JP2008052502A - Nesting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、素材に対する部品の配置パターンを設定するためのネスティングシステムに関し、とりわけ、素材に対して部品をネスティングする際の歩留まり率を向上させることができるネスティングシステムに関する。 The present invention relates to a nesting system for setting an arrangement pattern of parts with respect to a material, and more particularly to a nesting system capable of improving a yield rate when nesting parts with respect to a material.
例えばエレベータの板金部材、具体的にはドアパネル、補強ブラケット、三方枠、かご室の側壁パネル、天井パネル、床パネル等を製造するために、レーザー切断機やプレス機械によって定尺の素材から板金部材を切断加工する方法が知られている。この場合、素材に対する板金部材(以下、部品ともいう)の配置パターンを設定するためのネスティングを予め行う。ここで、ネスティングとは、素材の無駄が少なくなるように、部品の配置位置を最適化して配置パターンを設定するような処理のことをいう。このようなネスティングにおいては、素材の材料費を抑制するため、大きな歩留まり率が求められる。なお、歩留まり率とは、定尺の素材の全体面積に対する、この素材の部品として使用されるべき面積の割合のことをいう。ネスティングにおける大きな歩留まり率を得るために、素材への部品の配置パターンの設定は通常、ネスティングソフトにより行われる。 For example, sheet metal members for elevators, specifically door panels, reinforcement brackets, three-sided frames, cab side wall panels, ceiling panels, floor panels, etc. There is known a method of cutting the material. In this case, nesting for setting an arrangement pattern of sheet metal members (hereinafter also referred to as parts) with respect to the material is performed in advance. Here, nesting refers to a process of optimizing the arrangement position of parts and setting an arrangement pattern so that material waste is reduced. In such nesting, a high yield rate is required in order to suppress the material cost of the material. The yield rate means the ratio of the area to be used as a part of this material to the entire area of the standard material. In order to obtain a large yield rate in nesting, setting of the arrangement pattern of components on the material is usually performed by nesting software.
ネスティングソフトにおいて、素材の材質、板厚、サイズ、枚数と、この素材から切り離されるべき部品のサイズ、個数とが入力データして与えられ、これらの入力データに基づいて歩留まり率が大きな配置パターンを算出する。多くのネスティングソフトは、自動処理、対話処理のうちいずれかの形態を有している。 In the nesting software, the material material, thickness, size, number of pieces and the size and number of parts to be separated from this material are given as input data, and an arrangement pattern with a large yield rate is created based on these input data. calculate. Many nesting software has one of automatic processing and interactive processing.
ネスティングにおいて、標準部品やストック品のように同一部品を一枚の素材からできるだけ多く切り取るという場合は、特段問題はない。しかしながら、多くの場合において必要な部品の個数は予め定められており、いかに少ない枚数の素材でネスティングできるかが重要な課題となる。 In nesting, there is no particular problem when cutting as much of the same part as possible from a single material, such as standard parts and stock parts. However, in many cases, the number of necessary parts is determined in advance, and how to nest with a small number of materials is an important issue.
しかしながら、従来のネスティング方法では、例えば10枚の素材分相当の部品をネスティングする場合、1枚目から9枚目までの素材からは十分な歩留まり率で部品を切り離すことができるが、最後の10枚目の素材には、極端な場合、小さな部品一つしかネスティングできないケースが生じる。このような問題は、いかに優れたアルゴリズムを有するネスティングソフトを使用した場合であっても回避することはできない。ここで、一度にネスティングを行う理由は、このような一度でのネスティングは後工程における組立工程に必要なものであり、次回のネスティングに持ち越すことができないからである。 However, in the conventional nesting method, for example, when nesting parts corresponding to 10 materials, the parts can be separated from the first to ninth materials with a sufficient yield rate. In the extreme case, the first material can be nested only by one small part. Such a problem cannot be avoided even when nesting software having an excellent algorithm is used. Here, the reason for performing nesting at once is that such nesting is necessary for the assembly process in the subsequent process and cannot be carried over to the next nesting.
このため、従来のネスティングソフトでは、素材の材料費を抑えるべく、ネスティング条件の変更、素材のサイズの変更、あるいは次回必要な部品の追加を対話処理により行っている。あるネスティングソフトでは、異形状の空き領域を端材として登録し、次のネスティングに使用できるよう工夫されたものがある。 For this reason, in the conventional nesting software, the nesting conditions are changed, the size of the material is changed, or the necessary parts are added next time through interactive processing in order to reduce the material cost of the material. Some nesting software has been devised so that an irregularly shaped empty area can be registered as a scrap and used for the next nesting.
