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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schnittmaterialteilen aus Rohmaterialteilen. Diese Verfahren kann z. B. verwendet werden, um Schnittholz aus Rohholz herzustellen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Herstellung von Schnittmaterialteilen aus Rohmaterialteilen.
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Bei der Herstellung von Schnittholz aus Rohholz (z. B. Rundholz) in Sägewerken müssen die Einschnittwerkzeuge der Holzbearbeitungsmaschinen, die z. B. aus Gattersägen oder Bandsägen bestehen können, so eingestellt werden, dass aus einer auf dem Rundholzplatz des Sägewerks angelieferten Menge an Rundholz eine Menge an Schnittholz produziert wird, die dem Auftragsbestand des Sägewerks entspricht. Dabei müssen vor den Einschnittprozessen die Einschnittwerkzeuge, z. B. die Sägeblätter einer Gattersäge oder das Sägeblatt einer Bandsäge, so eingerichtet werden, dass die Einschnittprozesse in der gewünschten Weise durchgeführt werden können, so dass die durch den Auftragsbestand geforderten Geometrien der Schnittholzstücke erzielt werden. Der Einschnittprozess wird dabei durch die sogenannten Schnittbilder definiert, die auf einem Holzstammquerschnitt die Querschnittslinien der Schnittholzstücke darstellen, die aus dem jeweils eingeschnittenen und diesen Querschnitt aufweisenden Rundholzstamm erzeugt werden sollen.
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Bisherige Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Schnittmaterialteilen aus Rohmaterialteilen, z. B. Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Schnittholz aus Rohholz, haben dabei den Nachteil, dass die Planung und Durchführung der Einschnitte aus der Sicht der Gesamtproduktionseffizienz nicht optimal ist. Zudem entstehen bei den bisherigen Verfahren und Vorrichtungen auch unnötig hohe Kosten, da die technische Planung und Durchführung der Einschnitte in einer Weise erfolgt, die zu erhöhten Gesamtkosten der Schnittmaterialteileproduktion führt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Herstellung von Schnittmaterialteilen aus Rohmaterialteilen zu schaffen, die diese Nachteile überwinden.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren zur Herstellung von Schnittmaterialteilen aus Rohmaterialteilen geschaffen, bei dem mindestens eine Materialzuschneidemaschine eingesetzt wird und das die folgenden Schritte aufweist:
es wird ein zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt bestehender Schnittmaterialteileauftragsbestand, der die Summe der zu diesem Zeitpunkt bestehenden Schnittmaterialteileaufträge repräsentiert, durch einen Mikroprozessor einer Steuerungseinrichtung ermittelt und daraus ein Schnittmaterialteileauftragsdatensatz gebildet,
es werden durch den Mikroprozessor der Steuerungseinrichtung aus dem Schnittmaterialteileauftragsdatensatz und im Datenspeicher der Steuerungseinrichtung gespeicherten Daten für die Rohmaterialteilekosten und die Rüstkosten der Materialzuschneidemaschine bzw. der Materialzuschneidemaschinen unter Verteilung der Schnittmaterialteileaufträge auf einen oder mehrere Einschnitte der Materialzuschneidemaschine bzw. der Materialzuschneidemaschinen und der gleichzeitigen Minimierung der Gesamtkosten Schnittbilddaten, die einen Einschnitt oder mehrere Einschnitte definieren, die durch die Materialzuschneidemaschine bzw. die Materialzuschneidemaschinen an den Rohmaterialteilen durchzuführen sind, generiert, wobei sich die Gesamtkosten aus der Summe der Rüstkosten aller Einschnitte und der Summe der Rohmaterialteilekosten ergeben, die bei der Abarbeitung des gesamten Schnittmaterialteileauftragsbestands anfallen,
es werden die Schnittbilddaten in Steuersignale umgewandelt und an die Materialzuschneidemaschine bzw. die Materialzuschneidemaschinen weitergeleitet und es werden durch die Materialzuschneidemaschine bzw. die Materialzuschneidemaschinen entsprechend den Schnittbilddaten Einschnitte an den Rohmaterialteilen vorgenommen, so dass die Schnittmaterialteile aus den Rohmaterialteilen erzeugt werden.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich die Einschnitte für den Gesamtprozess in einer optimierten Weise gegenüber bisherigen ähnlichen Verfahren durchführen und es lassen sich erhebliche Kosteneinsparungen gegenüber bisherigen Verfahren erzielen.
