Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3426365B2 - Trimming device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3426365B2 - Trimming device - Google Patents

Trimming device

Info

Publication number
JP3426365B2
JP3426365B2 JP24307394A JP24307394A JP3426365B2 JP 3426365 B2 JP3426365 B2 JP 3426365B2 JP 24307394 A JP24307394 A JP 24307394A JP 24307394 A JP24307394 A JP 24307394A JP 3426365 B2 JP3426365 B2 JP 3426365B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
width
product
trimming
combination
length
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP24307394A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH08106477A (en
Inventor
博信 杉山
俊夫 成田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP24307394A priority Critical patent/JP3426365B2/en
Publication of JPH08106477A publication Critical patent/JPH08106477A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3426365B2 publication Critical patent/JP3426365B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】近年、例えば製紙業、フィルム生
産業等の業種では、コストダウン対策として、人件費、
原材料費の削減を進めており、ロール状の紙やフィルム
を裁断し、更に小さなロール状や平板状に加工する時の
トリミングパターンを最適化することにより無駄な原材
料を削減し、また、パターン作成を自動化し人員を削減
することが要望されている。 【0002】本発明は、紙、フィルム等のシート状材料
を裁断し、所定の大きさの製品を切り出す際のトリミン
グ装置に関し、特に本発明は、上記業種に適用するに好
適な、最適なトリミングパターンを得ることができパタ
ーン作成の自動化を図ることが可能なトリミング装置に
関するものである。 【0003】 【従来の技術】図11はロール状の紙、フィルム等を裁
断し、図12に示すような製品に加工する手順を示す図
である。幅130のロール状のシートを図12のa〜f
に示す製品に加工するには、まず、図13に示すような
トリミングパータンを設定する。すなわち、図12の製
品a,c,e,fを組として例えばパターン1のような
トリミングパータンを設定し、また、製品b,dを組と
して、パターン2のようなトリミングパータンを設定す
る。 【0004】ここで、図13において、編みかけの部分
は利用されない無駄となる部分である。また、パターン
1のように幅30,30,64の3本の製品を取ること
を3丁取り、パターン2のように幅51,64の2本の
製品を取ることを2丁取りといい、この数を取り数と呼
ぶ。以上のようにトリミングパターンを定め、図11に
示すように、巻紙あるいはフィルム(同図の)を所定
の長さのところで横方向に裁断する(同図の)。つい
で、設定されたトリミングパターンに基づき、各製品
(図12のa〜f)の幅に合わせて縦方向に裁断し(同
図の)、さらに、製品の長さに応じて横方向に裁断す
る(同図の)。 【0005】従来において、上記図13に示すようなト
リミングパターンは通常人手で作成されており、計算装
置等を使用して自動的に最適なトリミングパターンを作
成することは、多大な計算時間を必要とする等の理由に
より実用化が難しかった。特に、人手によりトリミング
パターンを導き出す場合には、採用する幅の組み合わせ
数(段取り換え)を少なくしつつ(これにより作業工程
を減少できる)、出来るだけ原材料を削減するといった
曖昧なことが可能であったが、計算装置等により自動化
する場合には、このような自由度を持たせて最適なトリ
ミングを行わせることが難しいといった問題もあり、実
用化が困難であった。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
においては、人手によりトリミング作業を行っていたた
め、最適なトリミングパターンを得ることは困難であ
り、図13に示すように材料が無駄となる部分が発生し
たり、トリミングパターンの作成に時間がかかったり、
さらに、多くの人件費を必要とするといった問題があっ
た。 【0007】例えば、図13においては、パターン1に
おける製品fの一枚をパターン2の網かけ部分からとれ
ば、パターン1の長さは276で済み、利用されない無
駄な部分を減少させることが可能であり、また、幅の組
み合わせを変えて、取り幅を130に近づければさらに
効率のよいトリミングが可能である等、種々のトリミン
グパターンが考えられるが、これらを人手により行うに
は、多くの時間を必要とし、また、得られたトリミング
パターンが必ずしも満足のできるものにはならないとい
った問題点もあった。 【0008】本発明は上記した従来技術の問題点を考慮
してなされたものであって、本発明の第1の目的は、最
適性を多少犠牲にしても、短時間で歩留りのよい結果を
得ることができ、トリミング作業の省力化を図ることが
できるトリミング装置を提供することである。本発明の
第2の目的は、採用する幅の組み合わせ数の減少を優先
させるか、無駄となる材料の減少を優先させるかを自由
に設定することが可能な自由度が大きい実用的なトリミ
ング装置を提供することである。 【0009】 【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理図で
ある。同図において、1はトリミング装置に入力される
データであり、トリミングされる製品の幅、長さ、枚数
等の計算対象データと、取り数、取り幅、巻き長さ等の
計算条件データからなる。2はトリミング装置であり、
トリミング装置2は上記データを出力する手段2aと、
原材料の無駄(又は、原材料の無駄+幅の組合せ×ウエ
イト)を最小とする最適な幅の組合せを算出する第1の
最適化計算手段2bと、原材料の無駄を最小とする最適
な製品の割り付けを算出する第2の最適化計算手段2c
とから構成される。また、3は求めたトリミングパター
ンである。 【0010】上記課題を解決するため、本発明の請求項
1の発明は、シート状材料を裁断し平板状もしくはロー
ル状の製品に加工するためのトリミング装置において、
製品の幅、高さ、枚数等からなる計算対象データと、取
り数、取り幅、巻き長さ等の計算条件データを入力する
手段と、上記計算対象データに基づき、上記計算条件を
満たし、原材料の無駄を最小とする最適な幅の組合せを
求める第1の最適化計算手段と、上記第1の最適化計算
手段により求めた最適な幅の組合せについて、計算対象
データで指示される枚数以上の製品を製造することがで
き、原材料の無駄を最小とする最適な製品の割り付けを
求める第2の最適化計算手段とを設け、第2の最適化計
算手段により求めた最適な製品の割り付け結果により、
シート状材料のトリミングを行う。 【0011】上記第1の最適化計算手段、原材料の無
駄と、幅の組合せ数と重みの積との和を最小とする最適
な幅の組合わせを求める。 【0012】 【作用】図1において、第1の最適化計算手段2bは入
力手段2aから入力された計算対象データから計算条件
を満足する製品の幅の全ての幅の組み合わせを抽出する
とともに、製品を各幅毎にまとめてそれぞれの幅で必要
とする総長さを求める。そして、これらのデータに基づ
き、各幅の総長さが上記各幅の総長さ以上で、原材料の
無駄を最小(原材料の無駄+幅の組合せ×ウエイトを最
小)とする最適な各幅の組合せを求め、求めた各幅の組
み合わせの長さが0より大きい幅の組合せのみを採用す
る。 【0013】第2の最適化計算手段2cは上記第1の最
適化計算手段2bにより求めた各幅の組合せについて、
どの幅の組合せにどの製品を割り付ければ必要枚数以上
製造することができ、かつ原材料の無駄を最小にできる
かを求め、各幅に製品を割り付ける。本発明の請求項1
の発明においては、上記のように、第1の最適化計算手
段2bで個々の製品は考慮せずに各幅の組み合わせを絞
り込み、第2の最適化計算手段2cで個々の製品の割り
付けを行っているので、問題を単純化することができ、
真の最適性は失われるが、最適に近い解を得ることがで
きる。また、解を求める計算量を減少させることが可能
となり、計算装置を用いたトリミングの実用化を図るこ
とができる。 【0014】さらに、第1の最適化計算手段が、原材料
の無駄+幅の組合せ×ウエイトを最小とする最適な幅の
組合わせを求めるようにしているので、ウエイトの大き
さに応じて、幅の組み合わせ数の減少を優先させるか、
原材料の無駄の減少を優先させるかを無段階に変化させ
ることができ、トリミングの自由度を大きくすることが
できる。 【0015】 【実施例】図2は本発明の実施例のシステム構成を示す
図である。同図において、11はキーボート、11aは
マウスであり、キーボード11等、あるいは、図示しな
いFD装置、データ通信路等を介して、製品名、製品の
幅、長さ等からなる計算対象データ、および、取り数上
限、取り幅上下限等の計算条件が入力される。 【0016】12はプロセッサ、13はメモリであり、
メモリ13にはトリミングの計算処理を行うトリミング
用アプリケーション・プログラム13a、数理計画用の
計算ソフト13b等が格納され、プロセッサ12はキー
ボード11等から入力される計算対象、計算条件に基づ
きトリミングパターンを求める。また、14はハードデ
ィスク、15はプリンタ、16はディスプレイであり、
プロセッサ12により求めたトリミングパターンはハー
ドディスク14、プリンタ15等へ出力され、得られた
トリミングパターンにより前記図11に示した手順でロ
ール状の紙、フィルム等が裁断される。 【0017】図3は本発明の実施例のトリミング計算処
理手順を示す図、図4〜図10は図3の処理を説明する
図であり、前記図12のa〜fに示した製品をトリミン
グする場合を例として、本実施例を説明する。キーボー
ド等から入力された計算対象データ、および、計算条件
に関するデータは予め図3に示すファイルに格納され、
これらのデータに基づき以下に示す最適化計算処理が行
われる。 【0018】ここで、計算対象データは、例えば、図1
2に示した製品名、各製品の幅、長さ等のデータであ
り、計算条件データは例えば下記のデータである。 取り数(前記した一枚の材料から取る製品の本数、例
えば、図13のパターン1においては3)の上限値 取り幅(図13におけるW1,W2)の上下限値 図13のL1やL2に相当する長さ(巻き長さとい
う)の上下限値、長さの丸め単位 なお、製品には平板状で出荷するものと、ロール状にし
て出荷する巻き製品があり(巻き製品は図12、図13
には示されていない)、トリミングはこれらを混在させ
て行う。また、幅と長さを入れ換えることができない紙
製品等の場合には、これも計算条件となる。 【0019】本実施例の最適化計算処理は図3に示すよ
うに、第1段階:「最適な幅の組合せの決定」→第2段
階:「最適な製品の割り付け」の手順で行われ、「最適
な製品の割り付け」が行われたのち、必要に応じて「後
処理」として、巻き製品を輸送したり、裁断装置等にセ
ットする際の巻き径の大きさの制限を考慮した巻き製品
の長さ方向の切断、長さ丸め処理、利用されなかった部
分の余剰製品への割り当て等が行われる。 (1)第1段階:最適な幅の組み合わせの決定 全ての幅の組み合わせを求める。 【0020】すなわち、計算対象となる製品は幅は何種
類かあるが、それらの全ての組合せを求め、その中から
原材料の幅に収まること、指定取り数以内になっている
