4708
.pdf41
4. Способ оптимизации раскроя «по шагам» Сущность способа заключается в том, что оптимизация осуществляется
непосредственно при составлении плана раскроя по шагам. В каждом шаге первоначально из спецификации на заготовки выбирается «основная», то есть наиболее трудная для выпиловки. Затем из общего числа схем, где присутствует выбранная заготовка, выбирается схема с максимальным объемным выходом. Подсчитывается количество досок для распиловки по данной схеме таким образом, чтобы было выполнено задание для одного из типов заготовок из данной схемы. Подсчитывается оставшееся количество заготовок, по которым задание осталось не выполненным.
Для следующей по порядку основной доски выбирается следующая схема раскроя с максимальным объемным выходом таким образом, чтобы в выбранной схеме не было типов заготовок, задание по которым выполнено в предыдущем шаге. Далее процедура повторяется до полного выполнения заданий по всем типам заготовок.
Рассмотрим пример составления оптимального плана раскроя оперативным способом для условий предыдущей задачи (табл. 13).
Шаг 1. Заготовка первого типа является основной, так как она имеет наибольшие размеры по длине и ширине. Подходящая для нее схема раскроя 11, так как она обеспечивает максимальный объемный выход 89,7 %. По выбранной схеме из одной доски получают заготовки всех трех типов, однако количество заготовок третьего типа намного превышает количество заготовок первого и второго типов. Поэтому расчет потребного количества досок, раскраиваемых по схеме 11, производим по заготовкам третьего типа: Х11 = 800 : 16 = 50 штук. При этом будут выпилены заготовки первого типа Вр1 = 4×50 = 200 штук и второго типа Вр2 = 5×50 = 250 штук. Полученные результаты заносим в план раскроя (табл. 21).
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 21 |
|
|
|
План раскроя |
|
|
|
|
№ |
|
|
|
Количество заготовок в штуках типа |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
Количество |
1 |
|
2 |
3 |
|
основных |
|
|
|||||
|
схемы |
досок, шт. |
|
|
|
|
|
|
|
По плану, шт. |
|
||||
заготовок |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
300 |
|
400 |
800 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
11 |
50 |
200 |
|
250 |
800 |
1 |
|
1 |
9 |
108 |
|
- |
- |
2 |
|
2 |
10 |
- |
|
150 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого |
|
69 |
308 |
|
400 |
800 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
42
Шаг 2. Так как задание на заготовки первого типа не выполнено, вновь для заготовки первого типа выбираем схему раскроя, но так, чтобы в ней отсутствовали заготовки третьего типа, задание на которые выполнено за первый шаг. Выбираем схему 1, так как из всех возможных она обеспечивает максимальный объемный выход 86,4 %. Потребное количество досок, раскраиваемое по выбранной схеме 1, равно Х1 = (300 – 200) : 12 = 8,83 ≈ 9 штук. Результат записываем в план раскроя (табл. 21).
Шаг 3. Так как осталось невыполненным задание лишь на заготовки второго типа, выбираем для этого типа заготовок единственно возможную схему 2 с объемным выходом 67,5 %. Потребное количество досок для раскроя по схеме 2 равно Х2 = (400-250) : 15 = 10 штук. Результат заносим в табл. 21.
Сравнение табл. 20 и 21 показывает, что для условий одной и той же задачи план раскроя, составленный с помощью оперативного метода, оказался хуже, чем с помощью симплекс-метода. Различие выразилось в перерасходе одной доски или, в перерасчете на проценты, перерасходовано 1,47 % сырья. Учитывая предыдущие результаты, оперативный способ оптимизации можно рекомендовать для случая решения более сложных задач, решение которых симплекс-методом вручную невозможно, а ЭВМ отсутствует.
5. Для контроля полученных вычислений в данной лабораторной работе следует использовать компьютерную программу «FrmDw», предназначенную для помощи студентам в расчете раскроя пиломатериалов на заготовки.
Работу в программе начинаем с ввода данных:
1)Фамилия И.О. Нажать кнопку «ENTER»
2)Ввести количество схем раскроя. Нажать кнопку «ENTER».