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Ferner wird die Aufgabe der Erfindung durch eine Vorrichtung zur Herstellung von Schnittmaterialteilen aus Rohmaterialteilen mit mindestens einer Materialzuschneidemaschine und einer mit der einen Materialzuschneidemaschine bzw. den mehreren Materialzuschneidemaschinen verbundenen Steuerungseinrichtung mit Mikroprozessor und Datenspeicher gelöst, wobei die Steuerungseinrichtung so ausgebildet ist, dass sie mithilfe des Mikroprozessors aus einem Schnittmaterialteileauftragsdatensatz und im Datenspeicher der Steuerungseinrichtung gespeicherten Daten für die Rohmaterialteilekosten und die Rüstkosten der Materialzuschneidemaschine bzw. der Materialzuschneidemaschinen unter Verteilung der Schnittmaterialteileaufträge auf einen oder mehrere der Einschnitte, die durch die Materialzuschneidemaschine bzw. die Materialzuschneidemaschinen durchzuführen sind, und der gleichzeitigen Minimierung der Gesamtkosten Schnittbilddaten erzeugen kann, die einen Einschnitt oder mehrere Einschnitte definieren, die durch die Materialzuschneidemaschine bzw. die Materialzuschneidemaschinen durchzuführen sind, wobei sich die Gesamtkosten aus der Summe der Rüstkosten aller Einschnitte und der Summe der Rohmaterialteilekosten ergeben, die bei der Abarbeitung des gesamten Schnittmaterialteilebestands anfallen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
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1 zeigt in einem Blockschaltbild Elemente, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden;
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2 zeigt ein Schnittbild, das durch das erfindungsgemäße Verfahren oder die erfindungsgemäße Vorrichtung erzeugt worden ist;
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3 zeigt in einem Blockschaltbild die Verbindung zwischen der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Steuerungseinrichtung und zwei Materialzuschneidemaschinen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel aus Holzbearbeitungsmaschinen bestehen und
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4 zeigt in einem Blockschaltbild die Verbindung zwischen der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Steuerungseinrichtung und drei Materialzuschneidemaschinen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel aus Holzbearbeitungsmaschinen bestehen und die jeweils einen Sensor aufweisen, der ebenfalls mit der Steuerungseinrichtung verbunden ist.
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Schnittmaterialteilen aus Rohmaterialteilen beschrieben.
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Gemäß dieser Ausführungsform kommt das erfindungsgemäße Verfahren in einem Sägewerk zum Einsatz, in dem als Materialzuschneidemaschine eine Holzbearbeitungsmaschine eingesetzt wird, die im vorliegenden Fall eine Gattersäge umfasst.
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1 zeigt dabei in einem Blockschaltbild einige Elemente, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Verwendung finden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst eine Steuerungseinrichtung 1 eingesetzt, die einen Datenspeicher 2 und einen Mikroprozessor 3 aufweist. Der Mikroprozessor 3 ist dabei über eine in 1 nicht dargestellte Datenleitung mit dem Datenspeicher 2 verbunden und kann aus diesem Daten auslesen bzw. in diesem abspeichern. Der Mikroprozessor 3 weist ferner einen (in 1 nicht dargestellten) Programmspeicher auf, in dem Anweisungen abgespeichert sind. Die Steuerungseinrichtung 1 weist eine Dateneingabeschnittstelle 4 auf, über die Daten von außen in den Datenspeicher der Steuerungseinrichtung 1 eingegeben werden können. Die Dateneingabeschnittstelle 4 kann z. B. mit einer Tastatur oder einer anderen Eingabevorrichtung, z. B. einer Computermaus, verbunden sein, über die ein Mensch Daten in den Datenspeicher der Steuerungseinrichtung 1 eingeben kann. Bei anderen Ausführungsformen kann die Dateneingabeschnittstelle 4 auch mit anderen Datenverarbeitungseinrichtungen verbunden sein, über die Daten empfangen werden können. Eine solche Datenverarbeitungseinrichtung kann z. B. die Steuereinheit einer Rundholzsortieranlage sein, in der die auf dem Rundholzplatz eines Sägewerks angelieferten Rundhölzer elektronisch vermessen und sortiert werden. Die bei der elektronischen Vermessung in der Steuereinheit der Rundholzsortieranlage ermittelten geometrischen Daten der Rundhölzer können dann über die Datenleitung 4 zur Steuerungseinheit 1 weitergleitet und in dem Datenspeicher 2 der Steuerungseinheit 1 gespeichert werden. Die Steuerungseinrichtung 1 weist darüber hinaus eine Videoschnittstelle 5, die mit einem (in der 1 nicht dargestellten) Monitor verbunden ist. Ferner weist die Steuerungseinrichtung eine Datenausgabeschnittstelle 6 auf, die mit der Holzbearbeitungsmaschine 7 (hier mit einer (in der 1 nicht dargestellten) Gattersäge) verbunden ist.
