Планирование раскроя древесностружечных плит на мебельные заготовки

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Сентября 2013 в 21:01, контрольная работа

Описание работы

Кроме того, ручная разработка планов раскроя является весьма трудоемкой задачей вследствие большого разнообразия размеров заготовок и возможных способов раскроя плит на заготовки при строгих требованиях к комплектности заготовок и высокого процента полезного выхода. Применение ЭВМ для составления карт раскроя и выбора оптимальных планов раскроя позволяет значительно сократить трудоемкость планирования и уделить больше внимания улучшению основных показателей планов раскроя: повышению процента полезного выхода заготовок и повышению производительности раскроя.

Содержание работы

1. Состав исходных данных…………………………………………………….
2. Введение………………………………………………………………………
3. Эскизы изделий………………………………………………………………
4. Спецификация деталей и заготовок………………………………………..
5. Составление простых карт раскроя с применением ЭВМ…………………
6. Проверка машинного решения……………………………………………..
7. Составление исходной матрицы планирования……………………………
8. Отбор карт раскроя………………………………………………………….
9. Математическая модель задачи……………………………………………..
10. Составление неравенств на основе матрицы планирования………………
11. Проверка машинного решения……………………………………………
12. Выводы………………………………………………………………………
13. Заключение………………………………………………………………….
Список используемой литературы………………………………………..

Файлы: 1 файл

Степанов Математика.doc

— 260.50 Кб (Скачать файл)

