家具開料裁板軟件功能.ppt

AUTOCUT板材開料優(yōu)化軟件,北京天良科技,企業(yè)簡介,北京天良科技是一家以軟件開發(fā)、銷售為主營方向的技術(shù)型企業(yè)。公司立足中國制造業(yè)信息化市場，致力于為客戶提供一流的產(chǎn)品及服務(wù)，經(jīng)過多年的高速成長，客戶已遍布全國各地，現(xiàn)已發(fā)展成為國內(nèi)知名鈑金套料及板型材開料優(yōu)化軟件提供商。,產(chǎn)品線介紹,鈑金套料軟件風(fēng)管套料軟件板材開料軟件線型材下料優(yōu)化軟件鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架排料軟件鐵塔角鋼排料軟件,部分客戶列表,柯馬克展示設(shè)施(上海)有限公司海門路特利舉升機(jī)有限公司北京科寶博洛尼廚衛(wèi)家具有限公司仙居豐禾工藝有限公司山東千榕家訪木制品公司福建邵武錦陽木業(yè)有限公司拓普家具(集美天成)實(shí)業(yè)公司山東壽光東宇鴻翔木業(yè)有限公司青島金華工業(yè)集團(tuán)有限公司廣州市金立昌五金制品安裝有限公司財(cái)駿建設(shè)工程有限公司武漢盛隆電氣有限公司泰州頂聲音響有限公司西安寶雞寶石機(jī)械咸陽鋼結(jié)構(gòu)公司上海雷爾通訊設(shè)備有限公司江陰凱龍酒店家具有限公司邯鄲宏大化纖機(jī)械有限公司派若馬（青島）家具有限公司佛山新景實(shí)業(yè)有限公司,浙江臨海豐收工藝用品有限公司濟(jì)南展特美華企業(yè)形象有限公司揚(yáng)州金威機(jī)械有限公司聯(lián)發(fā)藤木制造有限公司東莞興成五金有限公司福建森鑫工藝品有限公司福建華光電子有限公司陜西佳宇機(jī)電設(shè)備有限公司杭州久達(dá)工貿(mào)有限公司悅得電子-東信發(fā)展科技有限公司四川宏華石油設(shè)備有限公司北京雅士門業(yè)有限公司浙江東陽吉田工藝家具廠昆明旭鑫科技有限公司翔國工業(yè)股份有限公司中山力生電器有限公司遼寧盤錦新美雅櫥柜廠昆明鑫旭科技有限公司江門麗誠家俱裝飾有限公司,部分客戶列表,蘇州晨意電子有限公司YukShingCircuitsCo.Ltd湖北省武漢市科貝科技有限公司深圳佳居樂家具用品有限公司襄樊大力工業(yè)控制股份有限公司河北石家莊市西姆廚柜公司唐山開灤建設(shè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司Jhomewares(CHUNGHOCITY,TAIPEIHSIEN,TAIWAN,R.O.江蘇省常州泰瑞電力鋼結(jié)構(gòu)有限公司惠州大亞灣利興五金制品有限公司臺(tái)灣(本土)新上企業(yè)股份有限公司SUNWALLENGINEERINGCO.,LTD深圳世紀(jì)電路版廠溫州至誠電子有限公司IBTSCircuitsTech.Co.,Ltd,大連頤禾木業(yè)有限公司江門銀點(diǎn)家居用品廠廣州寶之龍辦公用品廠江門市新會(huì)二輕機(jī)械廠深圳天利來科技發(fā)展有限公司(綜合系統(tǒng)/樓宇設(shè)施)云南昆明市冶金研究院(個(gè)人注冊)比利木業(yè)（東莞）有限公司(BillyWood)溫州華邦電子有限公司哈爾濱工程機(jī)械制造廠杭州興意金屬制造有限公司東莞智高文具有限公司東莞市隆興工藝制品廠上海佳樺木業(yè)有限公司大連諾德家具有限公司中國建設(shè)集團(tuán),開料優(yōu)化軟件的必要性,一、原材料價(jià)格不斷上漲，大幅壓縮企業(yè)利潤空間，提高原材料利用率成為關(guān)乎企業(yè)切身利益的一件大事二、“凡是無法衡量的，就無法控制”1、沒有排料方案圖，如何裁板開料全憑工人經(jīng)驗(yàn)及簡單手工計(jì)算，隨意性非常大，而管理層則缺乏的評(píng)估準(zhǔn)則，無法實(shí)施有效監(jiān)督2、板材用量計(jì)算值誤差較大，工人在開料過程中用多少材料屬于優(yōu)秀？