中厚板切割的应用超级套料算法

在中厚板切割应用过程中，套料算法能够节省人力做的一些工作。本文将从用户角度出发，结合软件算法本身的一些特点，介绍软件如何运作且能做到哪些事情，怎么能简单地使下料步骤做到多快好省。材料利用率的提升能给企业创造不少的经济效益，成就企业的制造发展之路，但如何提升利用率一直以来是中厚板加工企业的人士，尤其是和编程工艺相关的同仁为之绞尽脑汁的一个问题。但利用套料算法，可以大大减小工作量。首先简单介绍一下下文要提及的SuperNEST（超级套料），软件界面里设置区域截图如图1所示：图1软件界面里设置区域截图SuperNEST（超级套料）模块算法是一个基于时间的嵌套引擎，旨在特定的时间范围内（当然用户可以依据自身计算机的性能定义时间间隔，如10秒、1分钟、10分钟等），在设定好的零件间距和板材边距后创造出最高的产量，提供的套料引擎能够带给客户多快好省的排料结果。算法界面如图2所示。图2算法界面套料引擎算法目前是行业内非常便利的一种算法，也是美国西阁玛公司拥有自己套料专利的算法，毫不夸张地说对于一些老用户的老版本的排料，它能够在基础利用率基础上将其提高3%以上，而通过我们的数据分析，对去年成交用户的回访数据问询，能比行业内其他软件的板材利用率提高5%左右。下面我们以一些客户数据和例子来直观地介绍一下超级算法。第一个例子：某工程机械客户常用到的加强筋块，消耗量颇大，厚度通常依照产品不同在1cm到5cm左右，长度大概是8cm到25cm，最大的单件重量可能要到10kg。如果以一个普通软件排料算法或者手动去放置的话，大概可以放180个零件，如图3所示。图3以普通软件排料算法手动放置零件而采用我们的HD-SuperNEST算法后，设置30秒钟的时间就可以得出200个零件的排布图（图4）。从这2个算法简单排料情况看，超级套料算法排料比普通算法排料产量提高了10%左右。图4采用算法得到的零件排布也许读者会对图3、图4产生疑问，图中零件距离还有再缩小的余地，能够放下更多的零件使利用率更高，为什么不进一步缩小呢？因为中厚板的零件间隙一定要保证热量的散发和富余穿孔点的空间，硬性地缩小间距会带来一系列的后续热量集中变形问题。第二个例子：取自某位客户的实际例子，超级算法上线之前用户固定的一个产品排版，这里截取了当时的一些方案对比和数据，如图5至图8所示。图5之前：原套料排版图（第14张）图6之前：原套料排版板材利用报表（第14张）图7超级套料：超级套料排版图（第14张）图8超级套料：超级套料排版板材利用报表（第14张）客户日志记录：今天使用了SigmaNEST超级套料排版，并与之前产品排版做了对比（板材规格、零件间距、留边距离全部一样，只是套料算法不一样），下面是8HG70的排版对比，一共414个零件，7000mm×1480mm×8mm板材14张。选择超级套料算法之后，对比新旧算法排版，超级套料算法节约的板材为2634mm×1480mm×8mm，如果以当时5000元一吨的原材料价格计算的话，那么节约的材料价格大概为2000元。时间上的节约更是显著，之前算法和人工辅助排版花费大致30分钟，而超级套料运算时间仅需1分钟。第二个客户案例，此产品为客户命名的代号280，排版图效果如图9到图12所示，材料为Q345B，厚度为40mm，共46个零件，用7425mm×2500mm×40mm板材3张。图9原套料排版图（第3张）图10原套料排版板材利用报表（第3张）图11超级套料排版图（第2张，无第3张）图12超级套料排版板材利用报表（第2张）从上面的排料对比来看，超级套料算法排完46个图形只用2张板材，而普通排版套料用了3张板材，节约的板材为2500mm×1711mm×40mm，按照上面同样的材料价格，我们做到了大致7500元的材料节约，时间节约10分钟。本技术的目的是在高寒沙区通过植被恢复综合技术，解决以裸根苗方式单纯造林或沙障固沙来治理流动沙丘(地)的难题。因此，采用机械固沙和生物固沙相结合，无灌溉条件下扦插、直播造林相结合的植被恢复综合技术，优点在于缩短育苗周期、降低购苗成本、造林方法简单、成活率高。最后一个例子。客户成套的产品已经持续生产多年，在超级算法上线后对使用了多年的定制材料长度进行了优化，年度节约材料达到了4.87%。对比图如图13、14所示。图13产品一的新长度方案和节约对比图14产品二的新长度方案和节约对比如果以2%作为最保守的材料利用率提升，从引用最后一个例子的中厚板企业编程科长的工作报告来看：该企业激光切割1个班月切割能力150吨，等离子切割1个班月切割能力300吨，钢材每月消耗450吨，当前市场钢材价格5000元/吨，板材利用率提高2%的话，一个月节约45000元，企业一年可以节约50万以上。除了中厚板切割以外，超级算法还可以做多割炬排版、多板材排版、订单混合套料