3)Ввести количество типов заготовок. Нажать кнопку «ENTER», рис. 18.
Рис. 18. Ввод первоначальных данных
43
Далее необходимо ввести коэффициенты матрицы (рис. 19) и количество заготовок (рис. 20).
Рис. 19. Страница ввода коэффициентов матрицы
Рис. 20. Страница ввода количества заготовок
На открывшейся странице будут отображены входные данные и результаты выполнения раскроя пиломатериалов на заготовки рис. 21.
Рис. 21. Страница входных данных и результаты выполнения программы
44
Контрольные вопросы:
1.Как осуществляется целесообразный выбор способа раскроя пиломате-
риалов?
2.Расскажите методику определения количества схем раскроя пиломатериалов. Какими формулами необходимо пользоваться для определения количества схем раскроя пиломатериалов?
3.Как строят возможные схемы раскроя пиломатериалов на заготовки?
4.Опишите методику определения в каждой схеме количества заготовок того или иного типа. Как определить объемный выход заготовок?
5.В чем заключается сущность способа оптимизации раскроя пиломате-
риалов?
6.Какая программа используется для расчета раскроя пиломатериалов на заготовки «по шагам»? Опишите методику работы в этой программе.
45
Библиографический список
Основная литература
1. Болдырев, В. С. Технология лесопильно-деревообрабатывающих производств [Текст] : учеб. пособие / В. С. Болдырев. – Воронеж, 2011. – 316 с. – Электронная версия в ЭБС ВГЛТУ; ЭБС "Лань".
Дополнительная литература
2. Волынский, В. Н. Первичная обработка пиломатериалов на лесопильных предприятиях [Электронный ресурс] : учеб. пособие / В. Н. Волынский, С. Н. Пластинин. – Изд. 2-е, испр. – СПб.; М.; Краснодар : Лань, 2012. – ЭБС "Лань".
3. Дерево.RU [Текст] : деревообработка: мебельное производство. – М. : ООО "РИэл Пресс", 2002-
4. Калитеевский, Р. Е. Лесопиление в ХХI веке. Технология, оборудование, менеджмент [Электронный ресурс] / Р. Е. Калитеевский. –
СПб. : Профи, 2008. – 496 с. – ЭБС "Лань".
5. Кантиева, Е. В. Теоретические основы методов раскроя древесного сырья [Электронный ресурс] : методические указания к практ. работам по направлению подгот. магистров 35.04.02 – Технология лесозаготовит. и деревоперерабатыв. производств, магистерская программа – Технология деревообработки / Е. В. Кантиева, А. А. Мещерякова. – Воронеж, 2015. – 48 с.
– ЭБС ВГЛТУ.
6. Кантиева, Е. В. Теоретические основы методов раскроя древесного сырья [Электронный ресурс] : методические указания для самост. работы по направлению подгот. магистров 35.04.02 – Технология лесозаготовит. и деревоперерабатыв. пр-в, магистерская программа – Технология деревообработки для очного обучения / Е. В. Кантиева, А. А. Мещерякова. – Воронеж, 2015. – 48 с. – ЭБС ВГЛТУ.
7. ЛесПромИнформ [Текст] : журнал / учредитель ООО ИД "Саян". –
М., 2003- 8. Сметанин, А. В. Архангельское лесопиление: между прошлым и
будущим [Текст] : моногр. / |
А. |
В. |
Сметанин, В. |
И. Веселков. – |
|
М. : ДоМира, 2005. – 544 с. |
|
|
|
|
|
9. Справочник по лесопилению |
[Электронный |
ресурс] |
/ сост. |
||
Ю. Б. Шимкевич. – СПб. : Профи, 2008. – 200 с. – ЭБС "Лань. |
|
||||
10. Технологическое проектирование лесопильных цехов [Текст] : учеб. |
|||||
пособие / В. С. Болдырев, |
Ю. |
А. |
Чевычелов, |
А. И. |
Цуриков, |
А. А. Мещерякова. – Воронеж, 2012. – 264 с. – Электронная версия в ЭБС ВГЛТУ; ЭБС "Лань".