また、特許文献1に示すような部品の自動板取り方法では、歩留まりが指定値以下の板材について、部品を板材の予め定められた位置に編集するものが提案されている。また、引用文献2に示すような自動ネスティング装置では、残材領域を簡素化する方法が提案されている。いずれの方法も、残材を有効活用することを図るようにした方式のものである。
In addition, in the component automatic plate cutting method as shown in Patent Document 1, for a plate material whose yield is a specified value or less, a component is edited at a predetermined position of the plate material. Moreover, in the automatic nesting apparatus as shown in the cited
しかしながら、例えばエレベータの板金部材を製造するような、一日に数十枚から数百枚の素材を扱う大規模な部品加工を行う場合は、前述の対話処理のような人間系での操作では長い時間を要する。また、この際に、オペレータの個人差によりネスティングにおいて必ずしも最適な配置パターンが得られない場合がある。 However, when processing large-scale parts that handle dozens or hundreds of materials per day, such as manufacturing sheet metal parts for elevators, for example, human operations such as the aforementioned interactive processing are not possible. It takes a long time. In this case, an optimal arrangement pattern may not always be obtained in nesting due to individual differences among operators.
また、最後の素材の空き領域を端材として登録しておき、次回以降のネスティングで使うような方法では、端材の材料種類が増えることにより材料保管場所等の材料管理の労力が増えるので好ましくない。 Also, it is preferable to register the empty area of the last material as a scrap material and use it for the next nesting because the material management labor for the material storage location etc. increases due to the increase in the material type of the scrap material. Absent.
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、ネスティングソフトを実行した結果から素材の歩留まり率を調べ、歩留まり向上施策を自動的に実行することにより、人間系での操作を必要とすることなく、素材に対して部品をネスティングする際の歩留まり率を向上させることができるネスティングシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and by examining the yield rate of the material from the result of executing the nesting software and automatically executing the yield improvement measure, the operation in the human system is performed. It is an object of the present invention to provide a nesting system that can improve the yield rate when nesting parts with respect to a material without need.
本発明は、素材に対する部品の配置パターンを設定するためのネスティングシステムであって、外部から送られた部品、素材、加工機およびネスティング条件に関する各データに基づいてネスティングを行うネスティング実行部と、前記ネスティング実行部に接続され、当該ネスティング実行部によりネスティングが行われたときの配置パターンにおける歩留まり率を算出する歩留まり率算出部と、前記歩留まり率算出部に接続され、当該歩留まり率算出部により算出された歩留まり率と予め設定された設定歩留まり率とを比較し、前記歩留まり率算出部により算出された歩留まり率が設定歩留まり率以上である場合には前記ネスティング実行部により設定された配置パターンに係る情報を加工機に出力するネスティング判定部と、前記ネスティング判定部および前記ネスティング実行部に接続され、前記歩留まり率算出部により算出された歩留まり率が設定歩留まり率よりも小さい場合には外部から送られた部品、素材および加工機に関する前記各データのうち少なくとも1種のデータに基づいてネスティング条件を変更し、この変更されたネスティング条件で前記ネスティング実行部に対して再ネスティングを行わせる再ネスティング条件設定部と、を備えたことを特徴とするネスティングシステムである。 The present invention is a nesting system for setting an arrangement pattern of parts with respect to a material, and a nesting execution unit that performs nesting based on each data relating to parts, materials, processing machines, and nesting conditions sent from the outside, A yield rate calculating unit that is connected to the nesting execution unit and calculates a yield rate in the arrangement pattern when the nesting is performed by the nesting execution unit; and connected to the yield rate calculation unit and calculated by the yield rate calculation unit Information on the arrangement pattern set by the nesting execution unit when the yield rate calculated by the yield rate calculation unit is equal to or higher than the set yield rate. A nesting determination unit that outputs the nesting to the processing machine; The yield rate calculated by the yield rate calculation unit is smaller than the set yield rate, and the parts, materials, and processing machines sent from outside are connected to the nesting determination unit and the nesting execution unit. A nesting system comprising: a nesting condition setting unit that changes a nesting condition based on at least one type of data and causes the nesting execution unit to perform nesting again with the changed nesting condition. It is.
このようなネスティングシステムによれば、当該ネスティングシステムにおいてネスティングが行われることにより形成される配置パターンについて、この配置パターンに係る歩留まり率が予め設定された設定歩留まり率以上となるまで再ネスティングが行われるので、歩留まり率が低い素材が実際に発生することを抑止することができ、素材の材料費を削減することができるようになる。また、素材の枚数が少なくなれば、加工機におけるローディング・アンローディングを含む加工時間を短縮することが可能となる。 According to such a nesting system, re-nesting is performed on an arrangement pattern formed by performing nesting in the nesting system until the yield rate related to the arrangement pattern is equal to or higher than a preset set yield rate. Therefore, it is possible to prevent a material having a low yield rate from actually occurring, and to reduce the material cost of the material. Further, if the number of materials is reduced, the processing time including loading / unloading in the processing machine can be shortened.
本発明のネスティングシステムにおいては、前記再ネスティング条件設定部は、再ネスティングを行うにあたり前記素材に対する部品の配置パターンの再設定において、当該部品間の桟巾を、予め設定された桟巾下限値を下回らない範囲内で小さくすることが好ましい。 In the nesting system according to the present invention, the nesting condition setting unit sets a beam width between the components to a preset beam width lower limit value when resetting the arrangement pattern of the components with respect to the material when performing nesting. It is preferable to make it smaller within a range that does not fall below.