等の計算条件を満たす組み合わせを抽出する。例えば、
前記図12の例において、製品は30,51,64の幅
のものがあり、計算条件を満たすこれらの全ての組み合
わせは図4に示すように、〔30,30,30〕,
〔30,30,51〕,…となる。 各幅毎の必要な総長さを計算する。 【0021】この場合、個々の製品については考慮せ
ず、製品を各幅毎にまとめそれぞれの幅で必要とする総
長さを求める。図12の例の場合には、図4に示すよ
うに、幅30についての総長さはM(1),幅51につ
いての総長さはM(2),…のように求まる。 目的関数、制約条件式の作成。 【0022】各幅の組合せをそれぞれどの位の長さ採用
すれば各幅毎の総長さが各幅の必要以上で、かつ原材料
の無駄を最小にできるかを数理計画法で解くための目的
関数、制約条件式を作成する。目的関数としては、原材
料の無駄に相当するもの(無駄な部分の面積や重量)や
最終的に必要とする原材料の量(原材料の面積や重量や
長さ)を与え、これを最小とする関数を選定する。 【0023】また、制約条件式としては、各幅毎の総長
さが各幅の必要長さ以上であることを条件とする式を選
定する。図5は上記目的関数、制約条件式の一例を示す
図である。本実施例においては、目的関数として、同図
の式(1)に示すように原料の長さAが最小となる〔各
幅の組み合わせ毎の長さN(i)の総和→最小〕を選定
している。 【0024】なお、同図式(2)に示すように、上記原
料の長さAと幅の組合せの数ΣP(i)×W(ウエイ
ト)の和を目的関数に選定すれば、ウエイトWを選定す
ることにより、原材料の無駄を減らすか、採用される幅
の組み合わせ数を減らすかを無段階に変化させることが
できる。すなわち、幅の組合せ数のΣP(i)は材料を
裁断する回数に対応した変数であり、この数を減少させ
れば作業工数等を減少させることができる。したがっ
て、上記ウエイトを大きくすれば、作業工数等の減少を
優先させることができ、ウエイトを小さくすれば、原材
料の無駄の減少を優先させることができる。 【0025】制約条件式としては、同図式(3),
(4),(5)に示すように、各幅毎の総長さ:B
(j)が前記で与えられるM(1),M(2),…以
下であること、幅の組合せ数最小化変数(1) :D(i)
が負であること、幅の組合せ数最小化変数(2) :E
(i)が正であることを条件としている。なお、ここ
で、上記(1)〜(5)式において、N(i)は式
(6)に示すように各幅の組合せ長さを示す変数、P
(i)は式(7)に示すように、数理計画法を適用して
求まる「幅の組合せ長さが」=0のとき0、「幅の組合
せ長さが」>0のとき1を取る変数であり、前記したよ
うにΣP(i)が幅の組合せ数に相当する。 【0026】また、S(i,j)は各幅の組合せの中に
各幅が含まれる数であり、例えば、幅の組み合わせ番号
i=3の内容が〔30,20,20〕で、幅番号j=
1,2,3の内容がぞれぞれ〔10〕,〔20〕,〔3
0〕の時、S(3,1)=0,S(3,2)=2,S
(3,3)=1となる。その他の変数、i,j,imax
,jmax ,M(i)は同図に示した通りである。 数理計画法の適用 数理計画法を使用し、前記、の結果をもとに上記
で作成された目的関数、制約条件式の解を求める。例え
ば、前記図12の例においては、図6に示すように、
幅の組合せ1〜imax 、幅毎の長さM(1),M
(2),M(3)をもとに数理計画法を適用し、の目
的関数、制約条件式により解を求めると、各幅の組合せ
1〜imax について、各長さL=0,…,L=N
(k),…,L=N(l),…,L=0の解を得ること
ができる。なお、数理計画法の解法、アルゴリズム等に
ついては公知な種々の手法を採用することができる。 採用する組合せの洗い出し 上記で求めた結果をもとに、全ての幅の組合せの中か
ら採用された長さが0より大きいものだけを洗い出す。 【0027】例えば、前記図12の例においては、図7
に示すように、Lが0でないものだけが洗い出される。 (2)第2段階:最適な製品の割り付け 以上のようにして、最適な幅の組合せが求まると、つい
で、最適な製品の割り付けを行う。なお、第1段階で求
めた各幅の組合せ毎の長さN(i)は第2段階では利用
せず、第1段階で求めた最適な幅の組合せデータのみを
用いて最適な製品の割り付けを行う。 目的関数、制約条件式の作成 第1段階で求めた最適な幅の組合せから、どの製品をど
れだけ採用すれば各製品を生産指示数以上製造でき、か
つ原材料の無駄を最小にできるかを数理計画法で解くた
めの目的関数、制約条件式を作成する。 【0028】目的関数としては、原材料の無駄に相当す
るもの(無駄な部分の面積や重量)や最終的に必要とす
る原材料の量(原材料の面積や重量や長さ)を与え、こ
れを最小とする関数を選定する。また、制約条件式とし
ては、各製品の製造数が生産指示数以上であることを条
件とする式を選定する。 【0029】図8は上記目的関数、制約条件式の一例を
示す図である。本実施例においては、目的関数として、
同図の式(8)に示すように原料の長さAが最小となる
〔各幅の組み合わせ毎の長さF(i)の総和→最小〕を
選定している。なお、前記したように、ここでは、第1
段階で得た各幅の組合せ毎の長さN(i)を利用せず新
たに各幅の組合せ毎の長さF(i)を設定し、その総和
を目的関数としている。 【0030】制約条件式としては、同図式(9),(1
0)に示すように、各製品の総数:B(k)が各製品の
製造指示数M(k)より大であること、各幅の組合せの
長さと各幅の組合せ中の各幅長さの差:D(i,j)が
正であることを条件としている。なお、ここで、上記
(8)〜(10)式において、F(i)は式(11)に
示すように各幅の組合せ長さを示す変数、H(i,j,
k)は式(12)に示すように、各幅の組合せ中の各幅
において各幅に割り当てられる各製品の枚数であり、S
(i,j)=0のとき(各幅の組合せ中に各幅が含まれ
る数が0のとき)、=0、V(k)=jのとき(各製品
の幅番号と割り当てられた幅番号が一致するとき)、=
0、その他のとき枚数に対応した値となる変数である。 【0031】また、kは製品番号、kmax は製品の種
類、L(k)は製品の長さ、M(k)は製品の製造指示
数、V(k)は各製品の幅に対応する幅番号である。そ
の他の変数は同図に示した通りである。 数理計画法の適用 数理計画法を使用し、上記で作成された目的関数、制
約条件式の解を求める。前記図12の例においては、図
9に示すように、洗い出しした幅の組合せをもとに数理
計画法を適用し、の目的関数、制約条件式により解を
求めると、例えば、同図に示すようなトリミングパター
ン1、トリミングパターン2を得ることができる。 【0032】なお、第1段階と同様、数理計画法の解
法、アルゴリズム等については公知な種々の手法を採用
することができる。 (3)後処理 以上のように最適な製品の割り付けが行われると、前記
したように必要に応じて、製品の長さ方向の切断、長さ
丸め処理、利用されなかった部分の余剰製品への割り当
て等の後処理が行われる。 巻き切断 計算条件として与えられた巻き長さの上限を満たすよう
に、図10のに示すように巻き製品を分割する。 【0033】すなわち、輸送上の大きさの上限、あるい
は、裁断装置にセットできる大きさの上限Hmax 等を考
慮して、巻き製品の長さLr1,Lr2 がLrmaxを越えな
いように長さを分割する。 長さ丸め 巻き製品の長さを予め与えられた丸め長さの所まで延長
する。 余剰製品割り当て 利用されない部分を利用して、図10のに示すように
余剰分の割り付けを行う。余剰分として割り付ける製品
はそのパターンの各幅毎にみて最後に割り付けられたも
のとする。 【0034】 【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、第1段階で個々の製品は考慮せずに各幅の組み合わ
せを絞り込み、第2段階で個々の製品の割り付けを行っ
ているので、問題を単純化し、少ない計算時間で歩留り
のよいトリミングパターンを得ることができる。このた
め、トリミング作業の効率化、省力化を図ることが可能
となる。 【0035】また、第1段階で、原材料の無駄+幅の組
合せ×ウエイトを最小とする最適な幅の組合わせを求め
ることにより、ウエイトの大きさに応じて、幅の組み合
わせ数の減少を優先させるか、原材料の無駄の減少を優
先させるかを選定することができ、作業手順の単純化を
考慮に入れたトリミングパターンを求めることができ、
より現場の実務にあった結果を得ることができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, in industries such as the paper industry and the film production industry, for example, personnel costs,
We are working to reduce raw material costs, cut waste of raw materials by cutting rolls of paper and film, and optimizing the trimming pattern when processing into smaller rolls and flat plates. There is a demand to reduce the number of personnel by automating the system. [0002] The present invention relates to a trimming apparatus for cutting a sheet material such as paper or film and cutting out a product of a predetermined size. In particular, the present invention relates to an optimum trimming method suitable for application to the above-mentioned industries. The present invention relates to a trimming device that can obtain a pattern and can automate pattern creation. FIG. 11 is a diagram showing a procedure for cutting a roll of paper, film, or the like and processing it into a product as shown in FIG. The roll-shaped sheet having a width of 130 is applied to each of FIGS.
