CN116468249A - 金属材料的切割优先级智能管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了金属材料的切割优先级智能管理系统，涉及金属材料加工技术领域，解决了现有技术难以对切割剩下的金属材料进行充分利用，导致金属材料的利用率低的技术问题；本发明依次根据任务排序表中的切割任务对材料组二或者材料组一中的金属材料进行切割，并在每次切割完成之后持续更新材料组一和材料组二；本发明通过对切割任务合理排序，能够在切割过程中优先使用剩下的金属材料，提高金属材料的利用率；本发明基于基础信息对库存金属材料进行统计划分，获取材料组一和材料组二；而且在每次切割完成之后对材料组一和材料组二进行更新；本发明对库存的金属材料进行数字化管理，能够保证剩余金属材料得到充分利用。
Description
技术领域
本发明属于金属材料加工领域，涉及金属材料的切割优先级管理技术，具体是金属材料的切割优先级智能管理系统。
背景技术
随着工业的发展，很多产品零部件的生产和组装会分散在不同的地方，以充分利用当地资源来降低产品的总体成本。为了保证零部件能够安全可靠的运输到目的地，需要对零部件进行包装加固，保证其在运输过程中的安全性。
目前是先为零部件设计包装器具，然后分解包装器具来确定其组成的基础构件，根据基础构件来实现金属材料的切割，将切割后的金属材料组装成包装器具，来完成零部件的运输。现有技术在进行金属材料切割时，按照包装器具下单的时间顺序来对完整的金属材料进行切割，对切割剩下的金属材料难以充分利用，导致金属材料的利用率较低。
因此，本发明提出了金属材料的切割优先级智能管理系统，以解决上述问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了金属材料的切割优先级智能管理系统，用于解决现有技术难以对切割剩下的金属材料进行充分利用，导致金属材料的利用率低的技术问题。
为实现上述目的，本发明的第一方面提供了金属材料的切割优先级智能管理系统，包括中枢控制模块，以及与之相连接的数据交互模块和切割执行模块；中枢控制模块通过与数据交互模块相连接的数据库周期性提取任务信息，以包装器具为基础对任务信息进行解析获取若干切割任务；中枢控制模块基于基础信息对库存金属材料进行统计划分，获取材料组一和材料组二；切割执行模块根据紧急程度对若干切割任务进排序，获取任务排序表；依次根据任务排序表中的切割任务对材料组二或者材料组一中的金属材料进行切割，并在每次切割完成之后持续更新材料组一和材料组二。
本发明主要通过两点来提高金属材料的利用效率：一是将切割后剩下的金属材料也进行登记保存，在后续的切割时优先考虑剩下的金属材料；二是对切割任务进行合理排序，根据任务时限适当延长切割任务的任务时长，尽可能匹配合适的金属材料，以提高不完整金属材料的使用率。
本发明中的中枢控制模块分别与数据交互模块和切割执行模块通信和/或电气连接；切割执行模块用于控制切割任务的执行；数据交互模块与数据库通信和/或电气连接。中枢控制模块主要进行数据处理，从全局的角度来根据切割任务对金属材料进行切割。数据交互模块主要负责数据整合，包括整合金属材料信息，整合任务信息等。切割执行模块具体根据切割任务来对金属材料进行切割，并对切割结果进行及时反馈。数据库中存储有若干任务信息和库存的金属材料信息，如工作人员可将任务信息和金属材料信息上传至数据库。
本发明中的任务信息包括包装器具信息和任务时限；包装器具信息主要包括组成包装器具的基础构件，任务时限则是该包装器具对应的基础构件的完成时间要求。包装器具用于对零部件进行包装，主要由钢板、钢管等基础构件组成。
本发明中的材料组一中为完整的金属材料，也就是从原材料厂进货之后没有切割过的金属材料；而材料组二中为切割剩下的金属材料，即至少经过一次切割的金属材料。金属材料的基础信息主要包括材料性质和尺寸，如钢板的宽度、长度和厚度，钢管的直径、厚度和长度等。