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Die Holzbearbeitungsmaschine 7 umfasst eine Sägemaschine, die im vorliegenden Fall aus einer Gattersäge mit variabler Sägeblattverstellung besteht, bei der der Abstand zwischen den Sägeblättern in einem gewissen Rahmen verstellt werden kann, um so unterschiedliche Dicken des Schnittholzes in Abhängigkeit vom Schnittholzauftrag erzielen zu können.
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Bei der dargestellten Ausführungsform soll Rundholz, d. h. aus dem Forst gelieferte Baumstämme, zu Schnittholz verarbeitet werden, das z. B. aus Brettern, Kanthölzern oder Balken bestehen kann.
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Dabei sind die Rohholzmaterialkosten in dem Datenspeicher 2 der Steuerungseinrichtung 1 als Datenwert vor Beginn der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gespeichert worden, z. B. als Preis pro Meter oder Preis pro Volumeneinheit Holz.
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Ferner sind im Datenspeicher 2 der Steuerungseinrichtung 1 datenmäßig die Rüstkosten der Holzbearbeitungsmaschinen abgelegt, die bei der Umrüstung einer Holzbearbeitungsmaschine auf einen anderen Einschnitt anfallen. Für einen neuen Einschnitt kann es dabei z. B. erforderlich sein, die Abstände zwischen den Sägeblättern der Gattersäge auf einen anderen Wert einzustellen. Darüber hinaus gehören zu den Rüstkosten auch die Kosten, die durch den während der Zeit des Umrüstens notwendigen Stillstand der Sägemaschine verursacht werden. Weitere Kosten, die zu den Rüstkosten zählen, können die Kosten für das Personal oder die Energie umfassen, die durch das Umrüsten entstehen.
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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht jeder einzelne in dem Sägewerk eingehende Schnittholzauftrag aus den Abmessungen der einzelnen Schnittholzstücke, d. h. der Länge, Breite und Höhe jedes Schnittholzstücks, angegeben in einer bestimmten Längeneinheit, z. B. cm oder m. Darüber hinaus wird zu jedem Schnittholzformat, das hergestellt werden soll, auch die Auflage, d. h. der Anzahl der herzustellenden Schnittholzstücke mit denselben Maßen angegeben. Die Schnittholzauftragsdaten der einzelnen aktuell hereinlaufenden Aufträge werden dabei laufend über die Dateneingangsschnittstelle 4 in den Datenspeicher 2 der Steuerungseinrichtung 5 eingegeben.
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Zu Beginn des Verfahrens zur Herstellung von Schnittholz aus Rohholz wird nun zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt durch den Mikroprozessor aus den im Datenspeicher abgelegten gerade verfügbaren Schnittholzauftragsdaten durch Aufsummierung ein Schnittholzauftragsdatensatz gebildet, der die Summe der sich zu diesem Zeitpunkt im Datenspeicher befindlichen Schnittholzaufträge repräsentiert. Hierzu sind in einem mit dem Mikroprozessor verbundenen (und in der 1 nicht dargestellten) Programmspeicher Anweisungen gespeichert, die die Abarbeitung der Aufsummierung der Druckaufträge ermöglichen.
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Der Schnittholzauftragsdatensatz besteht dabei aus einer Menge von Schnittholzformaten mit ihnen zugeordneten Auflagedaten.