First, a trimming pattern as shown in FIG. 13 is set. That is, a trimming pattern such as pattern 1 is set using the products a, c, e, and f of FIG. 12 as a set, and a trimming pattern such as pattern 2 is set using the products b and d as a set. [0004] In FIG. 13, knitted portions are wasteful portions that are not used. Also, taking three products having a width of 30, 30, 64 as in pattern 1 is called three catches, and taking two products having a width of 51, 64 as in pattern 2 is called two catches, This number is called the take number. The trimming pattern is determined as described above, and as shown in FIG. 11, the wrapping paper or film (shown in FIG. 11) is cut at a predetermined length in the horizontal direction (shown in FIG. 11). Next, based on the set trimming pattern, each product (a to f in FIG. 12) is cut in the vertical direction according to the width (see FIG. 12), and further cut in the horizontal direction according to the length of the product. (Of the same figure). Conventionally, a trimming pattern as shown in FIG. 13 is usually manually created, and automatically creating an optimal trimming pattern using a calculation device or the like requires a great deal of calculation time. Practical application was difficult for such reasons. In particular, when a trimming pattern is manually derived, it is possible to reduce the number of raw material combinations as much as possible while reducing the number of width combinations to be adopted (changing setup) (this can reduce the number of work steps). However, in the case of automation using a computing device or the like, there is a problem that it is difficult to perform such optimum degree of trimming with a degree of freedom, and practical use has been difficult. As described above, in the prior art, since the trimming operation has been performed manually, it is difficult to obtain an optimal trimming pattern. As shown in FIG. Useless parts occur, it takes time to create a trimming pattern,
Further, there is a problem that a large labor cost is required. For example, in FIG. 13, if one product f in the pattern 1 is taken from the shaded portion of the pattern 2, the length of the pattern 1 is only 276, and it is possible to reduce an unnecessary portion which is not used. In addition, various trimming patterns are conceivable, for example, trimming can be performed more efficiently by changing the combination of widths to make the trimming width close to 130. There is a problem that time is required and the obtained trimming pattern is not always satisfactory. The present invention has been made in consideration of the above-described problems of the prior art, and a first object of the present invention is to obtain a good yield in a short time even if the optimumness is somewhat sacrificed. An object of the present invention is to provide a trimming device which can be obtained and can save labor of a trimming operation. A second object of the present invention is to provide a practical trimming device with a large degree of freedom that can freely set whether to prioritize a reduction in the number of combinations of widths to be employed or to prioritize a reduction in useless materials. It is to provide. FIG. 1 shows the principle of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes data input to the trimming device, which is composed of calculation target data such as the width, length, and number of products to be trimmed, and calculation condition data such as the number of pieces, the width, and the winding length. . 2 is a trimming device,
A trimming device 2 for outputting the data;
First optimization calculating means 2b for calculating an optimum width combination that minimizes waste of raw materials (or a combination of waste of raw materials + width × weight), and allocation of an optimum product that minimizes waste of raw materials Optimization calculation means 2c for calculating
It is composed of Reference numeral 3 denotes the obtained trimming pattern. [0010] In order to solve the above-mentioned problems, an invention according to claim 1 of the present invention is directed to a trimming apparatus for cutting a sheet-like material and processing it into a flat or roll-shaped product.
Means for inputting calculation target data including product width, height, number of sheets, and calculation condition data such as the number of pieces, the width of the product, the winding length, etc. Optimization calculation means for obtaining an optimum width combination that minimizes waste of the data, and the optimum width combination obtained by the first optimization calculation means, the number of which is equal to or more than the number indicated by the data to be calculated. A second optimization calculation means for obtaining an optimum product that can manufacture a product and minimizing waste of raw materials; and providing an optimum product allocation result obtained by the second optimization calculation means. ,
It intends line trimming of the sheet-like material. [0011] The first optimization calculation means, a waste of raw materials, Ru obtains a combination of optimum width for minimizing the sum of the product of the combination number and weight of width. In FIG. 1, the first optimization calculating means 2b extracts all combinations of the widths of the products satisfying the calculation conditions from the calculation target data inputted from the input means 2a, and Are collected for each width to determine the total length required for each width. Then, based on these data, an optimum combination of the respective widths in which the total length of each width is equal to or greater than the total length of the respective widths and the waste of the raw material is minimized ( the waste of the raw material + the combination of width × the minimum weight). Only the combinations whose widths are larger than 0 are used. The second optimization calculation means 2c calculates the combination of each width obtained by the first optimization calculation means 2b.
