Optimalizace pořezu jehličnaté kulatiny
ComSys Software Ing. Zdeněk Krejčí Neklanova 18 128 00 Praha 2
Základní informace o programu
Na těchto stránkách bychom vás chtěli seznámit s programem pro optimalizaci pořezu jehličnaté kulatiny, který je klasickou desktop aplikací pracující pod operačními systémy Windows. Tato aplikace byla vyvinuta pro potřeby výrobních pilařských závodů, které se zabývají pořezem jehličnaté kulatiny.
Program umožňuje výpočet optimální pořezové strategie výrobního závodu a lze jej využít i pro určení vhodného třídění suroviny na skládky podle rozměru čepových průměrů pilařských výřezů. Základem těchto výpočtů je výpočet optimalizovaných pořezových schemat včetně jejich grafické prezentace. Výpočet pořezových schemat je možno provádět i individuálně.
Variabilní vstupní údaje
Program pracuje s množinou vstupních dat - projektem. Projekt obsahuje určitý počet podmnožin dat - komponent. Komponenty obsahují data určitého typu ( technologické údaje, údaje o disponibilní surovině, údaje o řezivu, údaje o šířkách bočního řeziva, údaje o nadměrcích). Data projektu lze ukládat na paměťové medium (disk) a opakovaně používat. Komponenty jsou ukládány na paměťová media buď jako součást projektu nebo i samostatně. Samostatně ukládané komponenty lze kopírovat do více projektů. Uživatel může modifikovat údaje v jednotlivých komponentách nebo libovolně vytvářet komponenty nové. Může zařazovat komponenty do projektů nebo je může v projektech měnit ( projekt obsahuje vždy nejvýše jednu komponentu dat určitého typu), případně z projektu vyřazovat, protože určitý typ výpočtu nemusí vyžadovat všechny komponenty. Program pracuje vždy s daty právě jednoho projektu.
Technologické údaje
Komponenta obsahuje údaje o velikosti řezných spár ( pro pořez středu, pořez boku, omítání), případně tabulky s údaji o velikosti řezných spár v závislosti na velikosti čepového průměru výřezu a výšcce prizmy (kotoučové pily). Dále obsahuje koeficienty pro omezení výroby mělké respektive hluboké prizmy, údaj o maximáním počtu středových desek a o maximálním počtu bočních desek v závěsu (tam i zpět). Lze zadat i koeficienty, které umožňují výrobu řeziva s oblinami (zvlášť střed a bok), minimální velikost bočního řeziva a interval jeho krácení. Lze zadat libovolnou konstantní sbíhavost výřezu. Uživatel rovněž může zadat libovolnou kombinaci tlouštěk boku, zvlášť pro pořez tam i zpět nebo může počítači zadat až čtyři různé tloušťky boku, počítač vytvoří jejich optimální kombinaci (s případným opakováním), která zajistí maximální výtěž boku.
Surovina
Komponenta obsahuje údaje o množství disponibilní suroviny v závodě. Lze zadat surovinu podle stávajícího třídění suroviny dle velikostí čepových průměrů výřezů, program si pro výpočet průměrných výtěží provede určitou interpolaci množství suroviny na jednotlivé čepové průměry. Lze zadat množství suroviny i pro jednotlivé čepové průměry v třídění po 1 cm pokud jsou takové údaje k dispozici (absolutně nebo v %) a dodat informaci o způsobu třídění případně o celkovém množství suroviny. Optimalizační výpočty si tak uživatel může hypoteticky zkoušet na libovolné třídění suroviny.
Řezivo
Komponenta obsahuje údaje o řezivu, které vstupuje do procesu optimalizace pořezové strategie výrobní jednotky. Jsou uváděny rozměry řeziva a způsob pořezu ( prizma, pořez na ostro a pořez na ostro s omítáním) včetně případných požadavků na minimální respektive maximální množství vyráběného řeziva pro jednotlivé rozměry a jednotlivé způsoby pořezu.
Řezivo pro optimalizaci třídění
Komponenta obsahuje údaje o řezivu, které vstupuje do procesu optimalizace třídění suroviny ve výrobní jednotce. Jedná se o středové řezivo, vyráběné prizmováním. Optimalizace třídění je postavena na výtěžích, které jsou dosahovány při pořezu řeziva ze suroviny, která je k dispozici ve výrobní jednotce.
Ceník řeziva
Výsledky optimalizace pořezové strategie respektive vypočítané pořezové schema lze cenově ohodnotit. Pro tento účel musí projekt obsahovat i komponentu s cenami řeziva Ceny jsou uváděny pro intervaly jednotlivých rozměrů řeziva, způsob zpracování řeziva ( omítané a neomítané řezivo) a pro druh řeziva ( střed, bok). Přítomnost komponenty s ceníkem v projektu je nezbytná v případě cenové optimalizace pořezové strategie, ocenění výsledku probíhá v tomto případě automaticky.