あるいは、本発明のネスティングシステムにおいては、前記再ネスティング条件設定部は、前記素材としてサイズの異なる複数の種類のものが用いられる場合は再ネスティングを行うにあたり使用されるべき素材の種類をサイズの小さなものに変更することが好ましい。 Alternatively, in the nesting system according to the present invention, the nesting condition setting unit may select a material type to be used for performing nesting when a plurality of types having different sizes are used as the material. It is preferable to change to a thing.
あるいは、本発明のネスティングシステムにおいては、前記再ネスティング条件設定部は、複数の相異なる加工機で同一の種類の素材が使用される場合は再ネスティングを行うにあたり各加工機において少なくとも最も歩留まり率が小さいそれぞれの素材について当該各素材に配置されるべきそれぞれの部品を一の素材にまとめて再配置するよう配置パターンの再設定を行うことが好ましい。 Alternatively, in the nesting system of the present invention, the nesting condition setting unit has at least the highest yield rate in each processing machine when performing nesting when the same type of material is used in a plurality of different processing machines. For each small material, it is preferable to reset the arrangement pattern so that the parts to be arranged in each material are collectively arranged in one material.
あるいは、本発明のネスティングシステムにおいては、前記再ネスティング条件設定部は、再ネスティングを行うにあたり前記素材に対する部品の配置パターンの再設定において、素材に対して部品と汎用的に使用されるストック品とを最大限配置するよう配置パターンの再設定を行うことが好ましい。 Alternatively, in the nesting system according to the present invention, the nesting condition setting unit may include a stock item that is generally used as a part with respect to the material in the resetting of the arrangement pattern of the part with respect to the material when performing nesting. It is preferable to reset the arrangement pattern so as to arrange as much as possible.
あるいは、本発明のネスティングシステムにおいては、前記再ネスティング条件設定部は、以下の(a)〜(d)の各再ネスティングのうち全ての再ネスティングの試行または以下の(a)〜(d)のうち2以上の再ネスティングの試行を行い、試行を行ったそれぞれの方法のうち最も歩留まり率が大きい方法によるネスティング条件で前記ネスティング実行部に対して再ネスティングを行わせることが好ましい。
(a)再ネスティングを行うにあたり前記素材に対する部品の配置パターンの再設定において、当該部品間の桟巾を、予め設定された桟巾下限値を下回らない範囲内で小さくする。
(b)前記素材としてサイズの異なる複数の種類のものが用いられる場合は再ネスティングを行うにあたり使用されるべき素材の種類をサイズの小さなものに変更する。
(c)複数の相異なる加工機で同一の種類の素材が使用される場合は再ネスティングを行うにあたり各加工機において少なくとも最も歩留まり率が小さいそれぞれの素材について当該各素材に配置されるべきそれぞれの部品を一の素材にまとめて再配置するよう配置パターンの再設定を行う。
(d)再ネスティングを行うにあたり前記素材に対する部品の配置パターンの再設定において、素材に対して部品と汎用的に使用されるストック品とを最大限配置するよう配置パターンの再設定を行う。
Alternatively, in the nesting system of the present invention, the nesting condition setting unit includes all the nesting trials among the following nestings (a) to (d) or the following (a) to (d): It is preferable that two or more nesting trials are performed, and the nesting execution unit is made to perform nesting under the nesting conditions according to the method having the highest yield rate among the trial methods.
(A) In re-nesting, in resetting the arrangement pattern of the parts with respect to the material, the crosspiece width between the parts is reduced within a range that does not fall below a preset crosspiece lower limit value.
(B) When a plurality of types having different sizes are used as the material, the type of material to be used for nesting is changed to a small size.
(C) When the same type of material is used in a plurality of different processing machines, each material to be placed on each material at least for each material having the lowest yield rate in each processing machine when performing nesting. The arrangement pattern is reset so that the components are rearranged together in one material.
(D) In performing the re-nesting, in the resetting of the arrangement pattern of the parts with respect to the material, the arrangement pattern is reset so as to arrange the parts and the stocks for general use on the material to the maximum extent.
本発明のネスティングシステムによれば、素材に対して部品をネスティングする際の歩留まり率を向上させることができる。 According to the nesting system of the present invention, it is possible to improve the yield rate when nesting parts with respect to a material.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1乃至図13は、本発明によるネスティングシステムの一の実施の形態を示す図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 13 are diagrams showing an embodiment of a nesting system according to the present invention.
ネスティングシステムの全体構成
まず、ネスティングシステムの全体構成について図1を用いて説明する。図1は、本実施の形態におけるネスティングシステムおよびその周囲のシステムの全体構成を示す全体構成図である。
First, the entire configuration of the nesting system will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an overall configuration of a nesting system and its surrounding systems in the present embodiment.