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Darüber hinaus werden laufend die Abmessungen der in das Sägewerk eingelieferten Rohholzteile zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt ermittelt und in dem Speicher der Steuerungseinrichtung als Daten für den Rohholzbestand gespeichert. Hierzu können – wie bereits oben geschildert – die in der der Holzbearbeitungsmaschine vorgeschalteten Rundholzsortieranlage elektronisch ermittelten Maße der Baumstämme über eine Datenleitung oder per Funk an die Steuerungsrichtung 1 weitergeleitet werden.
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Im Programmspeicher des Mikroprozessors sind nun Anweisungen gespeichert, mit deren Hilfe der Mikroprozessor die optimale Verteilung der Schnittholzaufträge auf verschiedene Einschnitte ermitteln kann.
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In der 2 ist exemplarisch ein Schnittbild 8 (= Einschnittmuster) dargestellt, das durch den Mikroprozessor berechnet werden könnte. Dabei erkennt man am äußeren Rand des in der 2 dargestellten Baumstammquerschnittsbilds die Baumstammrinde 9. Im inneren Teil des Querschnittsbilds sind in dunkler Darstellung sechs Schnittholzstücke 10, hier Bretter, dargestellt, die man auch als „Hauptware” bezeichnet. Um das Rechteck herum, das durch die Hauptware gebildet wird, erkennt man in einer helleren Darstellung sechs Schnittholzstücke 11 mit im Vergleich zur Hauptware kleinerem Querschnitt, die auch als „Nebenware” bezeichnet werden. Während des Einschnitts gemäß dem Schnittbild 8 würden die Sägeblätter der Gattersäge entlang der im Schnittbild 8 dargestellten Schnittlinien entlang fahren, um so den gewünschten Zuschnitt des Rohholzstücks zu bewerkstelligen.
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Die Verteilung der Schnittholzaufträge auf eine bekannte Zahl von Rohholzstücken mit jeweils bekannten Maßen soll dabei so erfolgen, dass die Gesamtkosten des Holzbearbeitungsprozesses, der zur Abarbeitung des zum vorherbestimmten Zeitpunkt ermittelten Schnittholzauftragsbestands insgesamt notwendig ist, minimiert werden.
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Die Gesamtkosten bestehen dabei aus der Summe „Holzmaterialkosten plus Rüstkosten”. Dabei bestehen die Rüstkosten aus der Summe aller Rüstkosten, die während des Holzbearbeitungsprozesses durch Umrüstung der Holzbearbeitungsmaschinen, d. h. hier z. B. der Gattersägen, auf andere Einschnittmuster (Schnittbilder) entstehen.
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Es werden also nun durch den Mikroprozessor der Steuerungseinrichtung aus dem Schnittholzauftragsdatensatz und den im Datenspeicher der Steuerungseinrichtung gespeicherten Daten für die Rohholzmaterialkosten und den bei der Änderung der Einschnitteinstellung der Holzbearbeitungsmaschine bzw. der Holzbearbeitungsmaschinen anfallenden Rüstkosten unter Verteilung der Schnittholzaufträge auf einen oder mehrere Einschnitte der Holzbearbeitungsmaschine bzw. der Holzbearbeitungsmaschinen und der gleichzeitigen Minimierung der Gesamtkosten Schnittbilddaten, die einen oder mehrere durch die Holzbearbeitungsmaschine bzw. die Holzbearbeitungsmaschinen durchzuführende Einschnitte definieren, generiert, wobei sich die Gesamtkosten aus der Summe der Rüstkosten aller Einschnitte und der Summe der Rohholzmaterialkosten ergeben, die bei der Abarbeitung des Schnittholzauftragsbestands anfallen.
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Zur Bestimmung der optimalen Lösung können dabei im Programmspeicher des Mikroprozessors in Form von Programmanweisungen abgelegte mathematische Algorithmen verwendet werden, welche einerseits bestrebt sind, den Wert der Lösung zu verbessern, aber gleichzeitig das System davor zu bewahren, in lokalen Minima gefangen zu werden. Im einfachsten Fall ist hier z. B. das bekannte heuristische Optimierungsverfahren der „Simulierten Abkühlung” (= „Simulated Annealing”) zielführend. Noch bessere Ergebnisse erzielt man mit der Erweiterung der „Simulated Annealing” – Methode von der klassischen Monte-Carlo-Methode auf die bewährte Quanten-Monte-Carlo-Methode.