用多少材料屬于浪費(fèi)？管理層沒有準(zhǔn)確的尺度加以衡量。一般企業(yè)用料都依靠物控人員手工計(jì)算板材用量的總平方數(shù)，而在實(shí)際生產(chǎn)中工人所領(lǐng)用的板材遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)計(jì)算值，誤差率超過5個(gè)百分點(diǎn)。,開料優(yōu)化軟件的必要性,三、手工排料效率低、而且大批量排料任務(wù)時(shí)，無法確定利用率是否為最高，造成人力成本的極大浪費(fèi)。四、市場競爭日趨激烈，成本控制的優(yōu)劣與否，已成為企業(yè)市場成敗的關(guān)鍵因素之一。,工程訂單成本示意圖,板材開料優(yōu)化軟件介紹,AUTOCUT板材開料優(yōu)化軟件專門針對(duì)工程下料而設(shè)計(jì)的排樣優(yōu)化系統(tǒng)，它憑借國內(nèi)首創(chuàng)、世界領(lǐng)先的排樣智能優(yōu)化算法高效解決企業(yè)開料排樣問題，是目前應(yīng)用數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)輔助排樣領(lǐng)域的優(yōu)秀軟件之一，能自動(dòng)完成零件優(yōu)化排樣和規(guī)劃下料，最大限度節(jié)約人工、加快生產(chǎn)周期和提高材料利用率。為工廠的裁板工序提供直觀的指導(dǎo)，走多少刀、如何走刀一目了然；能根據(jù)圖紙規(guī)定的裁板方法，準(zhǔn)確無誤地計(jì)算出原材料用量；實(shí)施難度低，成熟軟件操作簡便易于上手。排料方案圖能協(xié)助企業(yè)管理層客觀地評(píng)價(jià)工人的裁板操作是否符合標(biāo)準(zhǔn)、是否造成了不必要的浪費(fèi)，進(jìn)而精確地控制原材料利用率。,板材開料優(yōu)化軟件介紹,AUTOCUT開料軟件標(biāo)準(zhǔn)版主要解決初步和零散的矩形開料布局問題，零件和板料均為矩形，以剪切（一刀切）方式完成排樣布局優(yōu)化，采用啟發(fā)式極限優(yōu)化算法以類似人工的方式自動(dòng)快速開料，能夠適應(yīng)所有的開料數(shù)據(jù)，并準(zhǔn)確開出所需零件。附帶的開料數(shù)據(jù)管理器能完成板料庫存管理。標(biāo)準(zhǔn)版可初步解決家具、玻璃行業(yè)的零散拼板開料問題。AUTOCUT開料軟件專業(yè)版在標(biāo)準(zhǔn)版基礎(chǔ)上增加了規(guī)劃算法，能高效解決大批量的下料排樣問題，優(yōu)化算法為國內(nèi)首創(chuàng)，開料排樣利用率居于同類軟件的世界前列，是國內(nèi)開料軟件的領(lǐng)跑者。專業(yè)版能獲得接近理想的數(shù)學(xué)最優(yōu)解，保證料效果，最大限度減少浪費(fèi)，中型企業(yè)每年可為節(jié)約上百萬的資金。,人工開料與軟件開料結(jié)果對(duì)比,全球領(lǐng)先的開料效果,為了測試我司軟件排樣效果，我們收集了最近十多年來國內(nèi)外有關(guān)計(jì)算機(jī)排樣研究的學(xué)術(shù)論文，以各論文提出的算例數(shù)據(jù)進(jìn)行測試，優(yōu)化結(jié)果均超過或至少達(dá)到原論文給出的結(jié)果，目前尚未發(fā)現(xiàn)利用率高于我們軟件結(jié)果的算例。已實(shí)例對(duì)比過的國內(nèi)外同類軟件：“德國CUT-Rite、加拿大20-20軟件、廣州圓方”等。