A product is allocated to each width by finding out which product can be manufactured to the required number by allocating which product to which combination of widths and minimizing waste of raw materials. Claim 1 of the present invention
In the present invention, as described above, the first optimization calculation means 2b narrows down the combinations of the widths without considering the individual products, and allocates the individual products by the second optimization calculation means 2c. So we can simplify the problem,
True optimality is lost, but a near-optimal solution can be obtained. In addition, the amount of calculation for finding a solution can be reduced, and practical use of trimming using a calculation device can be achieved. Further, the first optimization calculating means obtains an optimum combination of the width of the raw material + the combination of the width of the raw material and the width × minimum weight. Prioritize decreasing the number of combinations,
Whether to give priority to reduction of waste of raw materials can be changed in a stepless manner, and the degree of freedom of trimming can be increased. FIG. 2 is a diagram showing a system configuration according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 11 denotes a keyboard, 11a denotes a mouse, and calculation target data including a product name, a width, a length, and the like of a product via a keyboard 11 or an FD device (not shown), a data communication path, or the like; , Calculation conditions such as the upper limit of the number of pieces, the upper and lower limits of the piece width, and the like. Reference numeral 12 denotes a processor, 13 denotes a memory,
The memory 13 stores a trimming application program 13a for performing a trimming calculation process, mathematical calculation calculation software 13b, and the like. The processor 12 obtains a trimming pattern based on a calculation target and calculation conditions input from the keyboard 11 or the like. . 14 is a hard disk, 15 is a printer, 16 is a display,
The trimming pattern obtained by the processor 12 is output to the hard disk 14, the printer 15, and the like, and the rolled paper, film, and the like are cut by the obtained trimming pattern according to the procedure shown in FIG. FIG. 3 is a view showing a trimming calculation processing procedure according to the embodiment of the present invention. FIGS. 4 to 10 are views for explaining the processing of FIG. 3, and the products shown in FIGS. The present embodiment will be described with an example of the case. Calculation target data and data relating to calculation conditions input from a keyboard or the like are stored in advance in the file shown in FIG.
The following optimization calculation processing is performed based on these data. Here, the calculation target data is, for example, as shown in FIG.
2 is the data such as the product name and the width and length of each product, and the calculation condition data is, for example, the following data. Upper and lower limits of the number of pieces (the number of products taken from one piece of the above-mentioned material, for example, 3 in the pattern 1 of FIG. 13) Upper and lower limit values of the width (W1, W2 in FIG. 13) L1 and L2 in FIG. The upper and lower limits of the corresponding length (called the winding length) and the rounding unit of the length. There are two types of products: flat products and rolled products. FIG.
Are not shown), and the trimming is performed by mixing them. In the case of a paper product or the like whose width and length cannot be interchanged, this is also a calculation condition. As shown in FIG. 3, the optimization calculation process of this embodiment is performed in the following order: first stage: "determination of optimal width combination" → second stage: "optimal product allocation". After the "optimal product allocation" has been performed, if necessary, as "post-processing", a wound product that takes into account the size of the winding diameter when transporting the wound product or setting it in a cutting device etc. Cutting in the length direction, length rounding processing, assignment of unused portions to surplus products, and the like are performed. (1) First stage: determination of optimum width combination All width combinations are determined. That is, although there are several types of products to be calculated, all the combinations are determined, and the calculation conditions such as that the width of the raw material falls within the width of the raw material and that the number of products is within the specified number are calculated. Extract the combinations that satisfy. For example,
In the example of FIG. 12, there are products having widths of 30, 51 and 64, and all combinations satisfying the calculation conditions are [30, 30, 30],
