Оптимизация_раскроя_круглого_леса

Система оптимизации «БАРС ОПТИМА»

Программа «Барс Оптима» — уникальная разработка специалистов НПО «БАРС», предназначенная для повышения эффективности производственного процесса.

Многолетний опыт работы наших клиентов с системой оптимизации распила подтвердил:

• стабильные и более высокие показатели по общему выходу пиломатериалов,
• увеличение более чем на 25% выхода ценных деталей, т.е. пиломатериалов, поступающих в основной цикл переработки или имеющих наибольшую стоимость при продаже,
• сокращение времени освоения станка оператором с выходом на производственную мощность станка до 3 рабочих дней,
• превосходные обучающие функции.

Работа в системе оптимизации раскроя бревна осуществляется следующим образом:

1. оператор заносит в программу диаметры комля, вершины, длину бревна и задаёт набор готовых изделий,
2. программа в течение 3-5 секунд рассчитывает оптимальную карту раскроя по заданному критерию и выводит её на монитор компьютера, где оператор видит данные по процентному выходу радиальной, полурадиальной, тангентальной доски, опилок и горбыля, а также количество входящего пиловочника и готового пиломатериала в кубических метрах,
3. значения перемещений пильных дисков в соответствии с рассчитанной картой передаются в контроллер станка для последующего пропила,
4. при обнаружении в процессе пиления скрытых дефектов древесины оператор имеет возможность в любой момент выйти из режима оптимизации и осуществить распил в ручном пошаговом режиме.

Реализуемый на станке «БАРС» способ распиловки бревен с использованием системы оптимизации распила и сам станок защищены патентом РФ № 2217299.

Варианты построения схемы распила бревна программой «Барс Оптима»

Радиальный раскрой бревна диаметром 59 см со смещением сердцевины

Пакетный раскрой бревна диаметром 60 см для распила на станках второго ряда

Радиальный раскрой бревна диаметром 71 см без смещения сердцевины

Радиальный раскрой типа «RIFT» без смещения сердцевины бревна диаметром 59 см

Смещение сердцевины бревна по оси Y на 100 мм

Смещение сердцевины бревна по оси X на 90 мм

Классический радиальный раскрой бревна диаметром 56 см. Общий выход 62,7%, выход радиальной доски 56%

Комбинированный раскрой бревна диаметром 36 см, на готовые доски и брусья, с последующей распиловкой брусьев на станках второго ряда. Размер доски 95х31 мм

Комбинированный раскрой бревна диаметром 60 см, на готовые доски и брусья, с последующей распиловкой брусьев на станках второго ряда. Размер доски 95х31 мм

Источник

Программа оптимизации распила — SawsOptimization

Новые разработки. К наиболее актуальным новинкам можно отнести сканер качества и геометрических параметров пиломатериалов RuScan с функцией оптимизации торцовки. Эта система предназначена для линий сортировки пиломатериалов, работающих на скорости от 60 до 180 досок в минуту.

Программа оптимизации распила — SawsOptimization

Программа SawsOptimization предназначена для технологов и плановиков лесопильного производства и является инструментом для оптимизации лесопиления и достижения максимального полезного выхода. Программа имеет удобные и гибкие настройки и интуитивно понятный интерфейс, что значительно облегчает освоение программы и дальнейшую работу с ней.

Исходными данными для программы служат:

• Размеры бревна
• Требуемые размеры пиломатериалов и их стоимость
• Характеристики лесопильного оборудования

Базовым функционалом программы является расчет оптимальных поставов на основе этих данных. Программа выдает поставы, которые могут быть реализованы на данном оборудовании и обеспечивают максимальный выход либо максимальную стоимость продукции, позволяет рассчитать величину обзольности досок, объем и стоимость готовой продукции.