ネスティングシステム3は、ネスティングを行うためのネスティング実行部8と、ネスティング実行部8によりネスティングが行われたときの配置パターンにおける歩留まり率を算出する歩留まり率算出部9と、歩留まり率算出部9により算出された歩留まり率と予め設定された設定歩留まり率とを比較するネスティング判定部10と、歩留まり率算出部9により算出された歩留まり率が設定歩留まり率よりも小さい場合にはネスティング条件を変更し、この変更されたネスティング条件でネスティング実行部8に対して再ネスティングを行わせる再ネスティング条件設定部11と、を備えている。
The
以下、このようなネスティングシステム3における各構成要素について詳細に説明する。
Hereinafter, each component in the
ネスティング実行部8には、生産管理システム1から部品データ2が与えられる。部品データ2とは、部品固有の部品コード、サイズ、製造されるべき個数のことをいう。また、ネスティング実行部8には、素材データ4、加工機データ5、ネスティング条件データ6およびストック品データ7が別途それぞれ与えられる。素材データ4とは、素材の材質、板厚、サイズのことをいい、加工機データ5とは、ネスティングの後工程において実際に素材から部品を打ち抜く際に使用される加工機20の仕様のことをいい、ネスティング条件データ6とは、ネスティング実行部8においてネスティングを行う際に用いられるネスティング条件に関するデータのことをいう。また、ストック品データ7とは、特定の材質およびサイズからなる部品とは異なり汎用的に使用されるようなストック品に関するデータのことをいう。
The nesting execution unit 8 is given
このネスティング実行部8は、このような部品データ2、素材データ4、加工機データ5、ネスティング条件データ6に基づいてネスティングを自動的に行うようになっている。なお、このようなネスティングを行う際に、ネスティング実行部8はストック品データ7をも参照する場合がある。
The nesting execution unit 8 automatically performs nesting based on
歩留まり率算出部9は、ネスティング実行部8の下流側に接続されており、ネスティング実行部8によりネスティングが行われたときの配置パターンにおける歩留まり率を算出する。歩留まり率とは、前述のように、定尺の素材の全体面積に対する、この素材の部品として使用されるべき面積の割合のことをいう。
The yield
ネスティング判定部10は、歩留まり率算出部9の更に下流側に接続されており、歩留まり率算出部9により算出された歩留まり率と、予め設定されている設定歩留まり率とを比較するようになっている。ここで、歩留まり率算出部9により算出された歩留まり率が予め設定された設定歩留まり率以上である場合には、ネスティング実行部8により設定された配置パターンがネスティングデータ12として後述するCAMシステム13に送られるようになっている。一方、歩留まり率算出部9により算出された歩留まり率が設定歩留まり率よりも小さい場合には、後段の再ネスティング条件設定部11において再ネスティングが行われることとなる。
The
再ネスティング条件設定部11は、ネスティング判定部10の更に下流側に接続されており、このネスティング判定部10において歩留まり率算出部9により算出された歩留まり率が設定歩留まり率よりも小さいと判定されたときには、部品データ2、素材データ4、加工機データ5およびストック品データ7のうち少なくとも1種のデータに基づいてネスティング条件を変更する。再ネスティング条件設定部11におけるネスティング条件の変更方法としては様々な方法があるが、歩留まり率を向上させるのにとりわけ有効な4つの方法について後に詳述する。再ネスティング条件設定部11は、この変更されたネスティング条件でネスティング実行部8に対して再ネスティングを行わせるようになっている。
The nesting
図1に示すように、ネスティングシステム3にはCAMシステム13が接続されている。ここで、CAMシステム13とは、コンピュータによる製造支援システム(Computer−Aided Manufactureing)のことをいう。具体的には、CAMシステム13は、素材に対する部品の加工割付、NCデータの作成等を行うようになっている。このCAMシステム13には、図1に示すようにネスティングシステム3からネスティングデータ12が送られるようになっている。
As shown in FIG. 1, a
上述のCAMシステム13は加工機20に接続されており、ネスティングシステム3から送られたネスティングデータ12に基づいて加工機20の制御を行うようになっている。具体的には、ネスティングデータ12に係る配置パターンとなるよう、CAMシステム13からの信号に基づいて加工機20が実際に素材から部品の打ち抜きを行うようになっている。
The
次に、このような構成からなるネスティングシステム3の動作について説明する。
まず、ネスティングシステム3のネスティング実行部8に、生産管理システム1から部品データ2が送られる。また、素材データ4、加工機データ5、ネスティング条件データ6およびストック品データ7が別途それぞれネスティング実行部8に送られる。
Next, the operation of the
First, the
ネスティング実行部8は、これらの各データ2、4、5、6および7に基づいてネスティングを行い、素材に対する部品の配置パターンを設定する。
The nesting execution unit 8 performs nesting based on each of these
次に、この配置パターンに係る情報を歩留まり率算出部9に送る。そして、歩留まり率算出部9において前述の配置パターンにおける歩留まり率を算出する。
Next, information related to this arrangement pattern is sent to the yield
その後、この歩留まり率に係る情報をネスティング判定部10に送る。そして、ネスティング判定部10において、歩留まり率算出部9により算出された歩留まり率と、予め設定されている設定歩留まり率とを比較する。ここで、歩留まり率算出部9により算出された歩留まり率が予め設定された設定歩留まり率以上である場合には、ネスティング判定部10は、ネスティング実行部8により設定された配置パターンをネスティングデータ12としてCAMシステム13に送る。一方、歩留まり率算出部9により算出された歩留まり率が予め設定された設定歩留まり率より小さい場合には、次工程の再ネスティング条件設定部11において再ネスティングの設定が行われる。
Thereafter, information related to the yield rate is sent to the
再ネスティング条件設定部11は、ネスティング判定部10の更に下流側に接続されており、このネスティング判定部10において歩留まり率算出部9により算出された歩留まり率が設定歩留まり率よりも小さいと判定されたときにはネスティング条件を変更する。再ネスティング条件設定部11におけるネスティング条件の変更方法としては前述のように様々な方法があり、詳細については後に説明する。再ネスティング条件設定部11は、この変更されたネスティング条件でネスティング実行部8に対して再ネスティングを行わせる。