[30, 30, 51],... Calculate the required total length for each width. In this case, the individual products are not considered, and the products are grouped for each width and the total length required for each width is obtained. In the case of the example of FIG. 12, as shown in FIG. 4, the total length for the width 30 is obtained as M (1), the total length for the width 51 is obtained as M (2),. Creation of objective function and constraint expression. An objective function for solving, by a mathematical programming method, how long each combination of widths should be adopted to make the total length of each width more than necessary for each width and minimize waste of raw materials. , Create a constraint expression. As the objective function, a function that gives the amount of waste of the raw material (the area and weight of the wasted portion) and the amount of the finally required raw material (the area, weight and length of the raw material) and minimizes this Is selected. Further, as the constraint condition expression, an expression that satisfies that the total length of each width is equal to or more than the required length of each width is selected. FIG. 5 is a diagram showing an example of the objective function and the constraint expression. In the present embodiment, as the objective function, the sum of the lengths N (i) for each combination of the widths → minimum is selected so that the length A of the raw material is minimized as shown in equation (1) of FIG. are doing. As shown in the equation (2), if the sum of the number of combinations of the length A and the width of the raw material ΣP (i) × W (weight) is selected as the objective function, the weight W is selected. By doing so, it is possible to steplessly change whether to reduce waste of raw materials or reduce the number of combinations of widths employed. That is, ΔP (i) of the number of combinations of widths is a variable corresponding to the number of times the material is cut, and if this number is reduced, the number of work steps and the like can be reduced. Therefore, if the weight is increased, priority can be given to reduction in the number of work steps, and if the weight is reduced, priority can be given to reduction in waste of raw materials. As the constraint expression, the following equation (3),
As shown in (4) and (5), the total length for each width: B
(J) is smaller than or equal to M (1), M (2),... Given above, and a variable for minimizing the number of combinations of widths (1): D (i)
Is negative, the number of combinations of width minimization variable (2): E
(I) is positive. Here, in the above equations (1) to (5), N (i) is a variable indicating the combination length of each width, P
As shown in equation (7), (i) takes 0 when the “combination length of the width” obtained by applying the mathematical programming is = 0, and takes 1 when the “combination length of the width”> 0 Is a variable, and ΔP (i) corresponds to the number of width combinations as described above. S (i, j) is a number including each width in each combination of widths. For example, if the content of width combination number i = 3 is [30, 20, 20] and the width is Number j =
The contents of 1, 2, 3 are [10], [20], [3
0], S (3,1) = 0, S (3,2) = 2, S
(3, 3) = 1. Other variables, i, j, imax
, Jmax, M (i) are as shown in FIG. Application of Mathematical Programming Method Using the mathematical programming method, a solution of the objective function and the constraint condition formula created above is obtained based on the above results. For example, in the example of FIG. 12, as shown in FIG.
Width combinations 1 to imax, lengths M (1), M for each width
(2), applying a mathematical programming method based on M (3) and obtaining a solution by an objective function and a constraint condition expression, for each width combination 1 to imax, each length L = 0,. L = N
(K),..., L = N (l),. It should be noted that various known methods can be employed for the solution and algorithm of the mathematical programming. Washing out the adopted combinations Based on the results obtained above, only those combinations whose adopted length is greater than 0 are washed out from all combinations of widths. For example, in the example of FIG.
As shown in FIG. 7, only those for which L is not 0 are washed out. (2) Second stage: optimal product allocation When the optimal combination of widths is determined as described above, the optimal product is then allocated. Note that the length N (i) for each combination of widths obtained in the first stage is not used in the second stage, and the optimum product allocation is performed using only the optimum width combination data obtained in the first stage. I do. Creation of objective function and constraint condition formula From the optimal combination of widths obtained in the first stage, it is mathematically determined whether each product can be manufactured more than the number of production instructions and how much can be used, and waste of raw materials can be minimized. Create an objective function and constraint expressions for solving by the programming method. As the objective function, what is equivalent to the waste of the raw material (the area and weight of the wasted portion) and the amount of the finally required raw material (the area, weight and length of the raw material) are given. Is selected. In addition, as the constraint condition expression, an expression that satisfies that the number of manufactured products is equal to or larger than the number of production instructions is selected. FIG. 8 is a diagram showing an example of the objective function and the constraint expression. In this embodiment, as the objective function,
As shown in the equation (8) in the figure, the length A of the raw material is selected to be the minimum [the sum of the lengths F (i) for each combination of the widths → minimum]. Note that, as described above, here, the first
The length F (i) for each combination of widths is newly set without using the length N (i) for each combination of widths obtained in the step, and the sum thereof is used as the objective function. As the constraint condition expressions, equations (9) and (1)