Зарегистрировавшись на нашем сайте, вы сможете скачать демо-версию программы в разделе Документация и поддержка

Документацию по программе можно скачать в блоке «Документы» этой страницы

Что нового в версии 3.0

Расширенные возможности настройки профилей пиления и настроек оборудования, включая: дополнительные настройки для пильных, профилирующих станков, пил и фрез, дополнительные профили оборудования (Карусель, Linck, SAB, пиление в 3 прохода), зависимость ширины пил от толщины пропила.

• Специальные режимы пиления: безсердцевинная доска, пиление с фиксированной толщиной крайних боковых досок, пиление материала с ложным ядром.
• Доработанный движок оптимизации в ряде случаев выдает лучшие результаты.
• Расширенные возможности операций с поставами: ручное создание и правка, сохранение-чтение, применение произвольного постава к бревну произвольных размеров, подбор оптимального диаметра под постав.
• Автоматический расчет пильных размеров в зависимости от конечной влажности по ГОСТ 6782-1.75.

Помимо базовой версии, существует версия 3.0 Профессиональная, предназначенная для оптимизации цикла лесопиления начиная с сортировки бревен на крупных предприятиях и обладающая, помимо вышеперечисленного, следующим дополнительным функционалом:

• Функционал плановика: групповая оптимизация для бревен разных диаметров, общая спецификация выхода продукции для всего объема пиловочника, планирование и оптимизация для получения требуемого выхода продукции по сечениям.
• Оптимизация с учетом кривизны.
• Оптимизация сортировки бревен по поставам для получения максимального выхода продукции.
• Интеграция с программой оптимизации сортировки бревен OptiGrade.

Краткое описание возможностей программы SawsOptimization Professional

• Пакетная оптимизация для всех диаметров, с расчетом оптимальных поставов для каждого диаметра, общего выхода пиломатериалов и выхода по сечениям.

Пример: требуется оптимальным образом получить выход сечения 32×150 не менее 10%. Добиваемся этого, при этом общий выход падает с 52,24% до 51,83%.

• Автоматическая оптимизация границ сортгрупп, а также возможность менять границы вручную и видеть, как изменение границ влияет на выход.

Пример: изменение границ сортгрупп повысило выход до 52,66%

• Возможность выбирать альтернативный постав для любой сортгруппы и видеть, как смена постава повлияет на общий выход.

• Учет наличия системы оптимизации раскроя у кромкообрезного станка. Разные варианты ширины боковых досок в одном поставе.

• Распределение сырья по диаметрам: возможность либо задавать в штуках остатки сырья на складе по диаметрам, либо использовать статистическое распределение по данным сортировки бревен. Учет всех размерных факторов (диаметр, сбег) при расчете общего выхода.

• Детальное конфигурирование профилей оборудования, возможность задания разных профилей для разных диаметров.

Документы

Другие продукты

Источник

4.10 Моделирование и оптимизация

Отечественные разработки в области раскроя бревен на пиломатериалы и особенно теории максимальных поставов занимают ведущее положение в мире. Разработанный математический аппарат широко используется при разработке алгоритмов и программ раскроя бревен на пиломатериалы и оптимизации этого процесса с помощью ЭВМ. При этом используется математический аппарат в триаде: имитационная математическая (экономико-математическая) модель – алгоритм — специальная технологическая программа. Принципиальным отличием здесь является возможность изменять параметры пиловочных бревен, размерную спецификацию пиломатериалов, те или иные технологические ограничения (минимальную длину боковой доски и т.д.), обеспечивая при этом максимально возможный объемный выход пиломатериалов при заданных условиях и ограничениях.

Имитация раскроя сырья на пиломатериалы на ЭВМ позволяет осуществить одновременно и составление, и расчет оптимальных спецификационных поставов практически с любым шагом расчета, чтобы обеспечить высокий выход пиломатериалов. Это позволяет также перейти к автоматической оптимизации раскроя каждого бревна, а при раскрое хлыстов по критерию максимального объемного выхода пиломатериалов – и хлыста, так как имитационные программы могут быть включены в контур управления бревнопильных линий с гибкими поставами и тримерных линий для раскроя хлыстов.