The nesting
ここで、再ネスティングにおいてネスティング実行部8が新たな配置パターンを設定したときには、再ネスティング判定部10において、再度、この新たな配置パターンに係る歩留まり率と予め設定された設定歩留まり率との比較が行われる。この場合、新たな配置パターンに係る歩留まり率が再び予め設定された設定歩留まり率よりも小さい場合には、歩留まり率が設定歩留まり率を超えるまで、このようなネスティングシステム3における循環サイクルが繰り返されることとなる。
Here, when the nesting execution unit 8 sets a new arrangement pattern in the nesting, the
一方、再ネスティング判定部10において、歩留まり率算出部9により算出された歩留まり率が予め設定された設定歩留まり率以上であると判定されたときには、ネスティングシステム3からネスティングデータ12がCAMシステム13に送られる。そして、ネスティングデータ12に係る配置パターンとなるよう、CAMシステム13からの信号に基づいて加工機20が実際に素材から部品の打ち抜きを行う。
On the other hand, when the
第1の再ネスティング方法
再ネスティング条件設定部11による第1の再ネスティング方法について、図2乃至図4を用いて説明する。ここで、図2(a)(b)は、最初のネスティングにより設定された配置パターンであり、図3(a)は、図2(a)の領域Aの拡大図であり、図3(b)は、図1のネスティングシステムの再ネスティング条件設定部11により再ネスティングが行われた後の図2(a)の領域Aの拡大図である。また、図4は、図1のネスティングシステムの再ネスティング条件設定部11により再ネスティングが行われた後の配置パターンである。
First Renesting Method The first nesting method performed by the nesting
第1の再ネスティング方法において、再ネスティング条件設定部11は、再ネスティングを行うにあたり素材に対する部品の配置パターンの再設定において、部品間の桟巾を、予め設定された桟巾下限値を下回らない範囲内で小さくするようになっている。
以下、第1の再ネスティング方法について具体的に説明する。
In the first nesting method, the nesting
Hereinafter, the first nesting method will be specifically described.
図2は、特定の11個の部品をネスティングしたときの配置パターンを示している。図2に係る配置パターンは、最初のネスティングにより設定されたものであり、図2(a)に示すように1枚目の素材には10個の部品が配置されているが、残りの1個の部品は図2(b)に示すように2枚目の素材に配置されている。このような場合、再ネスティング条件設定部11は2枚目の素材に配置された部品のサイズを調べ、この部品がある一定以下のサイズであれば、素材データ4から素材ごとに取り決められている桟巾下限値を読み込み、この桟巾下限値を下回らないよう、配置パターンにおける部品間の桟巾を小さくし、このようにして再ネスティングを実行する。
FIG. 2 shows an arrangement pattern when specific 11 parts are nested. The arrangement pattern according to FIG. 2 is set by the first nesting. As shown in FIG. 2A, ten parts are arranged on the first material, but the remaining one These parts are arranged on the second material as shown in FIG. In such a case, the nesting
更に具体的には、図3(a)に示すように、最初のネスティングで部品間の桟巾が10mmであった場合、ネスティング条件の変更により、図3(b)に示すように、変更後の配置パターンにおいて部品間の桟巾が7mmと小さくなる。このようなネスティング条件の変更により、ネスティング実行部8で再ネスティングを行うと、図4に示すように素材の枚数が1枚で11個の部品を配置することができるようになる。なお、部品間の桟巾を変更した場合は、加工機20による加工中のばらけを防止するために、加工機20の軸移動を遅くするようネスティングシステム3はCAMシステム13に指令を行う必要がある。
More specifically, as shown in FIG. 3A, when the crosspiece width between the parts is 10 mm in the initial nesting, the nesting condition is changed, as shown in FIG. In the arrangement pattern, the crosspiece width between parts becomes as small as 7 mm. When nesting is performed again by the nesting execution unit 8 by changing the nesting conditions as described above, the number of materials is one and eleven parts can be arranged as shown in FIG. In addition, when the crosspiece width between parts is changed, the
第2の再ネスティング方法
再ネスティング条件設定部11による第2の再ネスティング方法について、図5乃至図7を用いて説明する。ここで、図5(a)(b)は、最初のネスティングにより設定された配置パターンであり、図6(a)は、図1のネスティングシステムのネスティング実行部8によるネスティングにおいて使用される通常サイズの素材を示し、(b)は、再ネスティング条件設定部11において新たに採用された、サイズが小さな素材を示す。また、図7(a)(b)は、図1のネスティングシステムの再ネスティング条件設定部11により再ネスティングが行われた後の配置パターンである。
Second Renesting Method A second nesting method performed by the nesting
第2の再ネスティング方法において、再ネスティング条件設定部11は、素材としてサイズの異なる種類のものが用いられる場合は再ネスティングを行うにあたり使用されるべき素材の種類をサイズの小さなものに変更するようになっている。
以下、第2の再ネスティング方法について具体的に説明する。
In the second nesting method, the nesting
Hereinafter, the second nesting method will be specifically described.