| 138 ¦ 5  1  1  25 ¦ 0  0  0   0¦ 6  1  1  11 |  0     0|   88.46  |

| 146 ¦ 5  1  2  25 ¦17  2  2   4¦ 0  0  0   0 |  0     0|   88.47  |

| 148 ¦ 6  1  1 132 ¦ 0  0  0   0¦ 0  0  0   0 |  0     0|   84.61  |

| 149 ¦ 6  1  1 132 ¦ 6  2  2   5¦ 0  0  0   0 |  0     0|   87.81  |

| 153 ¦ 7  1  1  24 ¦ 0  0  0   0¦ 0  0  0   0 |  0     0|   91.99  |

| 157 ¦ 8  1  1  12 ¦ 7  2  2   1¦ 6  1  1  11 |  0     0|   90.50  |

| 160 ¦ 8  1  2  12 ¦ 7  2  2   1¦ 6  1  1  10 |  0     0|   89.86  |

| 165 ¦ 9  1  1  30 ¦ 2  2  2   1¦ 6  1  1  11 |  0     0|   90.92  |

¦     ¦             ¦            ¦             ¦  6    3 ¦          ¦

| 167 ¦ 9  1  1  30 ¦ 5  2  2   2¦ 6  1  1  11 |  0     0|   90.93  |

¦     ¦             ¦            ¦             ¦  6    2 ¦          ¦

| 207 ¦10  1  1  15 ¦ 6  2  2  10¦ 6  1  1  11 |  0     0|   90.57  |

| 214 ¦10  1  2  15 ¦ 6  2  2  10¦ 6  1  1  10 |  0     0|   89.93  |

| 220 ¦11  1  1   8 ¦ 0  0  0   0¦ 6  1  1  22 |  0     0|   96.55  |

| 221 ¦12  1  1   9 ¦ 0  0  0   0¦ 6  1  1  11 |  0     0|   89.68  |

| 223 ¦13  1  1  32 ¦ 6  2  2   4¦ 6  1  1  22 |  0     0|   94.87  |

| 225 ¦13  1  2  32 ¦ 6  2  2   5¦ 6  1  1  22 |  0     0|   95.51  |

| 228 ¦14  1  1  40 ¦ 6  2  2   5¦ 0  0  0   0 |  0     0|   96.69  |

| 231 ¦14  1  2  40 ¦ 0  0  0   0¦ 0  0  0   0 |  0     0|   93.48  |

| 235 ¦15  1  1  10 ¦ 4  2  2   2¦ 0  0  0   0 |  0     0|   93.46  |

| 236 ¦15  1  1  10 ¦ 5  1  1   5¦ 0  0 0   0 |  6     2|   96.55  |

| 240 ¦15  1  1  10 ¦ 7  2  2   3¦ 0  0  0   0 |  6     8|   95.61  |

| 255 ¦15  1  1  10 ¦17  1  1   6¦ 0  0  0   0 |  6    12|   97.26  |

| 283 ¦15  1  2  10 ¦17  1  1   6¦ 0  0  0   0 |  6    12|   97.26  |

| 290 ¦16  1  1 35 ¦ 2  2  2   1¦ 0  0  0   0 |  6     4|   96.12  |

| 304 ¦16  1  1  35 ¦14  2  2   4¦ 0  0  0   0 |  0     0|   97.04  |

| 307 ¦16  1  1  35 ¦16  2  2   3¦ 0  0  0   0 |  6     3|   97.14  |

| 335 ¦17  1  1  54 ¦ 0  0  0   0¦ 0  0  0   0 |  0     0|   95.19  |

| 368 ¦18  1  2   8 ¦  5  1  1   5¦ 0  0  0   0 |  6     2|   93.46  |

| 386 ¦18  1  2   8 ¦16  2  2   3¦ 0  0  0   0 |  6    12|   93.03  |

¦     ¦             ¦            ¦             ¦  6    3 ¦          ¦

| 418 ¦19  1  2  28 ¦14  2  2   4¦ 0  0  0   0 |  0     0|   92.74  |

| 420 ¦19  1  2  28 ¦16  2  2   3¦ 0  0  0   0 |  6     3|   92.83  |

¦                 Раскрой плиты   N  2                              ¦

|  50 ¦ 1  1  2   6 ¦12  1  1   3¦ 0  0  0   0 |  2     1|   93.05  |

|  61 ¦ 1  1  2   6 ¦19  1  1   8¦ 0  0  0   0 |  6    12|   93.67  |

¦     ¦             ¦            ¦             ¦  6    4 ¦          ¦

|  64 ¦ 2  1  1  15 ¦ 0  0  0   0¦ 6  1  1  12 |  0     0|   88.91  |

|  67 ¦ 2  1  2  15 ¦ 0  0  0   0¦ 6  1  1  11 |  0     0|   88.32  |

|  70 ¦ 3  1  1   9 ¦ 0  0  0   0¦  6  1  1  12 |  0     0|   90.16  |

|  71 ¦ 3  1  2   9 ¦ 0  0  0   0¦  6  1 1  11 |  0     0|   89.57  |