As shown in 0), the total number of each product: B (k) is larger than the number of production instructions M (k) of each product, the length of each width combination, and each width length in each width combination Difference: D (i, j) is positive. Here, in the above equations (8) to (10), F (i) is a variable indicating the combination length of each width as shown in equation (11), and H (i, j,
k) is the number of products assigned to each width in each width in the combination of each width, as shown in Expression (12).
When (i, j) = 0 (when the number of each width included in the combination of each width is 0), = 0, when V (k) = j (the width number of each product and the allocated width) When the numbers match), =
0, otherwise it is a variable that is a value corresponding to the number of sheets. K is the product number, kmax is the product type, L (k) is the length of the product, M (k) is the number of production instructions of the product, and V (k) is the width corresponding to the width of each product. Number. Other variables are as shown in FIG. Applying Mathematical Programming Use mathematical programming to find the solution of the objective function and constraint equation created above. In the example of FIG. 12, as shown in FIG. 9, when a mathematical programming method is applied based on the combination of the extracted widths and a solution is obtained by an objective function and a constraint condition expression, for example, as shown in FIG. Such trimming pattern 1 and trimming pattern 2 can be obtained. As in the first stage, various known methods can be used for the solution and algorithm of the mathematical programming. (3) Post-processing When the optimal product allocation is performed as described above, as described above, if necessary, the product is cut in the length direction, the length is rounded, and the surplus product in the unused portion is used. Post-processing, such as the assignment of. The wound product is divided as shown in FIG. 10 so as to satisfy the upper limit of the winding length given as the winding cutting calculation condition. That is, in consideration of the upper limit of the transport size or the upper limit Hmax of the size that can be set in the cutting device, the length is divided so that the lengths Lr1 and Lr2 of the rolled product do not exceed Lrmax. I do. The length of the rolled product is extended to the pre-given rounding length. The surplus product is allocated using the portion that is not used for surplus product allocation as shown in FIG. It is assumed that the product to be allocated as a surplus is allocated last in each width of the pattern. As described above, in the present invention, in the first stage, the combinations of the respective widths are narrowed down without considering the individual products, and the individual products are allocated in the second stage. Therefore, the problem can be simplified, and a trimming pattern with a good yield can be obtained in a short calculation time. Therefore, it is possible to increase the efficiency of the trimming operation and save labor. Further, in the first stage, the combination of the waste of the raw material + the combination of the width × the optimum width that minimizes the weight is obtained, so that the reduction in the number of width combinations is prioritized according to the size of the weight. Or to give priority to reduction of waste of raw materials, and it is possible to obtain a trimming pattern that takes simplification of the work procedure into consideration.
You can get the result that is more suitable for the field practice.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の原理図である。 【図2】本発明の実施例のシステム構成を示す図であ
る。 【図3】本発明の実施例のトリミング計算処理手順を示
す図である。 【図4】図3の処理を説明する図である。 【図5】図3の処理を説明する図である。 【図6】図3の処理を説明する図である。 【図7】図3の処理を説明する図である。 【図8】図3の処理を説明する図である。 【図9】図3の処理を説明する図である。 【図10】図3の処理を説明する図である。 【図11】ロール状の紙、フィルム等を裁断し製品に加
工する手順を示す図である。 【図12】トリミングされる製品の一例を示す図であ
る。 【図13】トリミングパターンの一例を示す図である。 【符号の説明】 1 トリミング装置に入力され
るデータ 2 トリミング装置 2a 入力手段 2b 第1の最適化計算手段 2c 第2の最適化計算手段 3 トリミングパターン 11 キーボート 11a マウス 12 プロセッサ 13 メモリ 14 ハードディスク 15 プリンタ 16 ディスプレイ
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a principle diagram of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a system configuration according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a trimming calculation processing procedure according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram for explaining the process of FIG. 3; FIG. 5 is a diagram illustrating the process of FIG. 3; FIG. 6 is a diagram for explaining the processing in FIG. 3; FIG. 7 is a diagram for explaining the process of FIG. 3; FIG. 8 is a diagram for explaining the process of FIG. 3; FIG. 9 is a diagram illustrating the process of FIG. 3; FIG. 10 is a diagram for explaining the process of FIG. 3; FIG. 11 is a diagram showing a procedure for cutting a roll of paper, film, or the like and processing it into a product. FIG. 12 is a diagram showing an example of a product to be trimmed. FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a trimming pattern. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Data input to trimming device 2 Trimming device 2a Input means 2b First optimization calculation means 2c Second optimization calculation means 3 Trimming pattern 11 Keyboard 11a Mouse 12 Processor 13 Memory 14 Hard disk 15 Printer 16 Display