まず、図5に、ネスティング実行部8における最初のネスティングにより設定された配置パターンを示す。具体的には、サイズが5×10規格(1524mm×3048mm)である素材を用いて最初のネスティングを行った結果、素材がn枚使用され、図5(a)に示すように1枚目〜n−1枚目の素材はある程度の大きさの歩留まり率となったが、図5(b)に示すようにn枚目の素材の歩留まり率は小さくなった。このような場合、図6(a)(b)に示すように、サイズが5×10規格である素材のみならず4×8規格のサイズの素材も使用することが可能なときは、n枚目の素材としては、図6(a)に示すような5×10規格のサイズの素材ではなく、ネスティングシステム3に入力される部品サイズ2と素材データ4とから検索された4×8規格(図6(b)参照)の素材で十分であることがわかる。
First, FIG. 5 shows an arrangement pattern set by the first nesting in the nesting execution unit 8. Specifically, as a result of performing the first nesting using a material having a size of 5 × 10 standard (1524 mm × 3048 mm), n materials are used, and the first sheet to the first sheet as shown in FIG. The yield rate of the (n-1) th material was a certain size, but the yield rate of the nth material was small as shown in FIG. 5 (b). In such a case, as shown in FIGS. 6A and 6B, when it is possible to use not only a material having a size of 5 × 10 standard but also a material having a size of 4 × 8 standard, n sheets The eye material is not a 5 × 10 standard size material as shown in FIG. 6A, but a 4 × 8 standard (from the
このようにして、再ネスティング条件設定部11は、n枚目の素材のサイズについて、5×10規格の素材から4×8規格の素材に変更する。このことにより、図7(a)(b)に示すように、1枚目〜n−1枚目の5×10サイズの素材、およびn枚目の4×8サイズの素材の全てについて、設定歩留まり率以上となるような歩留まり率とすることができるようになる。
In this way, the nesting
第3の再ネスティング方法
再ネスティング条件設定部11による第3の再ネスティング方法について、図8乃至図11を用いて説明する。ここで、図8は、従来のネスティングシステムの全体構成を示す全体構成図であり、図9(a)(b)は、図8の従来のネスティングシステムにより設定された配置パターンである。一方、図10は、第3の再ネスティングを行うためのネスティングシステムの全体構成を示す全体構成図であり、図11は、図10のネスティングシステムにより設定された配置パターンである。
Third Renesting Method A third nesting method by the nesting
第3の再ネスティング方法において、再ネスティング条件設定部11は、複数の相異なる加工機20a、20bで同一の種類の素材が使用される場合は再ネスティングを行うにあたり各加工機20a、20bにおいて少なくとも最も歩留まり率が小さなそれぞれの素材について各素材に配置されるべきそれぞれの部品を一の素材にまとめて再配置するようになっている。
以下、第3の再ネスティング方法について具体的に説明する。
In the third nesting method, the nesting
Hereinafter, the third nesting method will be specifically described.
図8は、従来のネスティングシステムの全体構成を示す全体構成図であり、複数の相異なる加工機20a、20bで同一の種類の素材が使用される場合、生産管理システム1から各ネスティングシステムA、B(3a、3b)にそれぞれ部品データA、B(2a、2b)が送られ、これらのネスティングシステムA、B(3a、3b)は互いに独立してそれぞれのネスティングデータA、B(12a、12b)を設定し、それぞれのネスティングデータA、B(12a、12b)に基づいて、各々のCAMシステムA、B(13a、13b)が加工機A、B(20a、20b)を互いに独立して制御することを示している。
FIG. 8 is an overall configuration diagram showing an overall configuration of a conventional nesting system. When the same type of material is used in a plurality of
この場合、図9(a)(b)に示すように、加工機A、Bの各々で一部の素材(例えば、最後の1枚の素材)の歩留まり率が小さくなってしまうおそれがある。なお、図9(a)(b)において、各加工機A、Bにより素材から打ち抜かれる部品をそれぞれ参照符号30a、30bで示す。
In this case, as shown in FIGS. 9A and 9B, there is a possibility that the yield rate of some materials (for example, the last one material) may be reduced in each of the processing machines A and B. 9A and 9B,
これに対して、第3の再ネスティング方法では、図10に示すように、ネスティングシステム3mは、加工機A、B(20a、20b)の両方に係るネスティングデータ12を設定するようになっている。具体的には、例えば図9(a)(b)に示すように一部の素材で歩留まり率が小さくなってしまった場合は、このことが各ネスティング判定部10a、10bにおいて判定され、再ネスティング条件設定部11において各加工機A、B(20a、20b)の素材に配置されるべきそれぞれの部品30a、30bを一の素材のみにまとめて再配置するよう配置パターンの再設定が行われる。そして、図10の実線に示すように、再ネスティング条件設定部11は一方のネスティング実行部8aのみに対して再ネスティングを行わせる。この際に、図10の一点鎖線で示されるような流れの動作は行われない。このように再ネスティングされた配置パターンは図11のようになる。
On the other hand, in the third nesting method, as shown in FIG. 10, the nesting system 3m sets
その後、ネスティングシステム3mからはネスティングデータ12が図10の実線に示すように一方のCAMシステムA(13a)のみに送られ、一方の加工機A(20a)のみにおいて再ネスティングされた配置パターンで素材からの部品30a、30bの打ち抜きが行われる(図11参照)。
Thereafter, the