|  72 ¦ 4  1  1  12 ¦ 0  0  0   0¦ 6  1  1  12 |  0     0|   87.90  |

|  73 ¦ 4  1  1  12 ¦ 6  2  2   5¦ 6  1  1  12 |  0     0|   90.88  |

|  94 ¦ 5  1  1  25 ¦13  2  2   3¦ 6  1  1  12 |  6     2|   90.89  |

|  97 ¦ 5  1  1 25 ¦14  2  2   3¦ 6  1  1  12 |  6     2|   90.60  |

| 143 ¦ 6  1  1 156 ¦ 0  0  0   0¦ 0  0  0   0 |  0     0|   93.01  |

| 145 ¦ 7  1  1  24 ¦ 6  2  2   5¦ 0  0  0   0 |  0     0|   88.54  |

| 147 ¦ 7  1  2  24 ¦ 6  2  2   6¦ 0  0  0   0 |  0     0|   89.14  |

| 167 ¦ 8  1  1  12 ¦14  1  1   4¦ 6  1  1  12 |  6     1|   90.51  |

| 173 ¦ 8  1  1  12 ¦16  1  1   4¦ 6  1  1  12 |  6     1|   91.13  |

| 205 ¦ 9  1  1  35 ¦ 0  0  0   0¦ 6  1  1  12 |  0     0|   89.72  |

| 206 ¦ 9  1  2  35 ¦ 0  0  0   0¦ 6  1  1  11 |  0     0|   89.12  |

| 214 ¦10  1  1  15 ¦ 6  2  2  15¦ 6  1  1  24 |  0     0|   94.98  |

| 229 ¦10  1  1  15 ¦16  1  1   4¦ 6  1  1  24 |  0     0|   95.36  |

| 267 ¦10  1  2  15 ¦19  1  1   4¦ 6  1  1  20 |  6     1|   95.33  |

| 271 ¦11  1  1   8 ¦ 6  2  2   4¦ 2  1  1   3 |  0     0|   95.43  |

| 273 ¦11  1  2   8 ¦ 6  2  2   6¦ 2  1  1   3 |  0     0|   96.62  |

| 276 ¦12  1  1   9 ¦ 6  2  2   5¦ 2  1  1   3 |  0     0|   96.19  |

| 278 ¦12  1  1   9 ¦ 7  2  2   1¦ 2  1  1   3 |  0     0|  96.78  |

¦     ¦             ¦            ¦             ¦  6    0 ¦          ¦

| 286 ¦13  1  1  32 ¦ 6  1  1  10¦ 2  1  1   3 |  0     0|   95.06  |

| 296 ¦13  1  2  32 ¦ 6  1  1  13¦ 2  1  1   2 |  5     1|   94.42  |

| 306 ¦14  1  1  40 ¦ 6  1  1  12¦ 0  0  0   0 |  0     0|   94.11  |

| 316 ¦14  1  2  40 ¦ 6  1  1  13¦ 0  0  0   0 |  0     0|   94.70  |

| 345 ¦15  1  1  10 ¦14  1  1  10¦ 0  0  0   0 |  0     0|   95.21  |

| 354 ¦15  1  1  10 ¦19  2  2   6¦ 0  0  0   0 |  5     1|   93.12  |

| 376 ¦15  1  2  10 ¦16  2  2   8¦ 0  0  0   0 |  0     0|   92.12  |

| 382 ¦15  1  2  10 ¦19  2  2   8¦ 0  0  0   0 |  0     0|   95.63  |

| 383 ¦16  1  1  40 ¦ 0  0  0   0¦ 0  0  0   0 |  0     0|   93.22  |

| 385 ¦17  1  1  54 ¦ 6  2  2   5¦ 0  0  0   0 |  0     0|   91.52  |

| 387 ¦17  1  2  54 ¦ 6  2  2   6¦ 0  0  0   0 |  0     0|   92.12  |

| 420 ¦18  1  2   8 ¦ 4  2  2   2¦ 0  0  0   0 |  6    13|   91.80  |

| 427 ¦18  1  2   8 ¦ 8  2  2   2¦ 0  0  0   0 |  6    13|   91.29  |

¦     ¦             ¦            ¦             ¦ 6    1 ¦          ¦

| 448 ¦19  1  1  32 ¦ 0  0  0   0¦ 0  0  0   0 |  0     0|   88.64  |

¦                 Раскрой плиты   N  3                              ¦

|  25 ¦ 1  1  2   3 ¦ 6  1  1  52¦ 0  0  0   0 |  0     0|   92.98  |

|  32 ¦ 1 1  2   3 ¦12  1  1   3¦ 0  0  0   0 |  2     1|   93.09  |

|  39 ¦ 2  1  1  10 ¦ 0  0  0   0¦ 6  1  1   8 |  0     0|   88.91  |

|  42 ¦ 2  1  2  10 ¦ 0  0  0   0¦ 6  1  1   7 |  0     0|   88.02  |

|  45 ¦ 3  1  1   6 ¦ 0  0  0   0¦  6  1  1   8 |  0     0|   90.16  |