フロントページの続き (56)参考文献 横井秀俊・中川威雄,円形ブランク取 りにおける板取りの最適化(第1報 短 冊取り方式の場合・第2報 コイル材方 式の場合),第29回塑性加工連合講演会 講演論文集,1978年11月23日,p.222 −229 横井秀俊・中川威雄,コンピュータに よる板取り計画,塑性加工シンポジウ ム,1980年,第72回,p.9−21 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 17/50 634 JICSTファイル(JOIS)Continuation of the front page (56) References Hidetoshi Yokoi and Takeo Nakagawa, Optimization of board removal in round blank removal (1st report, strip removal method, 2nd report, coil material method), 29th meeting Joint Lecture on Plastic Working, Proceedings of November 23, 1978, p. 222-229 Hidetoshi Yokoi and Takeo Nakagawa, Sheet-cutting plan by computer, plastic working symposium, 1980, 72nd, p. 9-21 (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G06F 17/50 634 JICST file (JOIS)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 シート状材料を裁断し平板状もしくはロ
ール状の製品に加工するためのトリミング装置におい
て、 製品の幅、高さ、枚数等からなる計算対象データと、取
り数、取り幅、巻き長さ等の計算条件データを入力する
手段と、 上記計算対象データに基づき、上記計算条件を満たし、
原材料の無駄と、幅の組合せ数と重みの積との和を最小
とする最適な幅の組合せを求める第1の最適化計算手段
と、 上記第1の最適化計算手段により求めた最適な幅の組合
せについて、計算対象データで指示される枚数以上の製
品を製造することができ、原材料の無駄を最小とする最
適な製品の割り付けを求める第2の最適化計算手段とを
設け、 第2の最適化計算手段により求めた最適な製品の割り付
け結果により、シート状材料のトリミングを行うことを
特徴とするトリミング装置。
(57) [Claims] [Claim 1] In a trimming device for cutting a sheet-like material and processing it into a flat or roll-shaped product, data to be calculated consisting of width, height, number of products, etc. And means for inputting calculation condition data such as the number of cuts, the width of the cut, the winding length, etc .;
Minimize the sum of waste of raw materials and the product of the number of width combinations and weights
A first optimization calculating means for obtaining an optimum width combination to be used, and a number of products equal to or more than the number indicated by the calculation target data for the optimum width combination obtained by the first optimization calculating means. And a second optimization calculating means for determining an optimum product allocation that minimizes waste of raw materials, and a sheet-like material is obtained based on an optimum product allocation result obtained by the second optimization calculating means. A trimming device for performing trimming.
JP24307394A 1994-10-06 1994-10-06 Trimming device Expired - Fee Related JP3426365B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24307394A JP3426365B2 (en) 1994-10-06 1994-10-06 Trimming device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24307394A JP3426365B2 (en) 1994-10-06 1994-10-06 Trimming device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08106477A JPH08106477A (en) 1996-04-23
JP3426365B2 true JP3426365B2 (en) 2003-07-14