このように、第3の再ネスティング方法では、各加工機A、B(20a、20b)でそれぞれ製造されるべき部品30a、30bについて、素材の歩留まり率が小さい場合には、一方の加工機(例えば加工機A)で一の素材から両方の部品30a、30bを打ち抜くような配置パターン(図11参照)とする再ネスティングを行うことにより、素材の歩留まり率を大きくすることができる。
Thus, in the third nesting method, when the material yield rate is small for the
第4の再ネスティング方法
再ネスティング条件設定部11による第4の再ネスティング方法について、図12および図13を用いて説明する。ここで、図12は、歩留まり率が小さい素材の配置パターンであり、図13(a)は、第4の再ネスティングによる配置パターンであり、図4(b)は、ストック品のみを素材から切り取る際の配置パターンである。
Fourth Renesting Method A fourth nesting method performed by the nesting
第4の再ネスティング方法において、再ネスティング条件設定部11は、再ネスティングを行うにあたり素材に対する部品の配置パターンの再設定において、素材に対して部品とストック品とを最大限配置するよう配置パターンの再設定を行うようになっている。ここで、ストック品とは、特定の形状および材質を有する部品とは異なり、例えばエレベータにおいて汎用的に使用される部材(例えば、予備品)のことをいう。
以下、第4の再ネスティング方法について具体的に説明する。
In the fourth nesting method, the nesting
Hereinafter, the fourth nesting method will be specifically described.
図12は、歩留まり率が小さい素材の配置パターンである。再ネスティング条件設定部11は、この素材の空き領域に、ストック品データ7から検索された、図12に示す部材と同じ素材を使用するストック品を呼び出し、再ネスティングを行う。
FIG. 12 shows an arrangement pattern of materials with a low yield rate. The nesting
再ネスティング条件設定部11は、1枚の素材に配置可能なストック品の個数の2倍程度の個数を指定する。ただし、手持ちのストック品の個数がこの指定された個数よりも小さい場合はこの限りではない。このことにより、図13(a)(b)に示すように、使用される素材の枚数は2枚となるが、図13(b)に示すような2枚目の素材はストック品のみの配置となり、次回のネスティング以降においてもストック品を作らざるを得ない状況となる可能性があるので、図13(a)に示すような1枚目の素材に関する配置パターンのみを採用する。この際に、ストック品データ7には、1枚目の素材にネスティングされたストック品の個数(図13(a)に示すように、具体的には10個)を反映させる。
The nesting
以上、第1乃至第4の再ネスティング方法について詳細に説明したが、実際には、再ネスティング条件設定部11は、上述の第1乃至第4の再ネスティング方法のうち全ての再ネスティングの試行または2以上の再ネスティングの試行を行い、試行を行ったそれぞれの方法のうち最も歩留まり率が大きい方法によるネスティング条件でネスティング実行部8に対して再ネスティングを行わせるようになっている。あるいは、再ネスティング条件設定部11は上述の第1乃至第4の再ネスティング方法のうちいずれか一つの方法を使用して再ネスティングを行うようになっていてもよい。
Although the first to fourth nesting methods have been described in detail above, in actuality, the nesting
以上のように本実施の形態のネスティングシステム3によれば、ネスティング判定部10において、歩留まり率算出部9により算出された歩留まり率と予め設定された設定歩留まり率とを比較し、歩留まり率算出部9により算出された歩留まり率が予め設定された設定歩留まり率よりも小さい場合には、再ネスティング条件設定部11において、外部から送られた部品データ2、素材データ4および加工機データ5のうち少なくとも1種のデータに基づいてネスティング条件を変更し、この変更されたネスティング条件でネスティング実行部8に対して再ネスティングを行わせるようになっている。このことにより、ネスティングシステム3においてネスティングが行われることにより形成される配置パターンについて、この配置パターンに係る歩留まり率が予め設定された設定歩留まり率以上となるまで再ネスティングが行われるので、歩留まり率が低い素材が実際に発生することを抑止することができ、素材の材料費を削減することができるようになる。また、素材の枚数が少なくなれば、加工機20におけるローディング・アンローディングを含む加工時間を短縮することが可能となる。
As described above, according to the
なお、本実施の形態によるネスティングシステムは上記の態様に限定されるものではなく、様々の変更を加えることができる。例えば、図1乃至図13に示すネスティングシステム3においては、ネスティングの単位を変更しない(すなわち、毎回のネスティングでそれぞれ部品データ2が生産管理システム1から送られる)という制約で説明を行ったが、ネスティングシステム3を生産管理システム1と連動させることにより、次回のネスティングに必要な部品に係る情報を先取りして再ネスティングを行うようになっていてもよい。すなわち、次回のネスティングに係る部品のオーダーを、今回の再ネスティングに考慮してもよい。
The nesting system according to the present embodiment is not limited to the above-described aspect, and various changes can be made. For example, in the
また、ネスティングシステム3において、ネスティング結果を記憶させておき、一定期間の統計情報から例えばどの部品コードが多用されたかを集計することにより、部品の標準化提案を行う際の参考データとすることもできる。
Further, in the
1 生産管理システム
2 部品データ
3 ネスティングシステム
4 素材データ
5 加工機データ
6 ネスティング条件データ
7 ストック品データ
8 ネスティング実行部
9 歩留まり率算出部
10 ネスティング判定部
11 再ネスティング条件設定部
12 ネスティングデータ
13 CAMシステム
20 加工機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
外部から送られた部品、素材、加工機およびネスティング条件に関する各データに基づいてネスティングを行うネスティング実行部と、
前記ネスティング実行部に接続され、当該ネスティング実行部によりネスティングが行われたときの配置パターンにおける歩留まり率を算出する歩留まり率算出部と、
前記歩留まり率算出部に接続され、当該歩留まり率算出部により算出された歩留まり率と予め設定された設定歩留まり率とを比較し、前記歩留まり率算出部により算出された歩留まり率が設定歩留まり率以上である場合には前記ネスティング実行部により設定された配置パターンに係る情報を加工機に出力するネスティング判定部と、
