船舶型材自动套料软件开发.pdf

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1、第44卷第2期船海工程Vo1．44No．22015年4月SHIP&0CEANENGINEERINGApr．2015DOI：10．3963／j．issn．1671-7953．2015．02．004船舶型材自动套料软件开发郭朝义，张驰，刘杰(1．泰州口岸船舶有限公司，江苏泰州225321；2．武汉理工大学能源与动力工程学院，武汉430063)摘要：针对船舶设计建造中手工套料不但操作繁琐，而且容易出错的问题，基于提高套料的准确性和效率的考虑，在．NET平台上设计开发用于船舶型材批量套料的应用软件。实践证明，使用该软

2、件能够提高材料利用率，节约操作时间并降低库存管理难度。关键词：船舶；型材套料；软件开发中图分类号：U671文献标志码：A文章编号：1671-7953(2015)02-0015-04降低原材料消耗是当今船舶企业在生产和经料或完整型材(或称为标准型材)进行切割，最终营过程中一直追求的目标，也是企业转型升级的得到所需的长度。套料前，工作人员需要对余料重要措施之一。在日韩等先进的造船国家，数字库中的型材进行归类、测量和计算，直到找到满足化造船起步较早，已形成比较成熟的软件或产品，要求的组合方案。使用这种方法，主要存在

3、以下包括设计系统、生产管理系统等¨。J。在船舶建造问题。过程中，需用到大量的型材，在操作过程中会通过1)套料时需要重新对库存进行分类汇总，并切割或焊接等手段获得所需长度的型材。切割剩通过手工计算，找出满足要求的套料方案，由于一下的材料可以保存入库，形成余料库。如何充分般为批量套料，故将耗费大量的时间。利用余料是一个关键的问题，依靠人工来进行该2)当余料库中没有符合要求的组合时，操作项工作不但费时费力，而且容易出纰漏。因此，有人员将会徒劳无功。必要研究开发型材套料软件。3)套料之后库存信息需要及时更新并记录目前

4、开发的型材套料软件一般基于排列和组在案，增加了额外的工作量。合算法，通过遍历的方式搜索出满足要求的套料为了克服手工方法存在的问题，借助计算机方案；采用的开发工具主要有Delphi、python技术，开发型材自动套料软件将能大大提高操作等，但完全基于遍历的算法搜索时间长，个别约束效率，并简化库存管理工作。的调整不方便。为此采用VB．NET作为开发语型材自动套料软件应实现以下主要功能。言，基于若干预定义规则，实现源文件导入、批量1)自动导人目标型材数据列表，数据来源可套料、材料利用率统计、报表输出、余料库存管理以

5、为Excel、Word、Xml等主要文件格式。等功能。2)库存材料信息按不同船级社来分类，满足1需求分析不同人级材料的套料，用户可以分类查询。3)对于每个型材，能够自动计算搜索最优的对于手工套料，主要过程是针对目标型材，由套料方案，并及时更新库存信息。如果在所有设相关人员在余料库中寻找两个或多个与目标型材定的套料方法中没有符合的方案，应提醒用户补材料、规格一致的余料进行焊接，或直接对一个余充库存。4)实现连续套料，满足焊接次数最少，使用收稿日期：2014—10—15完整型材根数最少等多个优化约束目标。修回日期

6、：2014—10—275)输出列表中所有型材的套料方案，并以图基金项目：江苏省科技支撑计划项目(BE2013107)第一作者简介：郭朝义(1964一)，男，硕士，高级工程师形化方式呈现。研究方向：船型研发、船舶企业信息化应用6)统计余料使用量、产生的废料量以及材料E-mail：guocy@enkasc．tom利用率。152第0152期拄郭朝义，等：船舶型材自动套料软件开发船海工程第44卷值不高，可以作为废料处理，根据船厂的实际情2软件总体设计方案况，将废料的临界长度设置为400mm；超过这个软件使用的目的在于

7、充分利用库存材料(包值的材料则可以再次利用，称之为二次余料。括标准型材和余料)，优先考虑其中的余料，同时为了精确评价套料的结果，应综合考虑以下又要满足焊接次数的约束限制，这样有利于减少因素。对标准型材的消耗，达到降低采购成本的目的。1)实际需要的材料长度，。。套料的效果可叼可用式(1)来描述。2)使用的库存余料总长，。。=F(使用的余料数量，3)总裕量，。余料总长，产生的废料)(1)4)二次余料总长，⋯。＼／余料数目减少是提高材料利用率比较直观的5)产生的废料总长，。一个方面，同时可以降低库存的管理复杂度。一

8、这些参数具有以下关系。次套料使用多个余料有利于达到这个目的，但如L。ck=L+嘣(2)果材料拼接过多，将会增加焊接次数和工作量，累Li=L。k+￡(3)积的变形也会影响使用效果。结合船厂的实际需材料利用率可通过使用的库存余料总长度以求，设置每次套料的焊接次数不超过两次，即目标及实际有用的余料长度叼来表示：型材最多可以由3段材料焊接而成。此外，由于叼c=(￡+。k)／咖。k或⋯套料一般难以与目标型材的