优化切割修改稿.doc

如何确定浮法玻璃优化切割的优先系数张重成信义超薄玻璃（东莞）有限公司摘要：本文通过示例分析说明优化切割的含义，并给出以销售总价最大为目标的优先系数确定方法。关键词：浮法玻璃、优化切割、目标函数、优先系数一、 什么是优化切割在一定长度的板面上，切割我们所需要的规格尺寸及质量要求的玻璃原片，会有各种各样的切裁方案，从中找出一种最佳方案，以满足最大利益的过程便是所谓的优化切割。通常，我们对最大利益的理解，是切裁率高、尽可能切高质量等级的原片；在自动化切割系统中，我们可以通过质量定义，让计算机对玻璃板面进行质量判等，将某片玻璃判定为制镜级还是汽车级、建筑级等等，但这些级别对计算机来说没什么优劣之分；一般来说，我们必须告诉系统优先切割什么规格、什么质量等级的玻璃片，否则，切割系统将无所适从。通常，切割系统要求我们赋值一个优先系数值（Priority Value）给某种规格、质量等级的玻璃片，优先系数值越大，系统将优先规划该种玻璃片。二、 目标函数说到优化，必然会有目标函数，最基本也最普遍使用的目标函数是：F=Vi*Ai其中：V代表优先系数值（Value） A代表某片玻璃的面积（Area）优化就是要使目标函数取得最大值，即F=Vi*Ai=MAX其含义是，在优化长度内，切裁方案必须满足切裁面积与权值的乘积之和取得最大值。有些高级的优化切割系统会适时监控目的地的繁忙程度，考虑是否继续切割某种规格玻璃，这种系统的目标函数无非是在此基础上增加约束函数而已。三、 示例分析下面举个简单的例子，通过计算分析来理解优化的含义。图1是某一段优化长度的玻璃板面情况，假定净板宽3660。图1板面上共有2个大缺陷和4个小缺陷，简单起见，在此略去缺陷等级的概念。假定我们的生产定单有CP级（可用于精加工）3660*2440和CP级1830*2440和AR级（建筑级）1830*2440；按照质量定义，假定CP玻璃不允许存在大小缺陷，AR只允许存在小缺陷。可能会有下面2个切裁方案（见图2、图3）：图中C表示碎玻璃（Cullet）ARAR CPCPCCCPCCP AR ARCPCP图2（方案1）ARCPCPCCPCPCPCCPARAR图3（方案2）目前的生产任务定单系统有两种下单模式，一种是以实际产品规格为单位下单，并赋值相应的优先系数值，GRENZEBACH的系统采用此种模式；另一种模式是以一个切割组合为单位下单，并赋值一个优先系数值，目前BOTTERO的系统就是采用这种模式。下面分别用BOTTERO模式和GRENZEBACH模式对上面两种切割方案进行计算分析。（1） BOTTERO模式假定下单时，按以下方式分配优先系数值：CP3660*2440 优先系数值=900CP1830*2440+AR1830*2440 优先系数值=600 计算时，取C的V*A=0；那么方案1的目标函数值：F1=400*1830*2440+600*（1830*2440+1830*2440）*3+600*1830*2440*2+900*3660*2440 =3600*（3660*2440）方案2的目标函数值：F2=900*3660*2440*3+600*3660*2440*3 =4500*（3660*2440）显然F2F1，即方案2优于方案1；（2） GRENZEBACH模式假定下单时，按下面方式分配优先系数：CP3660*2440 优先系数值=900CP1830*2440 优先系数值=600AR1830*2440 优先系数值=500 则F1=900*3660*2440+600*1830*2440*5+500*1830*2440*4 =3400*（3660*2440） F2=900*3660*2440*3+600*1830*2440*3+500*1830*2440*3 =4350*（3660*2440）显然F2F1，即方案2优于方案1；实际上，可能的方案远不止这两种，优化过程就是这样一个方案比较并做出最终选择的过程。四、 如何确定优先系数值我们想象一下，如果板面非常好，没有任何缺陷，全部可以切CP3660*2440的整板，或许我们希望如此；果真会那样吗？回答是：不一定。如果对每种定单都赋值相同的优先系数值，则会出现这样的情形：切一片CP3660*2440整板，再切一组CP1830*2440和AR1830*2440的组合；因为这种切裁方案的目标函数值与全切CP3660*2440的目标函数值完全相同，系统会让每个定单享受“公平待遇”，如图4：CPCPCPCPCP CPCPARARAR图4 所以，优先系数对切裁方案最终确定起着决定性作用。人们在确定优先系数时，大部分情况比较随意，没有一个合理的定量考虑。怎样做才比较合理呢？如果我们以玻璃的市场参考价作为重点考虑，并以玻璃单价作为优先系数值，这样，目标函数的真实意义就一目了然了：优化长度玻璃的总售价。优化的结果就是使总的销售获取最大值。下面通过示例让读者了解如何确定优先系数值（仍以上述定单规格为例）。由于GRENZEBACH系统与BOTTERO系统的下单模式不同，确定优先系数值时会有些不同。（1） GRENZEBACH系统按下面方式分配优先系数：CP3660*2440 优先系数值=CP级3660*2440玻璃吨价CP1830*2440 优先系数值= CP级1830*2440玻璃吨价AR1830*2440 优先系数值= AR级1830*2440玻璃吨价（2） BOTTERO系统按以下方式分配优先系数值：CP3660*2440 优先系数值= CP级3660*2440玻璃吨价CP1830*2440+AR1830*2440 优先系数值= （CP级1830*2440玻璃吨价+ AR级1830*2440玻璃吨价）/2五、 结束语以玻璃产品销售参考价格来定量确定优先系数值，优化切割的结果使得销售总额最大，从而可以获取最大的经济效益。作者简历：1984年毕业于四川建材学院机械