前記ネスティング判定部および前記ネスティング実行部に接続され、前記歩留まり率算出部により算出された歩留まり率が設定歩留まり率よりも小さい場合には外部から送られた部品、素材および加工機に関する前記各データのうち少なくとも1種のデータに基づいてネスティング条件を変更し、この変更されたネスティング条件で前記ネスティング実行部に対して再ネスティングを行わせる再ネスティング条件設定部と、
を備えたことを特徴とするネスティングシステム。 A nesting system for setting an arrangement pattern of parts with respect to a material,
A nesting execution unit that performs nesting based on each data related to parts, materials, processing machines, and nesting conditions sent from the outside,
A yield rate calculation unit that is connected to the nesting execution unit and calculates a yield rate in the arrangement pattern when nesting is performed by the nesting execution unit;
The yield rate calculation unit is connected to the yield rate calculation unit, compares the yield rate calculated by the yield rate calculation unit with a preset set yield rate, and the yield rate calculated by the yield rate calculation unit is equal to or higher than the set yield rate. In some cases, a nesting determination unit that outputs information related to the arrangement pattern set by the nesting execution unit to a processing machine;
Connected to the nesting determination unit and the nesting execution unit, and when the yield rate calculated by the yield rate calculation unit is smaller than the set yield rate, each of the data related to parts, materials, and processing machines sent from the outside A nesting condition setting unit that changes nesting conditions based on at least one type of data, and causes the nesting execution unit to perform nesting with the changed nesting conditions;
A nesting system characterized by comprising:
(a)再ネスティングを行うにあたり前記素材に対する部品の配置パターンの再設定において、当該部品間の桟巾を、予め設定された桟巾下限値を下回らない範囲内で小さくする。
(b)前記素材としてサイズの異なる複数の種類のものが用いられる場合は再ネスティングを行うにあたり使用されるべき素材の種類をサイズの小さなものに変更する。
(c)複数の相異なる加工機で同一の種類の素材が使用される場合は再ネスティングを行うにあたり各加工機において少なくとも最も歩留まり率が小さいそれぞれの素材について当該各素材に配置されるべきそれぞれの部品を一の素材にまとめて再配置するよう配置パターンの再設定を行う。
(d)再ネスティングを行うにあたり前記素材に対する部品の配置パターンの再設定において、素材に対して部品と汎用的に使用されるストック品とを最大限配置するよう配置パターンの再設定を行う。 The nesting condition setting unit performs all nesting trials among the following nestings (a) to (d) or two or more nesting trials from the following (a) to (d). 2. The nesting system according to claim 1, wherein the nesting execution unit is made to perform nesting again under a nesting condition according to a method with the highest yield rate among the methods that have been tried.
(A) In re-nesting, in resetting the arrangement pattern of the parts with respect to the material, the crosspiece width between the parts is reduced within a range that does not fall below a preset crosspiece lower limit value.
(B) When a plurality of types having different sizes are used as the material, the type of material to be used for nesting is changed to a small size.
(C) When the same type of material is used in a plurality of different processing machines, each material to be placed on each material at least for each material having the lowest yield rate in each processing machine when performing nesting. The arrangement pattern is reset so that the components are rearranged together in one material.
(D) In performing the re-nesting, in the resetting of the arrangement pattern of the parts with respect to the material, the arrangement pattern is reset so as to arrange the parts and the stocks for general use on the material to the maximum extent.
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