优选的，所述以包装器具为基础对任务信息进行解析获取若干切割任务，包括：在周期性获取任务信息之后，依次提取任务信息中的包装器具信息；根据包装器具信息解析获取对应的基础构件，并以包装器具为基础整合对应的基础构件，生成切割任务。
本发明中的提取周期是用来提取每次处理的任务信息，如可将数据库中存储的一天的任务信息一并提取处理。在提取到任务信息之后，识别任务信息的包装器具，解析包装器具得到对应的基础构件。本发明可以将每个包装器具对应的所有基础构件作为一个切割任务，也可以将每个基础构件作为一个切割任务，其最终都需要切割出所有的基础构件才算完成一个切割任务。
优选的，所述若干切割任务的紧急程度通过任务时限标记，包括：提取切割任务对应包装器具的任务时限，结合任务信息确定切割任务的任务时长RS；将提取周期标记为TZ；通过公式计算紧急系数JX，根据紧急系数JX对切割任务的紧急程度进行标记。
在获取若干切割任务之后，本发明对每个切割任务的紧急程度进行标记，根据紧急程度来安排切割任务的执行顺序。紧急程度越紧，则需要优先处理该切割任务；紧急程度较松的，则可以延后处理，甚至是延后到下一个提取周期处理，只要不超过任务期限即可。
本发明通过紧急系数来对切割任务的紧急程度进行标记，不仅可以使用所有可用的金属材料对紧急的切割任务优先处理，保证任务进度；而且可以优先使用剩下的金属材料来对不那么紧急的切割任务进行处理，来保证金属材料的利用率。
优选的，所述中枢控制模块基于基础信息对库存金属材料进行统计划分，包括：提取库存金属材料的基础信息；将没有经过切割的金属材料划分到材料组一，将经过切割的金属材料划分到材料组二；通过基础信息对材料组一和材料组二中的金属材料进行标记。
通过数据库可以获取目前所有的库存金属材料，包括未切割和经过至少一次切割的金属材料。将没有切割过的金属材料划分至材料组一，其他金属材料划分至材料组二。为了提高金属材料的利用率，优先从金属材料二中挑选合适的金属材料来进行切割，当金属材料尺寸、任务时限均不满足要求时才从材料组一中挑选金属材料来进行切割。
优选的，所述切割执行模块根据紧急程度对若干切割任务进排序，包括：提取若干切割任务对应的任务发布时间，根据任务发布时间的先后对若干切割任务进行排序；以及根据若干切割任务对应的紧急系数JX对排序结果进行调整，获取任务排序表。
每个提取周期均包括多个切割任务，先按照切割任务的任务发布时间(可以等同于任务信息的上传时间)来对切割任务进行初排序，再根据紧急系数对初排序结果进行调整，形成任务排序表。在生成任务排序表时主要遵循的原则包括切割任务不能超期，同等紧急程度的切割任务按照任务发布时间的先后排序。
优选的，所述依次根据任务排序表中的切割任务对材料组二或者材料组一中的金属材料进行切割，包括：依次判断材料组二中的金属材料是否满足所提取的切割任务对应基础构件的需求；是，则对材料组二中的金属材料进行切割；否，则进行下一步判断；根据切割任务的紧急程度判断是否在当前周期处理完毕；是，则对材料组一种的金属材料进行切割；否，则将该切割任务划分到下一周期处理。
在根据任务排序表进行切割时，依次提取其中的切割任务。先在材料组二中匹配是否有金属材料满足该切割任务的需求；若有，则根据切割任务切割对应的金属材料；若没有，则根据切割任务的紧急程度判断是否必须在当前提取周期完成；若不是，则将该切割任务延后到下一提取周期处理；若是，则从材料组一中挑选合适的金属材料来完成切割任务。
优选的，所述依次判断材料组二中的金属材料是否满足所提取的切割任务对应基础构件的需求，包括：提取切割任务的基础构件；根据基础构件的尺寸信息在材料组二中进行匹配；当匹配到任一金属材料能够切割处基础构件，则判定满足基础构件的切割需求。
