差；矩阵化的计算方法与循化算法相比，在计算速度上显著提高，改善计算效率；节材计算的目的并不是必须计算最优解，而是保证利用率的前提下尽可能提高计算速度，保证工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于MATLAB的硅钢片套裁拼片计算方法，属于变压器设计制造技术领域。
背景技术
大型电力变压器铁心由硅钢片叠积而成，需要将硅钢片从原包料剪切为成品料供叠积使用，为提高原包料利用率一般采用两种方法。方法一：原始需求尺寸组合切割，此方法就是按照需求宽度将原包料切割成条，寻求最少废料组合方式。方法二：原始尺寸改尺拼片，就是在保证产品性能的前提下，将原始宽度较大的需求尺寸改为两个宽度较小的尺寸拼接叠积，从而提高原包料整体利用率。同时，两个方法相互影响，一种方法的组合方案改动都会导致另一方法的组合方案变动。都正是因为这两种节材方法的使用，大大提高了切割方案的计算难度，即套裁难度（下文统称为套裁）。人工计算结果并非最优解，保证一定利用率即可。另一方面，人工计算需要反复验证结果，避免人为误差。因此，需要一种利用程序语言解决套裁方案的计算方法，为套裁计算提供参考方案，辅助人工计算。
发明内容
本发明目的是提供一种基于MATLAB的硅钢片套裁拼片计算方法，完成固定宽度原包料拼片方案计算，同时完成固定宽度和非固定宽度原包料配尺计算，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：
一种基于MATLAB的硅钢片套裁拼片计算方法，包含如下步骤：
使用人工计算流程，按步骤进行套裁计算；引入矩阵化思维，替代基础语言中循
环语句的应用，提高计算速度，实现穷举法套裁计算方法；
在穷举法程序的基础上，编写拼片算法，将人工拼片经验程序化，保证计算准确
度的前提下，提高原包料利用率；
结合人工计算经验，编写条件算法，通过逻辑计算减小穷举范围，降低循环次
数，精炼程序语句，进一步提高计算速度；
分析套裁历史数据，挖掘隐含条件，对比人工计算和程序计算优劣，制定校验方
法。
本发明的有益效果是：替代人工计算，降低员工劳动量，保证计算准确度，减少人为误差；矩阵化的计算方法与循化算法相比，在计算速度上显著提高，改善计算效率；同时，对于历史数据分析和人工计算经验的总结，很大程度简化了计算流程，与单纯机器筛选相比更加高效；节材计算的目的并不是必须计算最优解，而是保证利用率的前提下尽可能提高计算速度，保证工作效率。
附图说明
图1是本发明实施例一拼片流程图；
图2是本发明实施例二配尺流程图。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。
一种基于MATLAB的硅钢片套裁拼片计算方法，包含如下步骤：
使用人工计算流程，按步骤进行套裁计算；引入矩阵化思维，替代基础语言中循
环语句的应用，提高计算速度，实现穷举法套裁计算方法；
在穷举法程序的基础上，编写拼片算法，将人工拼片经验程序化，保证计算准确
度的前提下，提高原包料利用率；
结合人工计算经验，编写条件算法，通过逻辑计算减小穷举范围，降低循环次
数，精炼程序语句，进一步提高计算速度；
分析套裁历史数据，挖掘隐含条件，对比人工计算和程序计算优劣，制定校验方
法。
所述套裁拼片，包含两部分，分别是：A、固定宽度原包料拼片方案计算；B、固定宽度和非固定宽度原包料配尺计算。
实施例一，流程参照附图1。
固定宽度原包料拼片方案计算，直接将已有原包料、条料和成品料数据放置在Excel文件固定位置，或直接将数据粘贴在对应数据位置，计算机运行拼片程序得到拼片方案；
具体流程如下：
1、开始；
2、原包料、条料、成品料数据输入；
3、从成品料中减去相同宽度条料，并将长度小于10的成品料清零；
4、如果不是>拼片级p，则组成拼片成品料矩阵，并计算输出拼片方案，结束；
5、如果>拼片级p，未拼片成品料矩阵；
6、对未拼片级与原包料配尺剪切；
7、剪切后余料矩阵；
8、余料两两组合，得到所有拼片可能；
9、所有拼片可能组合；
10、计算输出拼片方案，结束。
实施例二，流程参照附图2。
固定宽度和非固定宽度原包料配尺计算，直接将已有原包料、条料和成品料数据放置在Excel文件固定位置，或直接将数据粘贴如程序中对应数据位置，运行拼片程序得到拼片方案。
具体流程如下：
1、开始；
2、原包料、条料、成品料数据输入；
3、从成品料中减去相同宽度条料，并将长度小于10的成品料清零；
4、剩余成品料组成矩阵W；
5、矩阵W第一列两两组合，三三组合；
6、配尺矩阵PC；
7、按优先选用最大长度成品料原则循环计算；
8、最大长度是否可行；
9、如果最大长度不可行，循环计算所有可能，选择第一个可行解，完成料与配尺矩阵，结束；
10、如果最大长度可行，选择最大长度组合作为配尺方案，完成料与配尺矩阵，结束。
Claims (1)
1.一种基于MATLAB的硅钢片套裁拼片计算方法，其特征在于：包含如下步骤：
①使用人工计算流程，按步骤进行套裁计算；引入矩阵化思维，替代基础语言中循环语句的应用，提高计算速度，实现穷举法套裁计算方法；
②在穷举法程序的基础上，编写拼片算法，将人工拼片经验程序化，保证计算准确度的前提下，提高原包料利用率；
③结合人工计算经验，编写条件算法，通过逻辑计算减小穷举范围，降低循环次数，精炼程序语句，进一步提高计算速度；
④分析套裁历史数据，挖掘隐含条件，对比人工计算和程序计算优劣，制定校验方法；
所述套裁拼片，包含两部分，分别是：A、固定宽度原包料拼片方案计算；B、固定宽度和非固定宽度原包料配尺计算；
A、固定宽度原包料拼片方案计算，直接将已有原包料、条料和成品料数据放置在Excel文件固定位置，或直接将数据粘贴在对应数据位置，计算机运行拼片程序得到拼片方案；具体流程如下：
①开始；
②原包料、条料、成品料数据输入；
③从成品料中减去相同宽度条料，并将长度小于10的成品料清零；
④如果不是>拼片级p，则组成拼片成品料矩阵，并计算输出拼片方案，结束；
⑤如果>拼片级p，未拼片成品料矩阵；
⑥对未拼片级与原包料配尺剪切；
⑦剪切后余料矩阵；
⑧余料两两组合，得到所有拼片可能；
⑨所有拼片可能组合；
⑩计算输出拼片方案，结束；
B、固定宽度和非固定宽度原包料配尺计算，直接将已有原包料、条料和成品料数据放置在Excel文件固定位置，或直接将数据粘贴如程序中对应数据位置，运行拼片程序得到拼片方案；具体流程如下：
①开始；
②原包料、条料、成品料数据输入；
③从成品料中减去相同宽度条料，并将长度小于10的成品料清零；
④剩余成品料组成矩阵W；
⑤矩阵W第一列两两组合，三三组合；
⑥配尺矩阵PC；
⑦按优先选用最大长度成品料原则循环计算；
⑧最大长度是否可行；
⑨如果最大长度不可行，循环计算所有可能，选择第一个可行解，完成料与配尺矩阵，结束；
⑩如果最大长度可行，选择最大长度组合作为配尺方案，完成料与配尺矩阵，结束。
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