Šířky bočního řeziva
Komponenta obsahuje seznam všech přípustných šířek bočního řeziva. Při výpočtech rozměrů desek bočního řeziva dosazuje program pouze šířky z tohoto seznamu. Pokud projekt neobsahuje komponentu se šířkami bočního řeziva, lze sice provádět výpočet pořezových schemat i výpočet optimální pořezové strategie, ale program nedopočítává boční řezivo.
Nadměrky
Program při svých výpočtech musí brát do úvahy rovněž nadmíry rozměrů řeziva. Nadměrky vybírá program z komponenty s nadměrky. Ta obsahuje tabulku s rozměry respektive s intervaly rozměrů a s odpovídajícími nadměrky. Nadměrky jsou při výpočtech přičítány k čistým rozměrům řeziva. Nadmíry se obvykle liší podle druhu dřeviny ( smrk/jedle, borovice, modřín), ale mohou být i nestandardní při výrobě řeziva pro export.
Optimalizační výpočty
Pořezová schemata
Výpočet pořezových schemat je implicitní součástí všech optimalizačních výpočtů, ale je možno jej provádět i nezávisle. V takovém případě si uživatel vybere způsob pořezu ( prizma, dvojitá prizma, na ostro, na ostro s omítáním, latě/hranolky) a podle způsobu pořezu zadá další potřebné údaje o rozměrech řeziva, případně i některé parametry, které jsou pro vybraný způsob pořezu doplňkem k parametrům převzatým z komponenty Technologie Výpočet lze realizovat pro libovolný čepový průměr výřezu nebo pro libovolnou skupinu třídění suroviny ( viz komponentu Surovina). V druhém případě jsou počítány jak průměrné údaje za skupinu třídění s ohledem na % zastoupení výřezů jednotlivých čepových průměrů ve skupině třídění, tak údaje pro jednotlivé čepy ve skupině. Výpočet je možno provádět buď pro určené množství suroviny nebo pro určené množství středového řeziva. Výsledkem výpočtu jsou celková výtěž řeziva, výtěž středového řeziva, výtěž bočního řeziva v obou směrech a výtěže pilin a štěpek. Program vrací i odpovídající absolutní údaje pro jednotlivé čepy skupiny třídění a údaje za celou skupinu třídění. Program vytváří i grafickou prezentaci pořezového schematu pro jednotlivé čepové průměry skupiny třídění. Malou ukázku výpočtu pořezových schemat si můžete vyzkoušet i na těchto stránkách.
Optimální strategie pořezu
Optimální pořezovou strategií se rozumí předpis, jaké řezivo, t.j. řezivo jakých rozměrů, vyrábět z které skupiny suroviny a v jakém množství, aby bylo dosaženo extremní hodnoty ( maxima nebo minima ) optimalizačního kriteria, a to při současném splnění všech dalších omezujících podmínek (minima, maxima) na množství vyráběného řeziva a s ohledem na množství suroviny, které je pro výrobu tohoto řeziva k dispozici. Z hlediska optimalizačního kriteria lze výpočet alternativně provádět s ohledem na minimalizaci množství použité suroviny, s ohledem na maximalizaci množství vyrobeného středového řeziva, s ohledem na maximalizaci celkového (střed a bok) množství řeziva anebo s ohledem na maximalizaci finanční hodnoty vyrobeného řeziva.
Optimalizované třídění suroviny
Tato optimalizační úloha nám umožňuje navrhnout nestandardní způsob třídění pilařských výřezů do skupin podle velikostí čepových průměrů výřezů, který by nám umožnil při výrobě řeziva vybraného z určitého, předem daného seznamu dimenzí řeziva, dosáhnout maximální středovou nebo celkovou výtěž. Vstupními údaji jsou zde údaje o disponibilní surovině včetně případné aproximace jejího rozložení v třídění po jednom cm (to může obstarat počítač), údaje potřebné pro výpočet pořezových schemat a výše zmíněný seznam dimenzí středového řeziva (viz komponenta Řezivo pro optimalizaci třídění). Výpočet se týká pouze pořezu prizmováním. Důležitým parametrem je počet skládek suroviny, pro který se třídění suroviny navrhuje.Výsledkem výpočtu je návrh třídění suroviny pro zadaný počet skládek a doporučení, které řezivo ze seznamu řeziva v každé skupině třídění vyrábět, aby bylo při zpracování veškeré suroviny dosaženo maximálního množství středového řeziva respektive maximálního množství všeho řeziva.
Export a import dat
Program dovoluje exportovat a importovat většinu důležitých údajů v XML formátu. Exportovat lze výsledky výpočtu jednotlivých pořezových schemat pro všechny druhy pořezu a výsledky výpočtu optimální strategie pořezu včetně údajů o pořezaném bočním řezivu. Na vstupu akceptuje program ve formě XML souborů údaje o surovině podle jednotlivých skupin třídění pilařských výřezů a požadavky na množství a rozměry středového řeziva pro výpočet optimální strategie pořezu. To umožňuje propojení optimalizačního programu s libovolným dalším softwarovým vybavením uživatele.