Поставы можно оптимизировать методом последовательной оптимизации или методом полного перебора всех возможных вариантов раскроя. Расчет поставов методом последовательной оптимизации на ЭВМ занимает меньше времени, особенно на бревнах больших диаметров. Он используется при планировании раскроя при заданных сечениях брусовых досок. Однако следует учитывать, что только методом полного перебора могут быть рассчитаны поставы, обеспечивающие максимальный объемный выход спецификационных пиломатериалов.

В качестве примера использования ЭВМ для моделирования и оптимизации раскроя бревен на пиломатериалы ниже приведена работа С.Г. Елсакова [13].

4.10.2 Математическое моделирование и оптимизация раскроя бревен неправильной формы

До 30 % пиловочных бревен, поступающих на лесопильные предприятия, имеют кривизну до 2 %. Кроме того, при среднем диаметре 30см эллиптичность поперечного сечения возможна у 80 % бревен. Считают, что каждый процент кривизны дает снижение выхода пиломатериалов на 8…10 %. Эллиптичность бревен влияет на изменение ширины и толщины спецификационных пиломатериалов. Поэтому раскрой бревен необходимо осуществлять с учетом как кривизны, так и эллиптичности. Из-за неправильной установки кривых брусьев перед раскроем общий выход пиломатериалов из них уменьшается на 2,5 %. Невозможность визуального определения оптимальной обрезки кривых досок также приводит к значительным потерям древесины.

При решении этой проблемы основными вопросами являются разработка имитационной модели бревен, брусьев, досок неправильной формы и моделирование процесса раскроя бревен на разработанной имитационной модели.

Имитация раскроя бревен неправильной формы зависит от условий поставленной задачи: раскрой по заданному поставу и по заданной ориентации, определяемой особенностями ориентирующих устройств; проектирование и расчет оптимального постава и оптимальной ориентации бревна, бруса, доски перед продольным раскроем.

Исходные технологические положения, определяющие варианты ориентации бревна, бруса и необрезных досок перед раскроем; на первом пароходе бревно ориентируется кривизной вниз (вверх) с возможным смещением центра нижнего сечения; на втором проходе брус ориентируется кривизной вбок также с возможностью смещения центра нижнего торца относительно центра верхнего торца. Аналогично возможна различная ориентация кривой необрезной доски перед обрезным станком.

На рис.4.33 приведена блок-схема алгоритма проектирования и расчета оптимального постава и оптимальной ориентации бревна, бруса и необрезных досок неправильной формы. Поскольку большинство бревен неправильной формы (около 90 %) имеют одностороннюю кривизну, то изогнутая ось бревна представлена полиномом третьей степени. Как правило, большая ось эллиптического сечения бревна и плоскость, в которой расположена изогнутая ось, совпадают.

Исходную модель бревна формируют по формуле

где х_i, y_i — координаты точек поверхности бревна, представленного на рис.4.34, a_i, b_i — размеры полуосей эллипса в случае постоянной величины сбега S:

где а_о и b_o — размеры полуосей эллипса в верхнем торце бревна, с_i — координата х точки оси бревна или величина смещения i-го сечения относительно центра верхнего торца; d_i — координата у точки оси бревна, определяемая по формуле

где Ко…Кз — коэффициенты полинома.

Помимо геометрических параметров бревна должны быть заданы:

массив Ql(i,j), содержащий спецификацию сечений пиломатериалов, где Ql_i —толщина досок, Ql_j — соответствующие заданным толщинам ширины досок;

массив Q2(ij), содержащий значения сечений пиломатериалов с припусками на усушку;

массив BR(ij), содержащий значения толщин брусьев и центральных досок, ширина которых соответствует толщине бруса;

массив BR(ij), содержащий значения брусьев и центральных досок с припуском на усушку; минимальная длина доски, разрешенная к выпиловке, — l_min;

Источник