,全球領(lǐng)先的開料效果（文獻(xiàn)）,31計(jì)華一種基于四叉樹結(jié)構(gòu)的排料算法計(jì)算機(jī)工程（6）：808232岳琪，宋文龍，孫杰，孫柏昌等板式家具板材優(yōu)化排料系統(tǒng)的研制與開發(fā)林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備（9）：151733楊彩，史俊友，顧海明基于遺傳模擬退火算法的矩形件排樣青島科技大學(xué)學(xué)報(bào)（5）：45245634曹軍，岳琪，張怡卓，胡昆侖遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在家具板材優(yōu)化下料問題中的應(yīng)用森林工程（1）：3637,全球領(lǐng)先的開料效果（文獻(xiàn)對(duì)比）,文獻(xiàn)31給出的實(shí)例包含36種矩形毛坯，每種零件數(shù)十種的中等規(guī)模排樣問題，使用AutoCUT排樣得到整體利用率為98.72%，共計(jì)使用原材料122塊，計(jì)算時(shí)間5秒。而原文結(jié)果需使用原材料132塊，整體利用率為91.24%。文獻(xiàn)32采取佳木斯萬歷集團(tuán)提供的共7種矩形毛坯、每種需求2000個(gè)進(jìn)行了計(jì)算機(jī)輔助排樣，最終整體利用率為94.14%，計(jì)算時(shí)間15秒。而AutoCUT計(jì)算需要209片原材料，整體利用率為98.72%，計(jì)算時(shí)間3秒。文獻(xiàn)33提出一組排樣布局?jǐn)?shù)據(jù)分別采用背包算法和遺傳模擬退火算法排樣，需要板材長度分別為1260和1245，采用AutoCUT排樣該組數(shù)據(jù)，需要板材長度為1220.文獻(xiàn)34采用某下料車間制造寫字桌的原始數(shù)據(jù)，進(jìn)行遺傳算法優(yōu)化排樣整體利用率為94.14%，計(jì)算時(shí)間35秒。同一數(shù)據(jù)在AutoCUT中的計(jì)算結(jié)果是整體利用率98.72%，計(jì)算時(shí)間為3秒。,AUTOCUT開料優(yōu)化軟件功能模塊介紹,前臺(tái)模塊1、零件數(shù)據(jù)輸入（1）、零件導(dǎo)入：右鍵菜單中點(diǎn)擊“導(dǎo)入零件”將顯示零件導(dǎo)入窗口，將外部程序（如Excel）中的零件表選定并復(fù)制，在導(dǎo)入窗口的相應(yīng)位置粘貼，通過“向左”、“向右”“刪除”等操作調(diào)整到合適的列，按確定后可以快速完成輸入零件。對(duì)于比較規(guī)范的表格，也可以選擇直接打開Excel文件導(dǎo)入。（2）、分類導(dǎo)入：對(duì)于已經(jīng)按板料分類的零件表，AutoCUT還提供一次分類導(dǎo)入功能，通過“分類導(dǎo)入”菜單打開導(dǎo)入窗口，將板料分類列填寫好，即可一次導(dǎo)入多個(gè)類別。（3）、零件導(dǎo)出：可以將表格中的零件導(dǎo)出到Excel中。通過右側(cè)屬性表設(shè)置割縫，即零件間的割縫損耗（默認(rèn)為0）。數(shù)據(jù)精度用作顯示當(dāng)前數(shù)據(jù)的小數(shù)位精度，不能實(shí)時(shí)編輯，需要在工程起始時(shí)再“可選項(xiàng)配置”中設(shè)定。,零件輸入示例,模塊功能介紹,2、原材料數(shù)據(jù)輸入選擇導(dǎo)航樹的“板料庫存”節(jié)點(diǎn)，在物料輸入界面中設(shè)置板料供給，類同于零件輸入方法。,功能模塊介紹,3、開料優(yōu)化計(jì)算設(shè)置好部件需求和板料供應(yīng)數(shù)據(jù)后，點(diǎn)擊主工具條上的“自動(dòng)排樣”綠色箭頭按鈕，即可啟動(dòng)開料自動(dòng)優(yōu)化面板，由計(jì)算機(jī)優(yōu)化排樣。