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Die durch den Mikroprozessor ermittelten Schnittbilddaten, die sowohl die Anzahl und Art der benötigten Baumstämme aus dem Rohholzbestand als auch die jeweiligen Einschnittmuster für jeden aus dem Rohholzbestand ausgewählten Baumstamm bestimmen, werden nun über die Schnittstelle 6 in Form von Steuersignalen an die Holzbearbeitungsmaschine und hier insbesondere die Gattersäge weitergegeben.
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Daraufhin werden dann unter Einstellung der Schnittwerkzeuge der Holzbearbeitungsmaschinen, d. h. hier insbesondere der Sägeblätter der Gattersäge, entsprechend den Schnittbilddaten Einschnitte an den ausgewählten Baumstämmen aus dem Rohholzbestand vorgenommen, so dass das Schnittholz in Entsprechung zum Schnittholzauftragsdatenbestand erzeugt wird.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können darüber hinaus dann, wenn sich der Schnittholzauftragsbestand durch neue Schnittholzauftragseingänge geändert hat, aktualisierte Schnittbilddaten unter Minimierung der Gesamtkosten laufend neu generiert werden. Dabei können bei der Ermittlung der aktualisierten Schnittbilddaten die zum Zeitpunkt der Schnittholzauftragsbestandsänderung bereits abgearbeiteten Schnittholzstücke und die bei den durch die Holzbearbeitungsmaschine bzw. die Holzbearbeitungsmaschinen gerade vorgenommenen laufenden Einschnittprozesse bis zu deren Abschluss noch erzeugten Schnittholzstücke berücksichtigt werden. Insgesamt kann so eine Echtzeit- und Liveoptimierung des Zuschnittsprozesses realisiert werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können dabei in der Holzbearbeitungsmaschine verschiedene Arten von Sägemaschinen eingesetzt werden. Z. B. können diese aus der Gruppe der folgenden Maschinen stammen: Gattersägen, Bandsägen, Kreissägen, Profilspaner, Zerspaner-Kreissägen-Kombinationen und Gatter-Kreissägen-Kombinationen.
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In der vorliegenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen soll der Begriff „Rohholz” so zu verstehen sein, dass damit jedes Holz gemeint sein kann, dass durch Einschnitt in kleinere Einheiten zugeschnitten werden kann. Insbesondere ist unter dem Begriff „Rohholz” als Spezialfall auch Rundholz zu verstehen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren können darüber hinaus dann, wenn sich der Rohholzbestand durch neue Rohholzeingänge geändert hat, aktualisierte Schnittbilddaten unter Minimierung der Gesamtkosten erneut generiert werden. Dabei können auch hier bei der Ermittlung der aktualisierten Schnittbilddaten die zum Zeitpunkt der Schnittholzauftragsbestandsänderung bereits abgearbeiteten Schnittholzstücke und die bei den durch die Holzbearbeitungsmaschine bzw. die Holzbearbeitungsmaschinen gerade vorgenommenen laufenden Einschnittprozesse bis zu deren Abschluss noch erzeugten Schnittholzstücke berücksichtigt werden.
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Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Ausgangsstücke des Rohholzes auch alle dieselben Abmessungen haben, so dass auf den Schritt der Bestimmung und Erfassung der Abmessungen der Teile des Rohholzbestands verzichtet werden kann.
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Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Schnittholzauftragsdatensatz darüber hinaus die maximalen Zeitdauern umfassen, die zur Abarbeitung der einzelnen Schnittholzaufträge zur Verfügung stehen. Bei dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens können darüber hinaus vom Mikroprozessor der Steuerungseinrichtung bei der Berechnung der Schnittbilddaten nur solche Einschnitte berücksichtigt werden, bei deren Auswahl die Einhaltung der maximalen Zeitdauern gewährleistet ist.