|  46 ¦ 3  1  2   6 ¦ 0  0  0   0¦  6  1  1   7 |  0     0|   89.27  |

|  50 ¦ 4  1  1   6 ¦ 5  1  1   4¦  6  1  1   8 |  6     4|   89.46  |

|  66 ¦ 4  1  1   6 ¦17  1  2   5¦ 6  1  1   8 |  6    11|   89.85  |

|  94 ¦ 5  1  1  15 ¦12  2  2   1¦ 6  1  1   8 |  6     3|   90.80  |

| 100 ¦ 5  1  1  15 ¦16  1  1   4¦ 6  1  1   8 |  6     1|   90.19  |

| 126 ¦ 6  1  1 104 ¦ 0  0  0   0¦ 0  0  0   0 |  0     0|   93.01  |

| 128 ¦ 7  1  1  16 ¦ 6  2  2   5¦ 0  0  0   0 |  0     0|   90.03  |

| 130 ¦ 7  1  2  16 ¦ 6  2  2   6¦ 0  0  0   0 |  0     0|   90.93  |

| 132 ¦ 8  1  1   9 ¦ 0  0  0   0¦ 6  1  1   8 |  0     0|   90.47  |

| 133 ¦ 8  1  2   9 ¦ 0  0  0   0¦ 6  1  1   7 |  0     0|   89.58  |

| 140 ¦ 9  1  1  20 ¦13  2  2   3¦ 6  1  1   8 |  6     2|   89.94  |

| 145 ¦ 9  1  1  20 ¦17  1  1   5¦ 6  1  1   8 |  6     1|   91.12  |

| 168 ¦10  1  1   9 ¦ 9  1  1   4¦ 6  1  1  16 |  6     1|   93.91  |

| 170 ¦10  1  1   9 ¦10  2  2   2¦ 6  1  1  16 |  6     1|   94.10  |

| 205 ¦11  1  1   4 ¦ 2  2  2   2¦ 2  1  1   2 |  5     1|   94.76  |

¦     ¦             ¦            ¦             ¦  6    0 ¦          ¦

| 221 ¦11  1  1   4 ¦17  1  1   5¦ 2  1  1   2 |  6    10|   95.11  |

¦     ¦             ¦            ¦             ¦  6    0 ¦          ¦

| 240 ¦11  1  2   4 ¦17  1  1   6¦ 2  1  1   1 |  6    12|   92.97  |

¦     ¦             ¦            ¦             ¦  6    2 ¦          ¦

| 245 ¦12  1  1   6 ¦ 6  2  2   5¦ 2  1  1   2 |  0     0|   97.68  |

| 248 ¦12  1  2   6 ¦  6  2  2   6¦ 2  1  1   1 |  5     1|   94.95  |

| 252 ¦13  1  1  20 ¦ 2  2  2   1¦ 2  1  1   2 |  6     2|   94.51  |

¦     ¦             ¦            ¦             ¦  6    0 ¦          ¦

| 255 ¦13  1  1  20 ¦ 5  2  2   2¦ 2  1  1   2 |  6     1|   94.53  |

¦     ¦             ¦            ¦             ¦  6    0 ¦          ¦

| 256 ¦13  1  1  20 ¦ 6  1  1  10¦ 2  1  1   2 |  0     0|   93.49  |

| 295 ¦14  1  2  25 ¦ 5  2  2   2¦ 0  0  0   0 |  6     3|   93.29  |

| 299 ¦14  1  2  25 ¦ 9  2  2   3¦ 0  0  0   0 |  6     2|   93.92  |

| 335 ¦15  1  2   5 ¦10  2  2   4¦ 0  0  0   0 |  4     1|   93.89  |

| 339 ¦15  1  2   5 ¦13  2  2   8¦ 0  0  0   0 |  6    13|   95.80  |

¦     ¦             ¦            ¦             ¦  6    2 ¦          ¦

| 349 ¦16  1  1  25 ¦ 6  2  2   5¦ 0  0  0   0 |  0     0|   91.87  |

| 351 ¦16  1  2  25 ¦ 6  2  2   6¦ 0  0  0  0 |  0     0|   92.76  |

| 353 ¦17  1  1  36 ¦ 0  0  0   0¦ 0  0  0   0 |  0     0|   88.54  |

| 400 ¦18  1  2   4 ¦14  2  2   8¦ 0  0  0   0 |  6    13|   92.45  |

¦     ¦             ¦            ¦             ¦  6    2 ¦          ¦

| 403 ¦18  1  2   4 ¦16  2  2   8¦ 0  0  0   0 |  6    13|   92.54  |

| 409 ¦19  1  1  20 ¦ 0  0  0   0¦ 6  1  1   8 |  0     0|   90.26  |

| 412 ¦19  1  2  20 ¦ 0  0  0   0¦ 6  1  1   7 |  0     0|   89.36  |

---------------------------------------------------------------------

 