通過操作按鈕可以人工介入和控制開料過程4、開料優(yōu)化結(jié)果優(yōu)化計(jì)算完成后，關(guān)閉開料面板將返回計(jì)算結(jié)果界面，可查看開料排樣結(jié)果表格。在方案表格中，每行代表一種開料布局（樣式），每個(gè)布局的信息有：利用率、使用板料、重復(fù)開料數(shù)以及該布局所開出的各零件數(shù)量。5、開料優(yōu)化布局展開開料方案節(jié)點(diǎn)，可以在各開料布局中切換，開料布局直觀地描述了具體的開料方法，通過布局圖上方的工具條可以對(duì)開料布局進(jìn)行編輯、導(dǎo)出（Excel、Word、圖片）、指定繪圖大小和文字、顯示切割模擬動(dòng)畫等操作。6、報(bào)表格式設(shè)置及打印輸出開料報(bào)表窗口上方是報(bào)表相關(guān)工具條，可用于打印報(bào)表、打開已有報(bào)表、保存當(dāng)前報(bào)表、導(dǎo)出報(bào)表到Word、Excel、PDF、網(wǎng)頁、圖片等,程序主界面,程序主界面,報(bào)表輸出（標(biāo)準(zhǔn)、緊湊、簡明）,開料優(yōu)化軟件功能模塊介紹,數(shù)據(jù)管理器開料數(shù)據(jù)管理器（簡稱CDM），這是一個(gè)可供選用的輕量級(jí)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，CDM可集中管理板料庫存、產(chǎn)品BOM結(jié)構(gòu)、定單和開料等數(shù)據(jù)。1、新建開料工程通過第一個(gè)按鈕新建開料工程，此工程會(huì)打開數(shù)據(jù)庫庫存窗口，選擇工程使用的物料，并創(chuàng)建一個(gè)與數(shù)據(jù)庫相連的開料工程。2、從數(shù)據(jù)庫打開可以從數(shù)據(jù)庫裝載已有的開料工程，按鈕將打開窗口列出數(shù)據(jù)庫中的開料工程，供選擇和打開。3、保存到數(shù)據(jù)庫：如果當(dāng)前開料工程是從開料數(shù)據(jù)管理器創(chuàng)建的（與數(shù)據(jù)庫相連），則工程可以另存為CUT文件外，直接通過數(shù)據(jù)庫工具欄的“保存”按鈕可以保存到數(shù)據(jù)管理器的相應(yīng)工程庫中。在保存工程時(shí)將按提示進(jìn)行板料扣減和余料回庫操作。,功能模塊介紹,4、初始化工程：可以從新數(shù)據(jù)庫初始化工程數(shù)據(jù)，即刪除工程中的已有開料結(jié)果。注意使用開料管理器的右鍵菜單功能，在不同的對(duì)象上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，將可進(jìn)行相應(yīng)的功能操作，通過右鍵菜單可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的插入、修改、刪除和導(dǎo)出等功能。5、材料庫存管理在開料數(shù)據(jù)管理器中，所有的庫存物料都被按照材質(zhì)和厚度（型號(hào)）的不同分別管理。在導(dǎo)航樹中，一種材質(zhì)分為不同厚度（直徑）的物料類別，不同類別間不可以混合開料。庫存表格中列出了該類別物料的庫存情況，包括整料和余料等。在類別中設(shè)置物料的厚度、密度、單價(jià)等屬性，可以為開料結(jié)果統(tǒng)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。,功能模塊介紹,6、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理本模塊中可以簡單定義產(chǎn)品的BOM結(jié)構(gòu)。