4.5. T-Flex / Раскрой – оптимизация раскроя листового материала

Задачи, решаемые с помощью T-Flex / Раскрой, делятся на три группы:

1. раскрой листов на полосы (карты);

2. регулярный раскрой;

3. нерегулярный (фигурный) раскрой.

В качестве графического редактора используется система для двумерного проектирования T-Flex CAD 2D или система для трехмерного моделирования T-Flex CAD 3D. Необходимая информация о геометрии заготовки и раскраиваемых деталях берется из чертежа T-Flex CAD и формируется схема раскроя также в виде чертежа T-Flex CAD. В документе T-Flex CAD сохраняются все данные по построенной схеме раскроя, а также необходимые для ее расчета исходные данные.

Универсальность задачи обусловлена возможностью раскроя листов на группу разнотипных карт-полос (т.е. одной толщины и марки материала, но разной длины и/или ширины), заданных в исходных данных, и получением различных схем раскроя.

Раскрой можно выполнять на одно изделие или группу изделий с учетом объема программы на заданный период времени. Ввод исходных данных может осуществляться в автоматическом (на уровне файлового обмена данными) и ручном режиме.

Исходными данными являются ширина и длина листа-заготовки, боковые перемычки, учитывающие краевые дефекты и предусматривающие места фиксации листа для выполнения операции резки, ширина реза (например, для дисковых пил) и данные по картам-полосам. При вводе данных по картам-полосам указываются их длина и ширина, допустимость выполнения раскроя с поворотом на 90 градусов (для учета текстуры материала заготовки), количество получаемых карт-полос и допустимость раскроя некоторого числа карт-полос в задел, для дальнейшего их использование в новых производственных партиях. Последнее условие выполняется только в том случае, если при формировании ряда в схеме раскроя возможно получения более высокого коэффициента использования материала (КИМ) листа за счет включения в него дополнительного числа карт-полос.

Для визуального анализа и отбора наиболее приемлемого варианта схемы раскроя пользователь указывает число выводимых на экран лучших по значению коэффициента использования материала заготовки вариантов. После того, как все необходимые исходные данные введены, выполняется расчет. В результате выполнения расчетов пользователю выводится на экран диалоговая панель с полученными данными.

При работе с текущей схемой раскроя пользователь получает возможность визуальной оценки результатов расчета:

• расположение карт-полос на листе;

• коэффициент использования материала;

• остаток карт-полос, не вошедших в данную схему раскроя и нуждающихся в дальнейшем выполнении расчетов.

Выбранная схема раскроя строится автоматически. В случае необходимости на схеме автоматически выполняется простановка всех необходимых размеров, с маркировка карт и значение КИМ в виде выноски.

Для начала процесса выполнения расчета схемы раскроя необходимо подготовить контуры штампуемой или вырезаемой из листа плоской детали в графической системе T-Flex CAD и построить штриховку по контурам детали.

Именно с объектом "штриховка", очерчивающим физическую границу тела детали, работает программа T-Flex / Раскрой, получая всю необходимую информацию о форме детали.

После подготовки контуров детали выполняется ввод данных (или контроль с редактированием переданных данных, подготовленных в других приложениях), определяющих будущую схему раскроя. К основным параметрам относятся боковые левая, верхняя, правая и нижняя перемычки и перемычка по шагу раскроя (между деталями, размещаемыми на полосе), допустимые углы поворота детали в полосе для учета текстуры материала, число рядов раскроя и вид штамповки с переворотом (встречный раскрой) или без переворота полосы.

Для расчета длины полосы требуется определить ориентировочное число деталей, получаемых из нее. Если размеры полосы уже известны, то количество штампуемых деталей не задается, а вместо этого вводятся размеры заготовки длина и/или ширина. Для заданного значения ширины заготовки может быть рассчитано оптимальное с точки зрения экономии материала число рядов раскроя. Для визуальной оценки и выбора наиболее приемлемого варианта раскроя задается число выводимых на экран дисплея схем раскроя, имеющих наибольшее значение коэффициента раскроя - основного критерия оптимальности раскроя.

После ввода исходных данных выполняется расчет. По результатам выполнения расчета выводится список вариантов схем раскроя.

Помимо визуальной оценки вариантов схем раскроя, пользователь имеет возможность проводить сравнение по величине коэффициента использования материала. Остальные параметры раскроя: ширина и длина полосы, количество деталей в полосе, число рядов раскроя, угол поворота детали, шаг раскроя и, для многорядного раскроя, расстояния между рядами необходимы для построения эскиза и дальнейшей работы с выбранной схемой раскроя. Для редактирования данных текущей схемы раскроя доступны параметры: перемычка между деталями, боковые перемычки, длина и ширина заготовки, число деталей в каждом ряду схемы раскроя.

Эскиз выбранной схемы раскроя с простановкой всех необходимых размеров строится в T-Flex CAD автоматически. Все данные эскиза схемы раскроя сохраняются внутри документа T-Flex CAD и в любой момент доступны для дальнейшего использования или изменения.

При необходимости, помимо размеров на схему раскроя, автоматически могут быть нанесены обозначение и число деталей, размещенных на заготовке, и величина КИМ.

Фигурный раскрой представляет собой решение задачи оптимизации раскроя разных плоских деталей на прямоугольном листе или отходе листа после его использования для получения других деталей.

Основной целью задачи фигурного раскроя является минимизация расходов листового материала, при получении из него плоских деталей (заготовок) различных форм и размеров, требуемых в производстве.

В качестве основы для фигурного раскроя может быть выбрана схема раскроя листа на карты-полосы, регулярного или фигурного раскроя, на которой, в полуавтоматическом режиме, на свободных участках могут быть размещены дополнительные детали.

Данные любой из трех возможных схем раскроя могут быть введены в виде исходных данных для фигурного раскроя, детали которых будут рассматриваться уже как блок жестко связанных между собой деталей, который в процессе расчета текущей схемы фигурного раскроя будет размещен на свободном от уже уложенных деталей участке заготовки.

При построении эскиза схемы фигурного раскроя в T-Flex CAD на нее могут быть автоматически нанесены габаритные размеры заготовки, маркировка деталей и значение КИМ.