判断材料组二或者材料组一中的金属材料是否符合切割任务需求，主要是判断金属材料是否能够满足切割任务中基础构件的尺寸需求。如基础构件为20×20×100的方管，可以先匹配材料组二中是否存在20×20的方管，若有再判断长度是否满足要求。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明根据紧急程度对若干切割任务进排序，获取任务排序表；依次根据任务排序表中的切割任务对材料组二或者材料组一中的金属材料进行切割，并在每次切割完成之后持续更新材料组一和材料组二；本发明通过对切割任务合理排序，能够在切割过程中优先使用剩下的金属材料，提高金属材料的利用率。
2.本发明基于基础信息对库存金属材料进行统计划分，获取材料组一和材料组二；而且在每次切割完成之后对材料组一和材料组二进行更新；本发明对库存的金属材料进行数字化管理，能够保证剩余金属材料得到充分利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的系统原理示意图；
图2为本发明的工作步骤示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图2，本发明第一方面实施例提供了金属材料的切割优先级智能管理系统，包括中枢控制模块，以及与之相连接的数据交互模块和切割执行模块；中枢控制模块通过与数据交互模块相连接的数据库周期性提取任务信息，以包装器具为基础对任务信息进行解析获取若干切割任务；中枢控制模块基于基础信息对库存金属材料进行统计划分，获取材料组一和材料组二；切割执行模块根据紧急程度对若干切割任务进排序，获取任务排序表；依次根据任务排序表中的切割任务对材料组二或者材料组一中的金属材料进行切割，并在每次切割完成之后持续更新材料组一和材料组二。
本实施例的第一步是中枢控制模块通过与数据交互模块相连接的数据库周期性提取任务信息，以包装器具为基础对任务信息进行解析获取若干切割任务。
本实施例以包装器具作为切割任务，假设周期性(提取周期为1天)提取的任务信息中包括的包装器具为2个长方体密封箱，每个长方体密封箱的基础构件为6块钢板，12根方管；则可生成2个切割任务。
先根据包装器具对应任务信息的任务发布时间来进行初排序，若2个长方体密封箱的任务时限不一致，如一个长方体密封箱的任务时限为1天，另外一个长方体密封箱的任务时限为2天。则可以计算出2切割任务的紧急系数，任务排序表中的任务时限短的切割任务排在前列，以保证能够按时完成。
本实施例的第二步是中枢控制模块基于基础信息对库存金属材料进行统计划分，获取材料组一和材料组二。
从数据库获取目前所有库存的金属材料，将没有切割和至少切割一次的金属材料分开，生成材料组一和材料组二。在生成材料组二后，对其中的金属材料进行筛选，主要是筛选掉尺寸过小，不满足要求的金属材料。如某方管长度仅有1厘米，则该金属材料可从材料组二中剔除。
本实施例的第三步是切割执行模块根据紧急程度对若干切割任务进排序，获取任务排序表；依次根据任务排序表中的切割任务对材料组二或者材料组一中的金属材料进行切割，并在每次切割完成之后持续更新材料组一和材料组二。
依次提取任务排序表中的切割任务，先从材料组二中匹配符合其基础构件的金属材料，多个基础构件一个一个匹配切割；当存在至少一个基础构件没有匹配到符合要求的金属材料时，根据该切割任务的任务期限判断是否必须在当前提取周期完成切割，若是，则从材料组一中匹配金属材料。若非必须在本提取周期中完成切割，则适当后延一个提取周期，在本提取周期切割完成之后，尝试在更新后的材料组二中匹配合适的金属材料。
上一提取周期没有完成的切割任务，会在下一提取周期中参与任务排序表的构件，当然也可以将没有完成的基础构件单独生成一个切割任务。这样在每个提取周期均会综合考虑本提取周期和上一提取周期的所有切割任务，对材料组二中的金属材料不断更新，不断匹配，能够有效提高金属材料的利用率。
上述公式中的部分数据是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。
