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在數(shù)控切割技術(shù)飛速發(fā)展的今天，人們已經(jīng)意識到利用先進(jìn)的數(shù)控切割與優(yōu)化套料技術(shù)，不僅是保證產(chǎn)品切割質(zhì)量和焊接質(zhì)量的關(guān)鍵，而且也是提高板材利用率的關(guān)鍵，因此對于數(shù)控切割和優(yōu)化套料的重視程度越來越高。但是，在現(xiàn)實切割生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，包括鋸床、剪床和小車切割機(jī)在內(nèi)的機(jī)械切割仍然在主導(dǎo)地位，不僅設(shè)備保有量大，而且鋼材切割下料的數(shù)量巨大，傳統(tǒng)的機(jī)械切割，生產(chǎn)方式落后，鋼材浪費嚴(yán)重。 在提倡“資源節(jié)約型社會”的今天，鋼材的消耗與浪費問題被擺到了十分重要的位置，如何在機(jī)械切割這一傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式中，引進(jìn)和推廣先進(jìn)的計算機(jī)優(yōu)化套料技術(shù)和切割生產(chǎn)管理方法，為機(jī)械切割提供一套有效的解決方案，改進(jìn)機(jī)械切割落后的生產(chǎn)技術(shù)與生產(chǎn)方式，同時有效解決鋼材浪費問題，這是所有從事鋼材切割焊接生產(chǎn)企業(yè)都非常關(guān)注和急待解決的問題！ & a% y) \ j) \ A1 S
一、機(jī)械切割的現(xiàn)狀 0 G+ Z' z) T1 N) R2 f
機(jī)械切割：是指使用小車切割機(jī)、直條機(jī)、剪板機(jī)和鋸床等自動和半自動的機(jī)械切割設(shè)備進(jìn)行鋼材的切割。
) R- v6 b( p- R" m& H& E7 ` 機(jī)械切割廣泛應(yīng)用的原因在于：操作簡單，勞動成本低，勞動強(qiáng)度相對手工切割而言大幅降低，機(jī)械切割質(zhì)量和切割效率相對手工切割而言大幅提高等優(yōu)點。
" A. S+ a: O! p" Q( L 同時，其切割范圍也受到限制，一般僅限于切割規(guī)則的矩形件和一維的型材和棒材等，不能切割異形件。 " @0 T+ j' H/ h) m9 T0 @1 w
機(jī)械切割，雖然切割質(zhì)量和切割效率相對手工切割而言都有大幅提高，但是切割方式并沒有改變和提高，仍然與手工切割一樣按照零件順序依次進(jìn)行切割下料。由于機(jī)械切割效率高，切割工人來不及考慮和計算優(yōu)化套排，從而導(dǎo)致機(jī)械切割的鋼材浪費非常嚴(yán)重。
5 L* \3 q# q; {% w 二、機(jī)械切割的行業(yè)分析
; |0 e( I' i# G: ~ 機(jī)械切割目前在我國的鋼材切割下料生產(chǎn)中占主導(dǎo)地位，設(shè)備保有量大，應(yīng)用非常普遍，是鋼材切割下料的主要生產(chǎn)設(shè)備，同時也是鋼材浪費的主要渠道。以下簡述幾種機(jī)械切割設(shè)備的應(yīng)用情況：
# u8 q {2 Q; v' B 1.鋸床切割
1 p) G8 ?/ x7 w/ y2 C 鋸床作為切割工具，歷史最悠久，設(shè)備保有量最多，從簡單的民用手工鋸、電鋸，工業(yè)用的普通鋸床，到先進(jìn)的數(shù)控鋸床。鋸床主要用來切割各種一維或線性的型材，如鋁合金型材、H型鋼，管材、棒材等。鋸床切割長久以來人們已經(jīng)習(xí)慣于簡單的按照零件順序進(jìn)行切割，對于每天切割剩下的長短料頭，已經(jīng)習(xí)以為常，直接扔到廢料箱中，作為廢料賣掉。人們也許不知道或是從未考慮過可以使用優(yōu)化套排軟件，提高鋸床切割的鋼材利用率。
