文／葛春筍·西閣瑪軟件系統(tǒng)（上海）有限公司

在中厚板切割應用過程中，套料算法能夠節(jié)省人力做的一些工作。本文將從用戶角度出發(fā)，結(jié)合軟件算法本身的一些特點，介紹軟件如何運作且能做到哪些事情，怎么能簡單地使下料步驟做到多快好省。

材料利用率的提升能給企業(yè)創(chuàng)造不少的經(jīng)濟效益，成就企業(yè)的制造發(fā)展之路，但如何提升利用率一直以來是中厚板加工企業(yè)的人士，尤其是和編程工藝相關(guān)的同仁為之絞盡腦汁的一個問題。但利用套料算法，可以大大減小工作量。

首先簡單介紹一下下文要提及的SuperNEST（超級套料），軟件界面里設置區(qū)域截圖如圖1所示：

圖1 軟件界面里設置區(qū)域截圖

SuperNEST（超級套料）模塊算法是一個基于時間的嵌套引擎，旨在特定的時間范圍內(nèi)（當然用戶可以依據(jù)自身計算機的性能定義時間間隔，如10秒、1分鐘、10分鐘等），在設定好的零件間距和板材邊距后創(chuàng)造出最高的產(chǎn)量，提供的套料引擎能夠帶給客戶多快好省的排料結(jié)果。算法界面如圖2所示。

圖2 算法界面

套料引擎算法目前是行業(yè)內(nèi)非常便利的一種算法，也是美國西閣瑪公司擁有自己套料專利的算法，毫不夸張地說對于一些老用戶的老版本的排料，它能夠在基礎(chǔ)利用率基礎(chǔ)上將其提高3%以上，而通過我們的數(shù)據(jù)分析，對去年成交用戶的回訪數(shù)據(jù)問詢，能比行業(yè)內(nèi)其他軟件的板材利用率提高5%左右。

下面我們以一些客戶數(shù)據(jù)和例子來直觀地介紹一下超級算法。

第一個例子：某工程機械客戶常用到的加強筋塊，消耗量頗大，厚度通常依照產(chǎn)品不同在1cm到5cm左右，長度大概是8cm到25cm，最大的單件重量可能要到10kg。

如果以一個普通軟件排料算法或者手動去放置的話，大概可以放 180個零件，如圖3所示。

圖3 以普通軟件排料算法手動放置零件

而采用我們的HD-SuperNEST算法后，設置30秒鐘的時間就可以得出200個零件的排布圖（圖4）。從這2個算法簡單排料情況看，超級套料算法排料比普通算法排料產(chǎn)量提高了10%左右。

圖4 采用算法得到的零件排布

也許讀者會對圖3、圖4產(chǎn)生疑問，圖中零件距離還有再縮小的余地，能夠放下更多的零件使利用率更高，為什么不進一步縮小呢？因為中厚板的零件間隙一定要保證熱量的散發(fā)和富余穿孔點的空間，硬性地縮小間距會帶來一系列的后續(xù)熱量集中變形問題。

第二個例子：取自某位客戶的實際例子，超級算法上線之前用戶固定的一個產(chǎn)品排版，這里截取了當時的一些方案對比和數(shù)據(jù)，如圖5至圖8所示。

圖5 之前：原套料排版圖（第14張）

圖6 之前：原套料排版板材利用報表（第14張）

圖7 超級套料：超級套料排版圖（第14張）

圖8 超級套料：超級套料排版板材利用報表（第14張）

客戶日志記錄：今天使用了SigmaNEST超級套料排版，并與之前產(chǎn)品排版做了對比（板材規(guī)格、零件間距、留邊距離全部一樣，只是套料算法不一樣），下面是8HG70的排版對比，一共414個零件，7000mm×1480mm×8mm板材14張。

選擇超級套料算法之后，對比新舊算法排版，超級套料算法節(jié)約的板材為2634mm×1480mm×8mm，如果以當時5000元一噸的原材料價格計算的話，那么節(jié)約的材料價格大概為2000元。時間上的節(jié)約更是顯著，之前算法和人工輔助排版花費大致30分鐘，而超級套料運算時間僅需1分鐘。

第二個客戶案例，此產(chǎn)品為客戶命名的代號280，排版圖效果如圖9到圖12所示，材料為Q345B，厚度為40mm，共46個零件，用7425mm×2500mm×40mm板材3張。

圖9 原套料排版圖（第3張）

圖10 原套料排版板材利用報表（第3張）

圖11 超級套料排版圖（第2張，無第3張）

圖12 超級套料排版板材利用報表（第2張）

從上面的排料對比來看，超級套料算法排完46個圖形只用2張板材，而普通排版套料用了3張板材，節(jié)約的板材為2500mm×1711mm×40mm，按照上面同樣的材料價格，我們做到了大致7500元的材料節(jié)約，時間節(jié)約10分鐘。

容易看出，HD-SuperNEST算法在排版利用率上的優(yōu)勢比普通算法好很多，而且普通排版的這2個客戶訂單是在之前排版時優(yōu)選板材后，再利用超級算法進行排版的，如果沒有固定板材規(guī)格，板材長度和寬度范圍更大，超級套料算法排版的板材利用率將更高。

最后一個例子。客戶成套的產(chǎn)品已經(jīng)持續(xù)生產(chǎn)多年，在超級算法上線后對使用了多年的定制材料長度進行了優(yōu)化，年度節(jié)約材料達到了4.87%。對比圖如圖13、14所示。

圖13 產(chǎn)品一的新長度方案和節(jié)約對比

圖14 產(chǎn)品二的新長度方案和節(jié)約對比

如果以2%作為最保守的材料利用率提升，從引用最后一個例子的中厚板企業(yè)編程科長的工作報告來看：該企業(yè)激光切割1個班月切割能力150噸，等離子切割1個班月切割能力300噸，鋼材每月消耗450噸，當前市場鋼材價格5000元/噸，板材利用率提高2%的話，一個月節(jié)約45000元，企業(yè)一年可以節(jié)約50萬以上。

除了中厚板切割以外，超級算法還可以做多割炬排版、多板材排版、訂單混合套料排版等工作。中厚板是下料行業(yè)量的大頭，切割設備多以火焰和等離子為主，近些年激光切割技術(shù)日趨完善，中厚板的加工效率也得到了顯著的提升。可以看出，超級算法對于鈑金、鋼結(jié)構(gòu)、非金屬加工（石材、布料等）等領(lǐng)域亦非常重要。

公司介紹

西閣瑪軟件系統(tǒng)（上海）有限公司成立于2008年，總部在美國俄亥俄州的機床制造之鄉(xiāng)辛辛那提市。公司多年來一直專注于制造業(yè)生產(chǎn)下料技術(shù)的提升和下料信息化生態(tài)平臺搭建。目前中國公司有員工20余位，優(yōu)秀代理商數(shù)十家，全國（包括港澳臺）有6個銷售區(qū)域和網(wǎng)點布局。