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Bei noch einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können vor der Schnittdatengenerierung durch die Steuerungseinrichtung die Kenndaten der Holzbearbeitungsmaschinen in dem Speicher der Steuerungseinrichtung gespeichert werden. Diese Kenndaten umfassen bevorzugt die Verarbeitungsgeschwindigkeiten der Holzbearbeitungsmaschinen und die Zeitdauern, die für einen Rüstvorgang beim Ändern eines Einschnitts benötigt werden.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können mehrere Holzbearbeitungsmaschinen vorgesehen sein, wobei die Steuerungseinrichtung auch die Verteilung der verschiedenen als optimal ermittelten Einschnitte (= Schnittbilddaten) auf die gleichzeitig arbeitenden Holzbearbeitungsmaschinen berechnet. Eine solche Konstellation ist in der 3 dargestellt, in der eine Steuerungseinrichtung 16 über eine erste Datenleitung 17 mit einer ersten Holzbearbeitungsmaschine 18 und über eine zweite Datenleitung 18 mit einer zweiten Holzbearbeitungsmaschine 20 verbunden ist.
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Schließlich können bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eine oder mehrere der Holzbearbeitungsmaschinen Sensoren aufweisen, die mit der Steuerungseinrichtung verbunden sind und anzeigen, ob die jeweilige Holzbearbeitungsmaschine in Betrieb ist, wie weit der gerade eingestellte und von der Holzbearbeitungsmaschine durchgeführte Einschnittprozess bereits fortgeschritten ist und/oder mit welcher Geschwindigkeit die Holzbearbeitungsmaschine läuft. Eine solche Konstellation ist in der 4 dargestellt, die eine Steuerungseinrichtung zeigt, die über drei separate Datenleitungen mit drei Holzbearbeitungsmaschinen verbunden ist, die jeweils mit einem Sensor verbunden sind, der wiederum über eine separate Datenleitung mit der Steuerungseinrichtung verbunden ist.
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Es ist erkennbar, dass sich das erfindungsgemäße Verfahren auch zum Schneiden von beliebigen anderen Materialien eignet. So können anstelle von Holz bei anderen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens z. B. auch Metall, Halbleiter oder Kunststoffe geschnitten werden. Die Rohmaterialteile können daher z. B. auch aus Metall, Halbleitern, Kunststoffen oder anderen Materialien bestehen. Ferner ist es denkbar, dass die Rohmaterialteile auch aus Mischformen dieser oder noch anderer Materialien bestehen. Es ist lediglich wichtig, dass es sich bei den Rohmaterialteilen und den Schnittmaterialteilen um Feststoffe handelt.
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Darüber hinaus können als Materialzuschneidemaschinen bei weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens viele verschiedene andere Maschinen eingesetzt werden, die zum Schneiden der jeweiligen Materialien geeignet sind. Es können z. B. beliebige Arten von Sägen, Wasserstrahlschneidemaschinen oder Laserschneidemaschinen eingesetzt werden. Im Falle von Halbleitern können z. B. auch Drahtsägen oder Diamantsägen zum Einsatz kommen.
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Das Wort „Rohmaterialteile” im Sinne dieser Beschreibung und im Sinne der beigefügten Ansprüche ist so zu verstehen, dass es beliebige Feststoffteile umfassen kann, aus denen sich mithilfe von Materialzuschneidemaschinen Schnittmaterialteile herstellen lassen können, deren kennzeichnendes Merkmal lediglich darin besteht, dass die Schnittmaterialteile kleiner als die Rohmaterialteile sind und sich aus diesen durch die Materialzuschneidemaschinen durch Materialbearbeitung herausteilen lassen. Das Wort „Rohmaterialteile” ist daher im Sinne von Ausgangsmaterialteilen zu verstehen.
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Der Begriff „Schnittbild” im Sinne dieser Beschreibung und im Sinne der beigefügten Ansprüche ist so zu verstehen, dass damit ein digitales geometrisches Bild der Schnittlinien gemeint ist, die von der Materialzuschneidemaschine bei einem Einschnitt eines speziellen Rohmaterialteils abgefahren werden, um daraus ein oder mehrere Schnittmaterialteile herauszuschneiden. Es muss sich daher nicht notwendigerweise um die Schnittlinien in einem Querschnitt eines Holzstammes handeln, wie das oben anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert wurde. Es können auch beliebige andere Schnittlinien in einem dreidimensionalen oder zweidimensionalen Körper eines Rohmaterialteils sein.
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Ein Einschnitt ist dabei die vollständige Bearbeitung eines Rohmaterialteils durch die Materialzuschneidemaschine im Zuge eines Schneideprozesses bis aus dem Rohmaterialteil das errechnete Schnittmaterialteil bzw. die errechneten Schnittmaterialteile vollständig erzeugt wurden.