, j1 O5 S) \3 Q5 @ 2.剪板機(jī)切割 + E: `- v; x- b( h$ X- g) X
剪板機(jī)作為切割工具，與鋸床一樣，具有悠久的歷史，設(shè)備保有量巨大。剪板機(jī)的種類包括手動或腳踏式剪板機(jī)，數(shù)控剪板機(jī)，以及切割卷材的手動和自動剪板機(jī)。剪板機(jī)主要用來切割薄板和矩形零件。
! N" k+ W9 V7 H! i! p 使用剪板機(jī)切割，與鋸床切割一樣，人們長久以來已經(jīng)習(xí)慣于簡單地按照矩形零件的尺寸和數(shù)量順序切割，對于每天切割剩下的邊角余料，只好暫時堆放在一旁，日積月累就會導(dǎo)致剩余鋼材堆積如山，銹蝕流失不計其數(shù)。由于剪板機(jī)下料的數(shù)量多，矩形件的優(yōu)化排料可能性太多，優(yōu)化套排計算非常復(fù)雜。& ~& ^) S3 H" N% a
再加上機(jī)械切割效率高，切割工人來不及考慮和計算優(yōu)化套排，為了趕生產(chǎn)進(jìn)度，只好放棄鋼材利用率，從而導(dǎo)致鋼材浪費更加嚴(yán)重。 : ]& l4 Y- f& f) n
還有就是對無限長卷材的切割下料，人們也是按照傳統(tǒng)的順序下料方法，進(jìn)行簡單的橫切縱剪，很難考慮或是根本就沒有考慮優(yōu)化套排的問題，造成更多的鋼材浪費。
+ d1 e) e5 P- o* | 3.小車切割機(jī)
: z7 K9 l' L! X/ c! P2 b 小車切割機(jī)，簡單說就是把手工氣割具安裝在小車和導(dǎo)軌上，用以替代手工切割。
3 M* }0 K3 B* K6 e 小車切割使用方便，成本低，減輕了手工切割的勞動強(qiáng)度，提高了切割效率和質(zhì)量。此外，小車切割作為輔助切割工具與數(shù)控切割機(jī)配套使用，專門用來加工焊接坡口。 5 _9 l; g9 E7 ^
不過小車切割由于必須按導(dǎo)軌切割，因此有很大的局限性，主要是使用直線導(dǎo)軌切割直條和矩形件。小車切割同屬傳統(tǒng)的切割方式，切割工人根據(jù)自己的經(jīng)驗，按照矩形件的順序進(jìn)行切割，也沒有考慮優(yōu)化套排生產(chǎn)和優(yōu)化切割。
( J5 w* f& g/ a1 J6 ^ 三、機(jī)械切割的瓶頸問題
9 _' d/ o$ h8 A( O 技術(shù)瓶頸：不論是鋸床針對一維型材的優(yōu)化套排，還是剪板機(jī)和小車切割機(jī)針對二維矩形件的優(yōu)化套排，優(yōu)化排料的可能性太多，計算非常復(fù)雜，單靠工人的手工計算是絕對辦不到的，只有依靠計算機(jī)和軟件來解決優(yōu)化計算的技術(shù)瓶頸。
. d: i5 F" g4 E' c: u 管理瓶頸：由于機(jī)械切割效率很高，切割工人來不及考慮和手工計算優(yōu)化套排，只能按照零件順序進(jìn)行切割生產(chǎn)。由于沒有計算機(jī)優(yōu)化套排計算和計算機(jī)輔助管理，切割生產(chǎn)管理處于簡單粗放的狀態(tài)，沒有準(zhǔn)確的定額計算和成本管理，鋼板隨意領(lǐng)取，隨意切割，邊角余料隨處可見，鋼材浪費嚴(yán)重，而企業(yè)在管理上卻無從下手，束手無策。 - T. e/ C$ E! C% w& j1 L
四、機(jī)械切割瓶頸的解決方法 % x0 V/ R R- W/ b& K# G
FastCAM公司早在20年前就針對鋸床、剪板機(jī)、小車切割機(jī)、直條機(jī)等機(jī)械切割設(shè)備和機(jī)械切割生產(chǎn)方式提供了FastCUT全自動優(yōu)化套排管理軟件，以先進(jìn)的優(yōu)化套排技術(shù)改變企業(yè)傳統(tǒng)的機(jī)械切割生產(chǎn)管理方式，為企業(yè)提供計算機(jī)管理工具和手段，實現(xiàn)企業(yè)現(xiàn)代化的生產(chǎn)和管理，最大限度地節(jié)省鋼材，避免鋼材浪費。 - _" C$ Z4 |& G% z
