智能排料算法,工厂降本增效的核心技术

      排料算法对不少刚接触加工行业的同行来说,还是比较陌生的。这么说吧,排料算法(也叫排样算法)是优化排版、节约原料的核心技术,也就是对原材料做智能排版的技术。
它的工作原理是这样的,通常工厂机床加工的每块板材原料(包括金属板材、模板、皮具、玻璃等)都是固定规格尺寸的,比如2440X1220厘米、2440X610厘米等等。设计师在加工图纸上会把设计好的各种大小形状不一的零件,整整齐齐、不重叠地摆放在这张尺寸的板材上,做到尽量填满空白位置,把边角废料压到最少。举个例子,如下图是利用智能软件,将设计师设计好的一组构建,自动在板材上码放的效果。
 图1
       这张图可以当看到,板材尺寸是固定的,而零件大部分是规则的矩形,针对这种规则形状的零件的排版,就是通常我们说的矩形排料。这是比较简单的一种算法。但能满足市面上大多数工厂的生产,比如铝合金产品,家具、柜子的切割等等,这些行业很大部分不涉及不规则边的,但市场相对来说小得多了。
再看下一张图:
 图2
        这个就开始有些复杂了。很明显,板材的尺寸是2440x1220厘米,而零件也开始不是完全的矩形了,比如第9块有一块边是有弧度的,其他2、3、4、8也都不完全是矩形,但我们也可以将它归为矩形排料。
再来看这一张:
 图3
        这张图就不再是矩形排了,全是圆形,但别看都是圆形,如果手工排版的话,即使你是经验丰富的老师傅,我想你也应该不能打包票说能快速排出一个最优利用率的结果吧。何况实际工作中,比上图这种情况复杂得多的大了去了。比如有各种不同尺寸的圆形,或者再加上其他矩形混合,等等。对于上面这类我们将它归类为异形排。
来看第四张图:
 图4
       如图中所示,这就是传说中的异形排料了。板材同样也是固定尺寸。零件有很多不规则的形状,零件中间有很多空隙,而空隙中是可以放置一些小构建的,怎样放置才能达到最优,最省料?在没看到这张图之前,以及前面只看到矩形排料的人会说,人工就可以排版,不需要用专门的软件吧?而当你看到这张图后,你应该能理解,依靠手动排版,是很难做到快速排版,并且达到最优解的。你需要不断尝试,反复调整,出图也相当的慢,还常常排得松散、留白太多,导致大量板材白白浪费,需要的人工成本自然就上来了。而利用智能软件排版,能将板材的利用率提高到90%以上,
      索优套料软件就可以达到以上目标。使用算法排版不依赖经验、不受人为状态影响,出图快、排版紧凑,无需人工反复微调。不管是大批量订单、多规格工件,还是造型复杂的零件,都能轻松适配,同时,优秀的排料软件,还会提供直接对接机器设备,直接上机生产的功能,省去了额外的操作加工环节。
      2019年-2022年底的新冠疫情之后,全球制造业市场一直处于低迷状态。原材料成本亦逐年上涨,基于排料算法打造的自动排版系统,经过大量工厂实测,能将原材料利用率提升 5%-15%,从源头减少废料损耗。它逐渐成为加工厂省钱提效、优化生产流程、提升市场竞争力的核心方式。