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In Entsprechung zu dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Herstellung von Schnittmaterialteilen aus Rohmaterialteilen. Auch für diese Vorrichtung wird ein Ausführungsbeispiel aus der Holzbearbeitung gewählt.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel soll die erfindungsgemäße Vorrichtung dabei aus Rohholz Schnittholz mit mindestens einer Holzbearbeitungsmaschine oder mehreren Holzbearbeitungsmaschinen herstellen. Ferner weist bei diesem Ausführungsbeispiel die erfindungsgemäße Vorrichtung eine mit der einen Holzbearbeitungsmaschine bzw. den mehreren Holzbearbeitungsmaschinen verbundene Steuerungseinrichtung mit Mikroprozessor und Datenspeicher auf. Dabei ist die Steuerungseinrichtung so ausgebildet, dass sie mithilfe des Mikroprozessors aus einem Schnittholzauftragsdatensatz und den im Datenspeicher der Steuerungseinrichtung gespeicherten Daten für die Rohholzmaterialkosten und den bei der Änderung der Einschnitteinstellung der Holzbearbeitungsmaschine bzw. der Holzbearbeitungsmaschinen anfallenden Rüstkosten unter Verteilung der Schnittholzaufträge auf einen Einschnitt oder mehrere Einschnitte, die durch die Holzbearbeitungsmaschine bzw. die Holzbearbeitungsmaschinen durchzuführen sind, und der gleichzeitigen Minimierung der Gesamtkosten Schnittbilddaten erzeugen kann, die einen oder mehrere durch die Holzbearbeitungsmaschine bzw. die Holzbearbeitungsmaschinen durchzuführende Einschnitte definieren, wobei sich die Gesamtkosten aus der Summe der Rüstkosten aller Einschnitte und der Summe der Rohholzmaterialkosten ergeben, die bei der Abarbeitung des Schnittholzauftragsbestands anfallen.
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Bei dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung kann gemäß einer weiteren Ausführungsform davon die Steuerungseinrichtung darüber hinaus so ausgebildet sein, dass sie die Schnittbilddaten in Steuersignale umwandeln und über die Verbindung zu der Holzbearbeitungsmaschine bzw. zu den Holzbearbeitungsmaschinen an die Holzbearbeitungsmaschine bzw. die Holzbearbeitungsmaschinen weiterleiten kann, so dass unter Einstellung der Schnittwerkzeuge der Holzbearbeitungsmaschine bzw. der Holzbearbeitungsmaschinen entsprechend den Schnittbilddaten Einschnitte an dem Rohholz vorgenommen werden können, so dass Schnittholz erzeugt wird.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Steuerungseinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung darüber hinaus so ausgebildet ist, dass sie vor der Generierung der Schnittbilddaten die Abmessungen der Rohholzteile eines zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt bestehenden Rohholzbestands ermitteln und in dem Speicher der Steuerungseinrichtung als Daten abspeichern kann, wobei bei dieser Ausführungsform vom Mikroprozessor der Steuerungseinrichtung bei der Berechnung der Schnittbilddaten die Abmessungen der gerade verfügbaren Rohholzteile berücksichtigt werden können.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann z. B. Teil eines Sägewerks sein.
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Es ist erkennbar, dass sich auch die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schneiden von beliebigen Materialien eignet, die sich auch von Holz unterscheiden können. So können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung z. B. auch Metall, Halbleiter oder Kunststoffe geschnitten werden. Die Rohmaterialteile können daher z. B. auch aus Metall, Halbleitern, Kunststoffen oder anderen Materialien bestehen. Ferner ist es denkbar, dass die Rohmaterialteile auch aus Mischformen dieser oder noch anderer Materialien bestehen. Es ist lediglich wichtig, dass es sich um Feststoffe handelt.
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Ferner können als Materialzuschneidemaschinen viele verschiedene Maschinen eingesetzt werden, die zum Schneiden der jeweiligen Materialien geeignet sind. Es können z. B. Wasserstrahlschneidemaschinen oder Laserschneidemaschinen eingesetzt werden. Im Falle von Halbleitern können z. B. auch Drahtsägen oder Diamantsägen zum Einsatz kommen.