FastCUT全自動優(yōu)化套排軟件以其使用簡便，套料率高，管理功能完善，被廣泛應(yīng)用于鋸床、剪板機(jī)、小車切割機(jī)等機(jī)械切割設(shè)備的優(yōu)化套排計算和生產(chǎn)管理。軟件開發(fā)歷史悠久，系統(tǒng)非常穩(wěn)定，整個優(yōu)化套排計算無需人工干預(yù)，可以在一分鐘內(nèi)完成數(shù)百次的優(yōu)化計算找出最優(yōu)的排料方案，使用簡單直觀，無需計算機(jī)基礎(chǔ)就可以使用，非常適合于企業(yè)的經(jīng)營管理者，生產(chǎn)計劃和切割管理人員，從事鋼材切割的定額預(yù)算和切割生產(chǎn)的管理。
( u! \) ?- p% f# Y4 |3 c; t* l% U 五、解決方法的實施環(huán)節(jié)
% ^4 ]7 n$ N$ c9 A( `. p+ p FastCUT全自動優(yōu)化套料軟件具有全自動優(yōu)化套排計算功能，無需人工干預(yù)，在幾分鐘內(nèi)完成上百種到上千種套排方式的計算，并從中選出最優(yōu)的套排方案；具有鋼材定額和計劃管理功能，計算出最優(yōu)套排結(jié)果，企業(yè)可用于定額計算，對外報價，鋼材采購，以及鋼材倉儲管理；具有切割生產(chǎn)管理功能，打印輸出詳細(xì)的套排切割方案，直接指導(dǎo)切割工人按照優(yōu)化套排圖紙領(lǐng)取鋼板，進(jìn)行切割；具有邊角余料的管理和重復(fù)利用功能，通過優(yōu)化套排計算，可以有效減少邊角余料，而且可以對邊角余料進(jìn)行重復(fù)套料。
8 c" B! V3 [8 @" S 針對鋸床切割：第一步，選擇一維鋸床切割，第二步，輸入原材料名稱、數(shù)量和長度，第三步，輸入零件的名稱、數(shù)量和長度，第四步，輸入加工成本（如果需要的話），進(jìn)行優(yōu)化計算，得到優(yōu)化套排結(jié)果，第五步，打印輸出優(yōu)化套排結(jié)果和報告，指導(dǎo)鋼材采購、生產(chǎn)計劃和切割下料生產(chǎn)。
, f8 ^- {/ H. \) l! a/ A8 | q1 z8 F 針對剪板機(jī)切割和小車切割：第一步，選擇二維剪板機(jī)切割，第二步，輸入原材料名稱、數(shù)量、長度和寬度；第三步，輸入零件的名稱、數(shù)量、長度和寬度，第四步，輸入加工成本（如果需要的話），進(jìn)行優(yōu)化計算，得到優(yōu)化套排結(jié)果，第五步，打印輸出優(yōu)化套排結(jié)果和報告，指導(dǎo)鋼材采購、生產(chǎn)計劃和切割下料生產(chǎn)。
' I! d9 L; j8 p* o 針對無限長卷材的開板和切割：第一步，選擇無限長卷材，第二步，輸入原材料名稱和寬度；第三步，輸入零件名稱、數(shù)量、長度和寬度，第四步，選擇優(yōu)化計算方法，是定板定尺切割，還是統(tǒng)一長度切割，第五步，輸入加工成本（如果需要的話），進(jìn)行優(yōu)化計算，得到優(yōu)化套排結(jié)果，第六步，打印輸出優(yōu)化套排結(jié)果和報告，指導(dǎo)鋼材采購、生產(chǎn)計劃和切割下料生產(chǎn)。 - L* [: ]2 q# @
對不同的切割設(shè)備和材料的分類處理，通過優(yōu)化計算和套排來滿足機(jī)械切割提高效率的同時所產(chǎn)生的大量鋼材的浪費問題，通過計算機(jī)優(yōu)化算法的強(qiáng)大功能達(dá)到定板定尺和提高鋼材利用率的目的。 |
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發(fā)表于 2008-11-10 17:11:41
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