46
|
|
|
Приложение 1 |
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент пересчета |
для пород |
||
Влажность W, % |
|
|
|
|
белая акация, береза, бук, граб и лиственница |
|
остальных |
||
|
|
|||
|
|
|
|
|
5 |
0,580 |
|
|
0,972 |
|
|
|
|
|
6 |
0,983 |
|
|
0,977 |
|
|
|
|
|
7 |
0,986 |
|
|
0,981 |
|
|
|
|
|
8 |
0,989 |
|
|
0,985 |
|
|
|
|
|
9 |
0,992 |
|
|
0,989 |
|
|
|
|
|
10 |
0,995 |
|
|
0,993 |
|
|
|
|
|
11 |
0,997 |
|
|
0,996 |
|
|
|
|
|
12 |
1,000 |
|
|
1,000 |
|
|
|
|
|
13 |
1,002 |
|
|
1,004 |
|
|
|
|
|
14 |
1,005 |
|
|
1,007 |
|
|
|
|
|
15 |
1,007 |
|
|
1,010 |
|
|
|
|
|
16 |
1,009 |
|
|
1,014 |
|
|
|
|
|
17 |
1,011 |
|
|
1,017 |
|
|
|
|
|
18 |
1,013 |
|
|
1,020 |
|
|
|
|
|
19 |
1,014 |
|
|
1,023 |
|
|
|
|
|
20 |
1,016 |
|
|
1,026 |
|
|
|
|
|
21 |
1,018 |
|
|
1,029 |
|
|
|
|
|
22 |
1,019 |
|
|
1,031 |
|
|
|
|
|
23 |
1,020 |
|
|
1,034 |
|
|
|
|
|
24 |
1,021 |
|
|
1,036 |
|
|
|
|
|
25 |
1,022 |
|
|
1,039 |
|
|
|
|
|
26 |
1,023 |
|
|
1,041 |
|
|
|
|
|
27 |
1,024 |
|
|
1,043 |
|
|
|
|
|
28 |
1,025 |
|
|
1,046 |
|
|
|
|
|
29 |
1,025 |
|
|
1,048 |
|
|
|
|
|
30 |
1,026 |
|
|
1,050 |
|
|
|
|
|
47
Приложение 2
Таблица плотности древесины, кг/м3
|
|
|
|
Плотность в |
|
|
Плотность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
абсолютно |
|
|
при влажности |
|
|
Условная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Порода |
|
|
сухом состоянии |
|
|
12 % |
|
|
плотность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лиственница |
|
|
630 |
|
|
660 |
|
|
520 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сосна |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обыкновенная |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
470 |
|
|
500 |
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ель |
|
|
420 |
|
|
445 |
|
|
360 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кедр |
|
|
410 |
|
|
435 |
|
|
350 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пихта сибирская |
|
|
350 |
|
|
375 |
|
|
300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Граб |
|
|
760 |
|
|
800 |
|
|
630 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дуб |
|
|
650 |
|
|
690 |
|
|
550 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Клен |
|
|
650 |
|
|
690 |
|
|
550 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ясень |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обыкновенный |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
640 |
|
|
680 |
|
|
550 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Бук |
|
|
640 |
|
|
670 |
|
|
530 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Береза |
|
|
600 |
|
|
650 |
|
|
520 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Орех |
|
|
- |
|
|
590 |
|
|
470 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ольха |
|
|
490 |
|
|
520 |
|
|
420 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Осина |
|
|
470 |
|
|
495 |
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Липа |
|
|
470 |
|
|
495 |
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12-00 |
48 |
|
Екатерина Валентиновна Кантиева Анна Анатольевна Мещерякова
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДОВ РАСКРОЯ ДРЕВЕСНОГО СЫРЬЯ
Методические указания к лабораторным работам для студентов по направлению подготовки 35.04.02 – Технология лесозаготовительных
и деревоперерабатывающих производств
Редактор А.С. Люлина
Подписано в печать 05.11.2015. Формат 60×90 /16. Усл. печ. л. 3,0. Уч.-изд. л. 3,2 Тираж 23 экз. Заказ ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»
РИО ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». 394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8 Отпечатано в УОП ФГБОУ ВО «ВГЛТУ»
394087, г. Воронеж, ул. Докучаева, 10