变压器硅钢片优化排样系统的设计与实现

发布时间：2020-07-22 00:40

【摘要】：下料问题广泛存在于机械制造、服装生产、木材生产、玻璃、造纸等行业中。在生产变压器的行业中,变压器重要组成部分之一是变压器的铁芯,制造铁芯的硅钢片成本约占总体生产成本的三分之一,硅钢片的材料利用率是影响企业经济效益的重要因素,相关企业越来越关注和重视如何提高硅钢片下料利用率这一问题。本文在对某变压器生产企业进行深入调研后,发现铁芯加工车间下料环节仍处于人工经验计算排样方案的情况,车间对余料管理十分乏力。针对企业车间下料过程中存在的这些问题,结合实际生产工艺流程,提出将硅钢片按照工艺要求拼接成条带的思想,将毛坯需求转化为条带需求。然后提出整卷剪切优化排样算法解决硅钢卷材下料优化排样问题,采用顺序启发式方法求解排样方案,在递推求解排样方式过程中,为了获得最优的下料排样方案,使用价值修正策略修正条带价值,防止求解过程陷入局部最优。针对下料过程中产生的不规范余料过多而给库存管理带来太大压力的现象,在下料过程中优先使用规范余料,并提出主动生成规范余料条带的策略来规范化余料生成;提出考虑余料的整卷剪切优化排样算法,递推求解有约束背包问题获得排样方式,使用顺序启发式方法迭代多次获得最优的排样方案。下料算法优先考虑使用库存余料,能有效减少余料数量,为企业减轻库存管理压力。基于本文提出的算法实现优化排样系统原型,通过实验证明本文算法的有效性。将该系统应用到车间生产过程中,为生产活动提供计算机辅助下料功能,代替耗时耗力的传统人工凭经验排样,有效地提高材料利用率,帮助企业节约原材料和加强余料库存管理,达到减少人力资源和生产成本的目的,对提高企业信息化管理水平具有一定的意义。
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP301.6;TM41;TM275
【图文】：

下料问题,排样问题,条带,维度

逦（ｂ）匀质条带类型逦（ｃ）普通条带类型逡逑图２－１不同类型的条带逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｔｈｅ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｔｙｐｅｓ邋ｏｆ邋ｓｔｒｉｐｓ逡逑与匀质条带相比，同质条带只包含同种类型毛坯，切割过程中不需要调整步距，有逡逑利于提高设备的使用效率，降低设备和人工成本。因此三种类型的条带相比，同质条带逡逑的切割操作最简单。逡逑（３）

下料问题,类型分类,毛坯

在一个维度下的下料方式使用的材料不同。逡逑将下料问题按毛坯类型分类可以分为单一下料问题和套裁下料问题。单一下料是指逡逑在排样方式中只允许出现一种规格大小的毛坯件，如图２－３（ａ）所示。套裁下料问题是指逡逑在排样方式中允许出现多种规格大小的毛坯件，如图２－３（ｂ）所示。逡逑■■逡逑■逡逑逦逦逦逦逦，邋』逦逦逦逡逑（ａ）单一下料问题排样方式逦（ｂ）套裁下料问题排样方式逡逑图２－３按毛坯类型分类的下料问题逡逑Ｆｉｇ．２－３邋Ｔｈｅ邋ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｃｕｔｔｉｎｇ邋ｓｔｏｃｋ邋ｐｒｏｂｌｅｍ邋ｏｎ邋ｉｔｅｍｓ邋ｔｙｐｅｓ逡逑将下料问题按下料工艺类型分类可以分为剪冲下料问题和非剪冲下料问题。剪冲下逡逑料是在切割下料过程中，先利用剪床将原材料切割成指定规格的条带，再利用冲床将这逡逑些条带冲出指定规格的毛坯，如图２－４（ａ）所示。非剪冲下料与剪冲下料方式不同，非剪逡逑冲下料方式并不能利用剪床将板材切割成一个个小板块，一般是采用激光切割、火焰切逡逑割或高压气割等方式直接从板材上切出需求的毛坯，并且需要保证在切割过程中毛坯不逡逑重叠，如图２－４（ｂ）所示。逡逑１０逡逑

下料问题,工艺,毛坯

【参考文献】