產(chǎn)品被按系列歸類，點(diǎn)擊相應(yīng)的產(chǎn)品，右側(cè)表格中配置該產(chǎn)品的零件組成，可以是板、條、以及獨(dú)立零件等，須要為產(chǎn)品零件設(shè)置相應(yīng)的物料型號(hào)和材質(zhì)。各零件間允許存在層次結(jié)構(gòu)關(guān)系。7、開料工程管理開料工程可以被保存為一個(gè)CUT文件外，這里以數(shù)據(jù)庫記錄的形式保存各開料工程，建立一個(gè)開料工程就會(huì)在導(dǎo)航樹中增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)，一個(gè)開料工程可以由若干個(gè)產(chǎn)品或訂單組成，通過右鍵菜單，可以加入多個(gè)開料得產(chǎn)品，輸入產(chǎn)品數(shù)量后可按產(chǎn)品BOM結(jié)構(gòu)自動(dòng)生成開料清單。,數(shù)據(jù)管理器主界面,軟件涉及概念介紹,1、長邊、寬邊、切割鋸鋸無論采用何種物料開料，均存在切割損耗的問題，軟件中定義兩種損耗，即切割鋸縫損耗和材料留邊損耗，長邊與寬邊指的是材料留邊損耗。,軟件涉及概念介紹,2、布局算法與組合算法在矩形二維開料中，計(jì)算參數(shù)分為布局優(yōu)化和組合優(yōu)化兩部分，布局優(yōu)化主要考慮零件在板料中的布局。組合優(yōu)化則主要考慮如何組合多個(gè)零件布局方案，使整體方案最優(yōu)。組合優(yōu)化可選擇啟發(fā)式極限組塊算法和數(shù)學(xué)規(guī)劃組塊算法。由于各類企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)各有特點(diǎn)，通用版本的開料專家提供較詳細(xì)的參數(shù)配置，當(dāng)您找到適合于您企業(yè)情況作配置，可保存為默認(rèn)的參數(shù)配置（在“開料優(yōu)化”按鈕上點(diǎn)擊右鍵菜單可以將配置好的參數(shù)保存為默認(rèn)的參數(shù)設(shè)置），以后啟動(dòng)都是默認(rèn)本次參數(shù)配置，就只需要做少數(shù)調(diào)整。,優(yōu)化控制面板,軟件涉及概念介紹,3、剪切組塊算法：剪切組塊是開料軟件最常用的直剪排樣布局算法，它在當(dāng)前板料中優(yōu)化布局不同尺寸零件（毛坯），根據(jù)零件的特征自動(dòng)優(yōu)化成零件組塊，切割時(shí)可先將整板切割成包含相同零件的料塊，然后在各料塊中切割出零件。剪切組塊算法尤其適合家具、玻璃等行業(yè)“一刀切”加工，即每次切割都將板料一分為二，切割過程中不需要退刀。A.最多切割層次：從板料上切割出最終零件（毛坯）所經(jīng)歷的步數(shù)。切割層次少則切割工藝簡單，開料工序時(shí)間效率高。為了在較少的切割層次下完成盡可能高效的切割，開料軟件主要采用平行走刀方式，平行走刀方式每次都從板料的一側(cè)平行下刀，從而節(jié)省了旋轉(zhuǎn)板料的時(shí)間，若多刀同時(shí)切割還可每次開出多個(gè)組塊，可以節(jié)省開料時(shí)間、提高切割效率，如平行走刀只需3步就完成切割（即最多切割層次為3）。B最多零件種數(shù)：指一塊板料中允許最多包含幾種零件，默認(rèn)情況下為所輸入的全部零件種數(shù)，但某些工藝要求一塊板中只切出一種或幾種零件，可以通過減小此值進(jìn)行限定。,軟件涉及概念介紹,C.最多切割分塊：切割分塊指一張開料布局圖中包含的零件塊總數(shù)，零件分塊多則圖形復(fù)雜、刀數(shù)增多，但有可能取得更高的局部利用率，切割分塊一般設(shè)置在之間。較低的塊數(shù)可能獲得較簡單的切割方式，較高的塊數(shù)可以在每一塊板料上取得盡可能高的利用率，從而產(chǎn)生較少的余料。在零件種類較多時(shí)，應(yīng)設(shè)置較大的允許塊數(shù)。D.允許正交切割：正交交替切割方式雖然切割過程繁瑣，計(jì)算時(shí)間長，但某些情況下可以獲得更高的利用率，尤其是用在零件較少和最后一個(gè)布局圖中能較好地改善利用率和余料分布。E.組塊搜索深度：給出算法對(duì)復(fù)雜切割方式的搜索深度。此值的大小關(guān)系到計(jì)算量和搜索范圍，允許根據(jù)切割工藝和局部利用率的要求設(shè)置在-之間，通常取1-2就可以了。F尺寸匹配加速：此值是一個(gè)相對(duì)于板料尺寸的比例，當(dāng)若干個(gè)同種零件拼接后尺寸與板料尺寸間隙小于此值時(shí)，則認(rèn)為零件能與板料完全匹配，并且直接選用此零件布局在此位置，不作進(jìn)一步的搜索，從而加速計(jì)算過程。此值設(shè)置越大，開料計(jì)算過程越快，但隨之錯(cuò)過最優(yōu)解的機(jī)率也會(huì)增加。設(shè)置為0則不對(duì)計(jì)算進(jìn)行尺寸匹配加速。,切割走刀示例圖,軟件涉及概念介紹,4、裝填算法：裝填是開料的逆過程，裝填算法正是運(yùn)用這一逆向思維來完成更為復(fù)雜的零件布局計(jì)算，裝填算法得出的是允許嵌套的排樣方式，這種方式具有比正交切割方式更高的復(fù)雜度。相對(duì)于正交切割等“一刀切”方式，嵌套排樣不一定每次都會(huì)切斷板料，而允許零件間的循環(huán)嵌套切割，即允許“退刀”，這種方式可能獲得更高的排樣利用率。尤其對(duì)于零件種類非常多的布局，裝填算法有無可比擬的優(yōu)勢。然而，嵌套排樣的缺點(diǎn)也顯而易見，即布局圖復(fù)雜、不便于人工識(shí)圖和切割，多數(shù)情況下不能在普通直剪板機(jī)上切割，因此嵌套排樣主要用于集成電路的布局優(yōu)化等領(lǐng)域。但由于激光、數(shù)控自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備越來越普及，繁瑣的切割工藝已經(jīng)不存在問題，嵌套排樣也正逐步受到人們的重視，并將成為未來的發(fā)展方向。,軟件涉及概念介紹,5、定寬剪切算法該算法以貪心的方式從長卷上切割矩形件，它主要針對(duì)不限長度的卷形板料拆零開料，即為不限制板料長度的矩形開料，該算法將卷料視為無限長的板料，并應(yīng)用矩形剪切算法開料。軟件會(huì)根據(jù)使用總長度最少為優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化排樣，所給出的多個(gè)排樣圖寬度為卷料寬度，長度會(huì)自動(dòng)給出（不大于板料總長）。實(shí)際開料時(shí)按照各開料圖的長度分多次截?cái)嗑砹?，然后再在截出的矩形板料上開出各類不同尺寸的矩形零件。,軟件涉及概念介紹,6、極限算法：開料優(yōu)化軟件提供擬人型的改進(jìn)貪心組合算法，以前版本一直沿用此算法，此算法能夠接受靈活多樣的開料要求和配置，對(duì)大多數(shù)的開料場合有好的適應(yīng)性。一般的貪心開料算法思想是將尚未開出的部件在當(dāng)前板料中最優(yōu)組合，使當(dāng)前板料最大化利用后完成當(dāng)前板料開料，然后扣除已開部件后繼續(xù)下一板料開料。貪心算法雖然盡可能保證當(dāng)前所使用的開料方式最優(yōu)，但并不能保證各開料方式組合后整體利用率最高。此外貪心方法對(duì)于數(shù)量和種類不多的情況可得到比較好的效果，但是部件數(shù)量較多時(shí)則可能產(chǎn)生過多的開料圖，極限算法是一種優(yōu)于一般貪心開料算法的啟發(fā)式全局優(yōu)化算法，通過配置組合參數(shù)可以調(diào)節(jié)算法的應(yīng)用效果。A.搜索最優(yōu)板料（自動(dòng)選料）：自動(dòng)選