本发明的工作原理：周期性提取任务信息，以包装器具为基础对任务信息进行解析获取若干切割任务。基于基础信息对库存金属材料进行统计划分，获取材料组一和材料组二。根据紧急程度对若干切割任务进排序，获取任务排序表；依次根据任务排序表中的切割任务对材料组二或者材料组一中的金属材料进行切割，并在每次切割完成之后持续更新材料组一和材料组二。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。
Claims (8)
1.金属材料的切割优先级智能管理系统，包括中枢控制模块，以及与之相连接的数据交互模块和切割执行模块；其特征在于：
中枢控制模块通过与数据交互模块相连接的数据库周期性提取任务信息，以包装器具为基础对任务信息进行解析获取若干切割任务；其中，任务信息包括包装器具信息和任务时限，若干切割任务的紧急程度通过任务时限标记；
中枢控制模块基于基础信息对库存金属材料进行统计划分，获取材料组一和材料组二；其中，材料组一中为完整的金属材料，材料组二中为切割剩下的金属材料，基础信息包括材料性质和尺寸；
切割执行模块根据紧急程度对若干切割任务进排序，获取任务排序表；依次根据任务排序表中的切割任务对材料组二或者材料组一中的金属材料进行切割，并在每次切割完成之后持续更新材料组一和材料组二。
2.根据权利要求1所述的金属材料的切割优先级智能管理系统，其特征在于，所述以包装器具为基础对任务信息进行解析获取若干切割任务，包括：
在周期性获取任务信息之后，依次提取任务信息中的包装器具信息；其中，任务信息的提取周期包括一天或者一小时；
根据包装器具信息解析获取对应的基础构件，并以包装器具为基础整合对应的基础构件，生成切割任务。
3.根据权利要求2所述的金属材料的切割优先级智能管理系统，其特征在于，所述若干切割任务的紧急程度通过任务时限标记，包括：
提取切割任务对应包装器具的任务时限，结合任务信息确定切割任务的任务时长RS；将提取周期标记为TZ；
通过公式计算紧急系数JX，根据紧急系数JX对切割任务的紧急程度进行标记；其中，α为大于0的比例系数，/>为向下取整符号。
4.根据权利要求1所述的金属材料的切割优先级智能管理系统，其特征在于，所述中枢控制模块基于基础信息对库存金属材料进行统计划分，包括：
提取库存金属材料的基础信息；
将没有经过切割的金属材料划分到材料组一，将经过切割的金属材料划分到材料组二；通过基础信息对材料组一和材料组二中的金属材料进行标记。
5.根据权利要求3所述的金属材料的切割优先级智能管理系统，其特征在于，所述切割执行模块根据紧急程度对若干切割任务进排序，包括：
提取若干切割任务对应的任务发布时间，根据任务发布时间的先后对若干切割任务进行排序；以及
根据若干切割任务对应的紧急系数JX对排序结果进行调整，获取任务排序表；其中，任务排序表中靠前的切割任务优先完成。
6.根据权利要求1或5所述的金属材料的切割优先级智能管理系统，其特征在于，所述依次根据任务排序表中的切割任务对材料组二或者材料组一中的金属材料进行切割，包括：
依次判断材料组二中的金属材料是否满足所提取的切割任务对应基础构件的需求；是，则对材料组二中的金属材料进行切割；否，则进行下一步判断；
根据切割任务的紧急程度判断是否在当前周期处理完毕；是，则对材料组一种的金属材料进行切割；否，则将该切割任务划分到下一周期处理。
7.根据权利要求6所述的金属材料的切割优先级智能管理系统，其特征在于，所述依次判断材料组二中的金属材料是否满足所提取的切割任务对应基础构件的需求，包括：
提取切割任务的基础构件；
根据基础构件的尺寸信息在材料组二中进行匹配；当匹配到任一金属材料能够切割处基础构件，则判定满足基础构件的切割需求。
8.根据权利要求1所述的金属材料的切割优先级智能管理系统，其特征在于，所述中枢控制模块分别与数据交互模块和切割执行模块通信和/或电气连接；所述切割执行模块用于控制切割任务的执行；
所述数据交互模块与数据库通信和/或电气连接；其中，数据库中存储有若干任务信息和库存的金属材料信息。
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