自动套料系统及一笔划切割系统介绍.ppt

1、自动套料系统及一笔划切割系统,2008年，金融风暴席卷全球，对中国的造船企业也带来了巨大的压力，面对这样的局面，各企业都在寻找对策和出路，其中很重要的一个方面就是：在整个造船过程中，提高钢材的利用率。 目前，制约钢材利用率的提高因素有很多，其中，套料水平的高低是重要因素。采用科学算法的自动套料软件可以提供很好的帮助。,自动套料系统及一笔划切割系统,目前，我所自动套料系统采用的是日本石川岛播磨重工（IHI）所使用多年的核心算法，有着利用率高、可以优化板规套料等优点。此外，大连理工大学正在研究的国产化自动套料算法也已接近实际生产应用，此算法更适合于预估工作，两者相结合可以更有效的为提高钢材利用率服

2、务。,使用定板套料能够：节省套料时间，减 少人的劳动负荷。钢板利用率达到或者优于平均人工套料结果。 使用优化板规套料能够：钢板利用率可以在定板套料基础上再进一步提高，特别是为后续船钢板规格的确定提供准确的依据。,套料实例：,软件组成: 1、定板套料 2、优化板规套料（优化钢板规格是提高钢板利用率的最有效手段） 3、一笔划切割,自动套料系统及一笔划切割系统,自动套料系统主界面,自动套料系统常用接口,自动优化套料系统拥有常用船舶设计软件的接口，如Tribon M2/M3、东欣、SB3DS等。,自动套料系统常用接口,同时，各种碰靠方式也一应俱全。,东欣、SB3DS接口,套料实例一,本次以12.5mm

3、厚度的一批零件共计194个为例，分别采用固定板，大步长自由板，小步长自由板三种方式，结果如下（单位：mm）： 固定板方式：给定板为10000*2000和8000*1500两种，共计用板10000*2000*2、8000*1500*6，去除余料后，利用率为84.96。 大步长自由板方式：给定板长度范围为8000-12000，步长2000，宽度范围1800-3000，步长200，共用板12000*3000*2、8000*3000*1、8000*2400*1，去除余料后，利用率为86.19。 小步长自由板方式：给定板长度范围为8000-12000，步长500，宽度1800-3000，步长100，共用

4、板12000*3000*1、11500*3000*1、8000*3000*1、8000*2200*1，去除余料后，利用率为87.64。,固定板套料,自动套料系统,大步长自由板方式,自动套料系统,小步长自由板方式,自动套料系统,上海某船厂对一艘钻井船（S6029）的分段进行套料： 对该船的双层底区域根据6028的生产进度表选择的3310、3010、3710以及2210四个分段进行自由板套料，设定原料板的基本参数为: 宽度的范围是1800mm2600mm,步长为100mm， 长度方向的范围是8000mm12000mm, 步长为1000mm， 这个设定就是该厂一般钢板订货的范围 。,自动套料系统,套

5、料实例二: 钻井船,处理完成后与人工套料的结果进行对比，自动套料软件套料所用: 总钢板重为403.8535吨，产生余料31.0909吨. 净使用钢板372.7626吨。 人工套料四个分段一共净使用钢板376.5487吨。节约3.7861吨钢板，节约了1.01% 。,自动套料系统及一笔划切割系统,套料实例: 钻井船,一笔划切割效果： 自动设置切割顺序和路线 ，减少设计工时。 优化切割路线，减少空走路线，减少切割变形，所有零件外轮廓一笔划切割完成，大大减少点火次数，提高了切割机工作效率。 大大减少了等离子切割头的点火次数，使得每台切割机每年可以节省耗材8万元。 切割后不留过桥,减少了割过桥和打磨工

6、序。 应用单位：大连船厂、大连中远和上海船厂等。,一笔划切割路线图:,非一笔划切割路线图:,一笔划切割系统,一笔划切割系统的主要优点： 1.将所有零件的划线一起进行顺序优化，消除划线的重复和重叠部分，并使空走路线长度极小。 2.将所有零件的内孔一起进行切割顺序优化，使空走长度极小。 3.自动选择切割的开始点，不需对零件做引火线，若做了引火线软件将自动除去。,自动套料系统及一笔划切割系统,4.将每一个内孔及其内部的零件的外边界作为一组，所有不包括在内孔的零件的外边界作为一组，每一组的切割线段分别进行顺序优化（引入适当的过渡线，用一笔画的方法优化）使得点火次数尽可能少。一般每组只点火一次，最大限度

7、地减少了点火次数，也减少了空走长度。 5.设计了合理的过渡线，减少了切割误差的影响，选择适当的切割顺序减少了热变形对切割质量的影响，对细长零件，必要时安排了过桥线；这些措施保证了切割的质量。,自动套料系统及一笔划切割系统,一笔划切割系统的主要优点：,切割模拟图对比：,非一笔画方式的切割模拟图： 其中，灰色线为划线的空走，紫色为切割的空走。,自动套料系统及一笔划切割系统,一笔画方式的切割模拟图：其中，灰色线为划线的空走，紫色为切割的空走。通过比较可以发现，划线空走已经减少到最小，同时，切割空走大幅减少。,切割模拟图对比：,自动套料系统及一笔划切割系统,一笔划切割应用实例：,上海船厂在S1139货

8、舱区域中205个分段，共5515张钢板（钢板重量15995吨）数切切割指令进行优化： 1. 点火次数由原来的95209次减少到了优化后的29914次，共减少点火次数65295次，同优化前比减少68.6%，大大提高了割嘴电极的使用寿命，可减少电极消耗30%，约500个，按电极价格US$25元/个计，可节省US$12500元。,自动套料系统及一笔划切割系统,2. 减少空走长度 ，其中，切割空走长度由原来的420034m减少到了优化后的86189m，而划线空走长度由原来的971702m减少到优化后的861091m，总计比优化前减少31.9%。按空走速度12米/分钟计算，可节省工作时间约617小时。,一笔划切割应用实例：,自动套料系统及一笔划切割系统,实际应用表明，采用一笔划方式切割，对于无过桥方式切割，按一天两班16小时工作计算，一年可以节省电极消耗费用约7-8万元，而对于加过桥方式，由于一笔划切割过桥自动生成并自动切除，故节省了过桥的设计时间和费用，以及切割打磨的时间和费用。,一笔划切割应用实例：,自动套料系统及一笔划切割系统,结 论 ：,使用自动优化套料系统，通过排料优化和板规优化可以期待：,自由板套料，材料