Family

ID=17098391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24307394A Expired - Fee Related JP3426365B2 (en) 1994-10-06 1994-10-06 Trimming device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3426365B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5329298B2 (en) * 2009-05-13 2013-10-30 国立大学法人三重大学 Material removal system and material removal program
KR101522478B1 (en) 2010-09-28 2015-05-21 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 Method, program, and device for grouping plurality of elements
CN114985295B (en) * 2022-06-20 2023-12-29 福建威而特旋压科技有限公司 Automatic steel screening method based on stamping blanking width

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
横井秀俊・中川威雄,コンピュータによる板取り計画,塑性加工シンポジウム,1980年,第72回,p.9−21
横井秀俊・中川威雄,円形ブランク取りにおける板取りの最適化(第1報 短冊取り方式の場合・第2報 コイル材方式の場合),第29回塑性加工連合講演会講演論文集,1978年11月23日,p.222−229

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08106477A (en) 1996-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7567849B1 (en) Systems and methods for designing and manufacturing engineered objects
JPH077431B2 (en) Sequential fixed production planning system
Lee et al. Advanced planning model of formwork layout for productivity improvement in high-rise building construction
JP7405679B2 (en) Line configuration planning device
US20070129832A1 (en) Method and apparatus for the creation of a tool
US6772037B2 (en) Constraint based material trimming controller
CN114065501A (en) Production line process simulation optimization method and system
JP3426365B2 (en) Trimming device
CN105808809A (en) Numerical simulation of scrap trimming operations in sheet metal forming
Haessler Solving the two-stage cutting stock problem
JP3146300B2 (en) Process plan creation method and device
Rao et al. An integrated manufacturing information system for mass sheet metal cutting
Herrmann et al. Algorithms for sheet metal nesting
JP3441420B2 (en) Surface material allocation method and surface material allocation processing device
JP2000117688A (en) Method of allocating bar-shaped product and computer-readable recording medium recording program of the allocating method
JP2004326268A (en) Production schedule creation method and its system
JP2002091543A (en) Production plan creation method, information processing device and production management system
JP2000112504A (en) System for optimizing parameter of production factory and its medium for calculation
JPH03166095A (en) Cutting plan expert system
JP2877629B2 (en) Sheet cutting pattern forming method and sheet cutting method using the same
JPH09123094A (en) Trimming processing apparatus and method
JP7288188B2 (en) Inventory allocation planning device, method and program
JP4328071B2 (en) Optimization simulation apparatus, optimization simulation method, and program
JP7715995B2 (en) Planning device, planning method, and control program
Rochman et al. Implementation of Learning Effect Scheduling on SME’s Injection Moulding Machine

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030424

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080509

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090509

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090509

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100509

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100509

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110509

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees