一種板材分包優化方法技術

本發明專利技術涉及一種板材分包優化方法，步驟1：設定紙箱包裝的約束條件；步驟2：按順序從多個訂單中先取出一個訂單；步驟3：將單個訂單拆分成若干個工單；步驟4：對單個工單進行分包；步驟5：判斷是否還有訂單未分包，若是，回溯到步驟2，若否，輸出所有的分包方案并確定所有紙箱的包裝順序；步驟6：根據分包方案和填充物的類型，生成填充物的方案；步驟7：根據分包方案生成對應自動包裝系統中相關設備的控制指令；本分明的分包優化方法解決了板材加工企業對不同訂單的板材分包的難題，結合板材堆疊要求、堆放次序、方向和位置，實現快速堆疊；處理廢棄空間，最后自動生成可供紙箱成型機構、自動包裝機構使用的指令代碼，實現自動包裝。

Method for optimizing plate subcontract

The invention relates to a sheet package optimization method, step 1: set the constraint conditions of carton packaging; step 2: according to the order from multiple orders in take out an order; step 3: the single order split into a number of work orders; step 4: for a single job subcontracting; step 5: judging if there is no order subcontracting, if, go back to step 2, if not, the output of all the sub program and determine the order of all the packaging carton; step 6: according to the type of package and filler, filler generation scheme; step 7: according to the control instruction related equipment to generate the corresponding subcontract plan automatic packaging system; the distinct sub optimal method to solve the sheet metal processing enterprises in the sub problem of plates of different orders, according to requirements, stacking order, sheet stacking direction and position, to achieve fast at the stack; Finally, the instruction code used for the carton forming mechanism and the automatic packing mechanism can be automatically generated, and automatic packaging can be realized.

【技術實現步驟摘要】
一種板材分包優化方法
本專利技術涉及板狀物料包裝的
，具體涉及一種板材分包優化方法。
技術介紹
目前少數板材加工相關企業已經實現使用分包軟件將多個訂單的板材分別用若干紙箱進行包裝，但面臨的大多數問題是板材相關企業不能夠預先設定參數以滿足板材企業的實際需求，比如不能夠預先設定紙箱的長度、寬度、高度、重量及其利用率等約束，不能給出詳細的板材放置方案，不能夠生成供機器人等智能堆放設備使用基礎控制代碼，不能夠生成板狀泡沫填充物的填充尺寸、數量與方式及其顆粒狀泡沫填充物的容積量，紙箱的利用率不高，這使得這些板材加工相關企業難以實現自動化包裝板材，多數板材加工相關企業即使有在使用分包軟件，因分包軟件無法給出詳細的包裝方案，只能依賴人工經驗去包裝板材，無法實現自動化包裝,紙箱中如何包裝板材也需要依靠人工經驗，紙箱的利用率很大程度上依賴于工人的熟練程度，具有不確定性。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對現有技術中的不足之處，進而提出一種板材分包優化方法。為達此目的，本專利技術采用以下技術方案：一種板材分包優化方法，包括步驟如下：步驟1：設定紙箱包裝的約束條件：所述約束條件為紙箱的長度、寬度、高度及其重量的最大值、紙箱的最小的利用率；步驟2：若訂單數量為多個時，按順序從多個訂單中先取出一個訂單；步驟3：同一訂單、同一原材料及其同一厚度的板材作為一個工單，將單個訂單拆分成若干個工單；步驟4：對單個工單進行分包，具體步驟如下：步驟4.1、將板材組成板材塊：將同一個工單的所有板材進行組合，生成板材塊，所述板材塊的生成滿足在長度或者寬度上相等，并且滿足設定的紙箱的約束條件下生成，將所有生成的板材塊加入blockList中；步驟4.2、確定單個紙箱的長度和寬度；a、將生成的blockList按照面積從大到小排序，面積相等的板材塊按照長度從大到小排序，長度相等的按照寬度從大到小排序；b、從blockList中選取最大的一塊板材塊作為紙箱的長度和寬度，紙箱的初始高度為該板材塊的厚度；步驟4.3、裝載單層紙箱；計算單層紙箱的單層利用率；步驟4.4、判斷單層利用率是否大于設定的利用率，若是，將裝載好的單層紙箱放入當前紙箱中，若否，回溯到步驟4.2；步驟4.5、判斷當前紙箱是否能夠繼續裝載，若是，回溯到步驟4.3，若否，繼續判斷當前所有板材是否已經裝載完畢；步驟4.6、若當前所有板材不是已經裝載完畢時，回溯到步驟4.2，若當前所有板材是已經裝載完畢時，輸出當前紙箱的分包方案；步驟5：判斷是否還有訂單未分包，若是，回溯到步驟2，若否，輸出所有的分包方案并確定所有紙箱的包裝順序；步驟6：根據分包方案和填充物的類型，生成填充物的方案；步驟7：根據分包方案生成對應自動包裝系統中相關設備的控制指令。更進一步地，所述步驟4.3中裝載單層紙箱，具體步驟如下：a、從blockList中挑選出長度小于等于紙箱長度，寬度小于等于紙箱寬度的板材塊，將其放到boardList；b、從boardList中挑選板材塊，放入到checkList中，checkList中的數量不能超過3塊，如果有長度等于紙箱的長度且寬度等于紙箱的寬度得板材塊，板材數量較少的板材塊排在checkList排在前，如果checkList中沒有長度等于紙箱的長度且寬度等于紙箱的寬度得板材塊，挑選出長度等于紙箱的長度或者寬度等于紙箱的寬度，加入到checkList中；如果checkList中的板材塊數量小于3，繼續從boardList中挑選板材塊，優先挑選出長度或者寬度較大的矩形塊；c、從checkList中挑選出一塊矩形塊放置到單層紙箱的左下角，放置矩形塊后該層紙箱分成0個、1個或者2個子單層紙箱；d、當放置的矩形塊的長度不等于紙箱的長度和寬度不等于紙箱的寬度時，長度大于等于寬度時，按水平方向將單層紙箱分成兩個子紙箱r1、r2，長度小于寬度時，按垂直方向將單層紙箱分成兩個子紙箱r1、r2；e、子紙箱的數量為0時，結束該單層紙箱的裝載，子紙箱數量為1或者2時，繼續將子紙箱r1、r2按照步驟b、c、d裝載，有2個單層子紙箱時，先裝載體積較大的子紙箱；f、在裝載單層子紙箱的過程中，總的廢棄空間的體積等于所有在裝載過程中的單個廢棄空間的總和，在產生廢棄空間后，計算單層紙箱的單層利用率u＝1-總的廢棄空間體積/單層紙箱的體積。更進一步地，所述步驟4.3裝載單層紙箱中f的具體步驟如下：f1、如果u小于初始設定的利用率，這該層子紙箱裝載失敗，回溯到步驟b,從步驟b中的checkList中挑選下一個矩形塊對該子紙箱進行裝載；f2、如果從checkList中挑選的塊都不能夠使得該子紙箱裝載成功，回溯到該子紙箱的上一層，重新裝載上一層。更進一步地，所述步驟5中若所有訂單中的板材都分包完畢后，輸出所有訂單的分包方案，每個紙箱都帶有廢棄空間的信息，分別對每一個紙箱中的板材和廢棄空間進行排序，生成堆疊順序，具體步驟如下：將單個紙箱中所有的板材和廢棄空間加入到cargoList中，對cargoList中的板材和廢棄空間按Z軸升序排序，Z軸相等的按Y軸升序排序，Y軸相等的按X軸升序排序，得到的即為堆疊順序。更進一步地，所述步驟6中生成填充物的方案，具體步驟如下：6.1、處理廢棄空間，根據生產的分包方案，分別對每個紙箱中的廢棄空間處理；6.2、根據分包方案及其填充物的類型生成填充物的方案。更進一步地，所述步驟6中6.1的廢棄空間處理，處理規則如下：6.11、將其合并成一個廢棄空間，將合并的廢棄空間加入到wasteList中，并將已經合并的兩個廢棄空間從wasteList中刪除，將合并后的廢棄空間繼續和其他廢棄空間進行合并，直到不能合并位置；6.12、合并完所有能夠合并的廢棄空間后，遍歷所有的廢棄空間，當廢棄空間的長度或者寬度低于初始設定的閥值，該廢棄空間默認可以不作處理，將其從wasteList中刪除；更進一步地，所述步驟6中6.2中生成填充物的方案，具體方法如下：6.21、使用板狀泡沫填充廢棄空間時，步驟5中每一個紙箱排好序的cargoList中的廢棄空間即為板狀泡沫填充物的填充尺寸，坐標信息和堆疊順序均和cargoList中的一致，利用機械手等實現對紙箱進行自動填充填充物；6.22、使用顆粒狀泡沫填充物填充廢棄空間時，步驟5中每一個紙箱排好序的cargoList中的廢棄空間的體積和即為當前紙箱的所需要顆粒狀泡沫填充物的容積量，利用噴嘴裝置等對紙箱進行自動填充填充物。更進一步地，所述步驟7具體步驟如下：7.1、根據分包方案、填充物方案，得到每一個紙箱中的板材及其廢棄空間的長、寬、高、坐標軸、堆疊順序等詳細的信息，生成可供機器人等智能堆放設備使用基礎控制代碼，同時提前準備好板狀泡沫填充物或者顆粒狀泡沫，實現快速自動化堆疊；7.2、根據優化出來的分包方案，統計尺寸和規格都一樣的紙箱，最后得到規格不一樣的紙箱及其該規格紙箱的總數量，根據統計的紙箱數量及其對應的尺寸規格，生成可供紙箱成型機構、自動包裝機構使用的指令代碼，實現自動包裝。本專利技術的有益效果：1.本專利技術能夠解決板材加工相關企業的分包難題，能夠根據客戶要求的單包重量與尺寸約束，結合板材堆疊要求、紙箱規格，利用三維堆疊優化方法，優化出最小包裝數，給出每個紙箱的廢棄空間；本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種板材分包優化方法，其特征在于：包括步驟如下：步驟1：設定紙箱包裝的約束條件：所述約束條件為紙箱的長度、寬度、高度及其重量的最大值、紙箱的最小的利用率；步驟2：按順序從多個訂單中先取出一個訂單；步驟3：將單個訂單拆分成若干個工單；步驟4：對單個工單進行分包，具體步驟如下：步驟4.1、將板材組成板材塊：將同一個工單的所有板材進行組合，生成板材塊，所述板材塊的生成滿足在長度或者寬度上相等，并且滿足設定的紙箱的約束條件下生成，將所有生成的板材塊加入blockList中；步驟4.2、確定單個紙箱的長度和寬度；a、將生成的blockList按照面積從大到小排序，面積相等的板材塊按照長度從大到小排序，長度相等的按照寬度從大到小排序；b、從blockList中選取最大的一塊板材塊作為紙箱的長度和寬度，紙箱的初始高度為該板材塊的厚度；步驟4.3、裝載單層紙箱；計算單層紙箱的單層利用率；步驟4.4、判斷單層利用率是否大于設定的利用率，若是，將裝載好的單層紙箱放入當前紙箱中，若否，回溯到步驟4.2；步驟4.5、判斷當前紙箱是否能夠繼續裝載，若是，回溯到步驟4.3，若否，繼續判斷當前所有板材是否已經裝載完畢；步驟4.6、若當前所有板材不是已經裝載完畢時，回溯到步驟4.2，若當前所有板材是已經裝載完畢時，輸出當前紙箱的分包方案；步驟5：判斷是否還有訂單未分包，若是，回溯到步驟2，若否，輸出所有的分包方案并確定所有紙箱的包裝順序；步驟6：根據分包方案和填充物的類型，生成填充物的方案；步驟7：根據分包方案生成對應自動包裝系統中相關設備的控制指令。...

【技術特征摘要】
1.一種板材分包優化方法，其特征在于：包括步驟如下：步驟1：設定紙箱包裝的約束條件：所述約束條件為紙箱的長度、寬度、高度及其重量的最大值、紙箱的最小的利用率；步驟2：按順序從多個訂單中先取出一個訂單；步驟3：將單個訂單拆分成若干個工單；步驟4：對單個工單進行分包，具體步驟如下：步驟4.1、將板材組成板材塊：將同一個工單的所有板材進行組合，生成板材塊，所述板材塊的生成滿足在長度或者寬度上相等，并且滿足設定的紙箱的約束條件下生成，將所有生成的板材塊加入blockList中；步驟4.2、確定單個紙箱的長度和寬度；a、將生成的blockList按照面積從大到小排序，面積相等的板材塊按照長度從大到小排序，長度相等的按照寬度從大到小排序；b、從blockList中選取最大的一塊板材塊作為紙箱的長度和寬度，紙箱的初始高度為該板材塊的厚度；步驟4.3、裝載單層紙箱；計算單層紙箱的單層利用率；步驟4.4、判斷單層利用率是否大于設定的利用率，若是，將裝載好的單層紙箱放入當前紙箱中，若否，回溯到步驟4.2；步驟4.5、判斷當前紙箱是否能夠繼續裝載，若是，回溯到步驟4.3，若否，繼續判斷當前所有板材是否已經裝載完畢；步驟4.6、若當前所有板材不是已經裝載完畢時，回溯到步驟4.2，若當前所有板材是已經裝載完畢時，輸出當前紙箱的分包方案；步驟5：判斷是否還有訂單未分包，若是，回溯到步驟2，若否，輸出所有的分包方案并確定所有紙箱的包裝順序；步驟6：根據分包方案和填充物的類型，生成填充物的方案；步驟7：根據分包方案生成對應自動包裝系統中相關設備的控制指令。2.根據權利要求1所述的板材分包優化方法，其特征在于：所述步驟4.3中裝載單層紙箱，具體步驟如下：a、從blockList中挑選出長度小于等于紙箱長度，寬度小于等于紙箱寬度的板材塊，將其放到boardList；b、從boardList中挑選板材塊，放入到checkList中，checkList中的數量不能超過3塊，如果有長度等于紙箱的長度且寬度等于紙箱的寬度得板材塊，板材數量較少的板材塊排在checkList排在前，如果checkList中沒有長度等于紙箱的長度且寬度等于紙箱的寬度得板材塊，挑選出長度等于紙箱的長度或者寬度等于紙箱的寬度，加入到checkList中；如果checkList中的板材塊數量小于3，繼續從boardList中挑選板材塊，優先挑選出長度或者寬度較大的矩形塊；c、從checkList中挑選出一塊矩形塊放置到單層紙箱的左下角，放置矩形塊后該層紙箱分成0個、1個或者2個子單層紙箱；d、當放置的矩形塊的長度不等于紙箱的長度和寬度不等于紙箱的寬度時，長度大于等于寬度時，按水平方向將單層紙箱分成兩個子紙箱r1、r2，長度小于寬度時，按垂直方向將單層紙箱分成兩個子紙箱r1、r2；e、子紙箱的數量為0時，結束該單層紙箱的裝載，子紙箱數量為1或者2時，繼續將子紙箱r1、r2按照步驟b、c、d裝載，有2個單層子紙箱時，先裝載體積較大的子紙箱；f、在裝載單層子紙箱的過程中，總的廢棄空間的體積等于所有在裝載過程...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳蘭彬，
申請(專利權)人：廣州秉優信息科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44