   Принятые в таблице обозначения:

 I1,I2,I3,I4 - номера заготовок,    

J1,J2,J3 - расположение заготовки  на плите :

            1- вдоль плиты, 2 - поперек, 

K1,K2,K3 - способ раскроя :

            1- продольно-поперечный, 2 - поперечно-продольный,

Q1,Q2,Q3,Q4 - количество заготовок

Xj

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка  машинного решения

 

Анализ машинного решения  включает проверку правильности полученного решения.

Проверку машинного решения  производим по раскрою плиты № 12размером 3500 х 1750 мм для карты № 2 (показана на рис.3). Из таблицы 4 видно, что по этой карте раскраивается 9 заготовок размером №1 1320 х 550 мм, 2 заготовоки №4 размером 818 х 548 мм и 3 заготовки № 0 (расположение основных заготовок вдоль плиты, способ раскроя продольно-поперечный)  с процентом выхода 93%.

 

 

Рис.3. Карта раскроя

Проверка размерных  цепей для рисунка 3:

По длине: 1320+4+1320+4+818=3466<3500

Условие выполняется.

По ширине: 550+4+550+4+550=1658<1750

Условие выполняется.

 

Составление исходной матрицы планирования

 

Расчет чистого  выхода заготовок представлен в  таблице 5.

Таблица 5

Расчет  чистого выхода заготовок

Размеры заготовок

Количество на программу, шт

Площадь заготовки, м2

Площадь заготовки с учетом программы, м2

1

1218х568

62

0,691824

42,89309

2

1148х318

62

0,365064

22,63397

3

1188х520

62

0,61776

38,30112

4

870х518

62

0,45066

27,94092

5

638х318

124

0,202884

25,15762

6

298х134

124

0,039932

4,951568

7

1148х208

62

0,238784

14,80461

8

798х518

124

0,413364

51,25714

9

500х316

62

0,158

9,796

10

638х502

62

0,320276

19,85711

11

870х738

62

0,64206

39,80772

12

1144х500

62

0,572

35,464

13

416х366

248

0,152256

37,75949

14

416х350

248

0,1456

36,1088

15

1398х352

248

0,492096

122,0398

16

446х350

248

0,1561

38,7128

17

384х286

248

0,109824

27,23635

18

1414х418

124

0,591052

73,29045

19

446х416

124

0,185536

23,00646

Всего:

691,02




 

B = 691,02/0,92 = 751,12

B1 = 0,5*B = 375,56

B2 = 0,4*B = 300,448

B3 = 0,3*B = 225,336

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отбор карт раскроя

Составление карт раскроя заключается в выкраивании  из одной плиты наибольшего количества заготовок. При размещении заготовок  на плите учитывается ширина пропила. Качество карты раскроя оценивается процентом полезного выхода заготовок, то есть отношением суммарной площади всех выпиленных заготовок к исходной площади плиты. Процент выхода заготовок из плит ДСтП не должен быть менее 92%.

Чем меньше сырья  уйдет в отходы, тем лучше карты  раскроя. Количество отходов вычисляется как разница между площадью плиты и общей площадью всех полученных заготовок. Составление карт  имеют наиболее крупные размеры и численность. На самые мелкие заготовки отдельные карты можно не составлять, если они в достаточном количестве входят в карты с крупными заготовками. При отборе карт раскроя для исходного плана учитывается процент полезного выхода. Предпочтение отдается картам с большим процентом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Математическая  модель задачи

Цель данного  этапа – перевести технологическую подготовку исходного плана на язык математических формул. Для этого вводятся символические обозначения.

Планирование  раскроя состоит а определении  числа плит, подлежащих раскрою по каждой карте для получения заданного  количества заготовок при заданном условии оптимальности.

Обозначим искомое  количество распиливаемых плит через Xj, где j – порядковый номер карты раскроя в матрице планирования, через Bi – общий планируемый выход заготовок i-го типоразмера по всем картам раскроя и перейдем к формулировке ограничений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Составление неравенств на основе матрицы планирования

Имея общий  планируемый выход Bi заготовок i-го типоразмера, можно записать следующие неравенства:

2 карта раскроя (3500х1750)

  1. 6X1+6X2+6X3+6X4+6X5+6X39+6X40+3X77+3X78≥62
  2. 3X1+15X6+3X26+3X27+5X28+3X29+3X30+3X31+3X32+3X33+X39+15X41+15X42+3X59+3X60+3X61+3X62+3X63+2X64+X78+10X79+10X80+4X96+2X97+X98+2X99+X100+3X101+2X102+2X103≥62
  3. 6X7+6X8+9X43+9X44+6X81+6X82≥62
  4. X1+4X2+X5+X8+12X9+12X45+12X46 +2X74+6X83+6X84+X106≥62
  5. 25X10+25X11+25X12+4X29+5X36+25X47+25X48+X64+X68+4X83+15X85+15X86+X96+X100+2X102+2X104≥124
  6. 12X4+11X6+22X7+11X9+21X10+11X11+11X12+21X14+11X15+20X16+10X17+12X18+ 10X19+21X20+11X22+11X23+4X24+8X25+4X27+2X28+2X29+22X30+1X31+12X35+2X36+2X38+16X40+12X41+11X42+1243+11X44+12X45+17X46+14X47+14X48+156X49+5X50+6X51+13X52+13X53+12X54+11X55+39X56+24X57+21X58+5X61+10X63+13X64+12X65+13X66+5X72+6X73+52X77+8X79+7X80+8X81+7X82+12X83+19X84+11X85+9X86+104X87+5X88+6X89+10X92+9X93+17X94+17X95+10X97+14X98+5X99+6X100+2X101+1X102+10X103+3X104+2X105+15X107+5X108+6X109+15X111+13X112+8X113+7X114≥124
  7. 1X11+24X13+4X21+3X24+2X25+24X50+24X51+1X62+16X88+16X89≥62
  8. 4X3+3X7+12X14+12X15+12X16+12X17+12X52+12X53+2X75+9X90+9X91≥124
  9. 30X18+30X19+35X54+35X55+20X92+20X93+4X94+3X105≥62
  10. 15X20+15X21+15X56+15X57+15X58+9X94+11X95+4X106≥62
  11. 2X4+8X22+8X59+8X60+4X96+4X97+4X98≥62
  12. 2X5+9X23+3X39+9X61+9X62+3X78+1X85+6X99+6X100≥62
  13. 32X24+32X25+3X47+32X63+32X64+3X92+20X101+20X102+20X103+ 8X107≥248
  14. 32X26+32X27+3X31+4X35+4X37+3X48+4X52+40X65+40X66+10X67+25X104+25X105+8X111≥248
  15. 8X28+8X29+8X30+10X67+10X68+10X69+10X70+5X106+5X107≥248
  16. 4X18+28X31+31X32+28X33+3X38+4X53+4X57+8X69+40X71+4X86+ 25X108+25X109+8X112≥248
  17. 4X12+4X15+4X17+3X33+54X34+54X72+54X73+5X84+5X93+5X97+6X98+36X110≥248
  18. 8X35+8X36+8X74+8X75+4X111+4X112≥124
  19. 4X19+28X37+28X38+8X40+4X58+6X68+8X70+32X76+20X113+20X114≥ 124

Информация о работе Планирование раскроя древесностружечных плит на мебельные заготовки