针对平板行业的规划师见解制造技术

本发明专利技术题为针对平板行业的规划师见解。规划师见解分析识别客户可执行的订单和大小，以实现业务和操作效率。生成最优修剪图案以用于修剪平板原料/客户订单的原始辊和/或片材包括：(a)接收客户订单、初级机器规格和次级机器规格、仓库库存和交易约束；以及(b)针对以下各项生成解决方案：(i)订单数量履行，(ii)初级机器的初级切割图案，(iii)次级机器的次级切割图案，和(iv)库存明细，其中解决方案是在考虑到初始交易约束的情况下生成的；(c)执行分批并且生成建议；(d)使用从(c)中生成的接替初始交易约束的建议得出的修订后的交易约束来针对步骤(b)中的参数生成修改后的解决方案；以及(e)操作切割设备。采用具有目标函数的修剪优化背包算法，该目标函数具有与最终最小化的修剪损耗相关的项。

【技术实现步骤摘要】
针对平板行业的规划师见解
本专利技术涉及用于在平板行业中改善修剪操作的技术，并且具体地涉及总体修剪规划过程，该总体修剪规划过程将质量控制系统与初级修剪装备和次级修剪装备整合并且生成修剪解决方案，该修剪解决方案基于产率或损耗而不是基于用于满足客户需求的主辊的最小化。
技术介绍
平板行业生产出呈原始辊或片材形式的钢、纸张、铝、干塑料膜、锂离子隔膜、数字显示器等。原始辊或片材具有变化的宽度、直径(或长度)、数量和质量。这些原始辊的宽度和直径取决于制造它们的机器的规格。客户通常订购尺寸小于原始辊或片材尺寸的产品辊或片材。因此，必须将原始辊或片材切割或修剪成产品辊或片材。在造纸行业，造纸机生产大纸卷，称为卷轴。卷轴的宽度被称为定边，并且通常对于每台机器是固定的。修剪或制图采用次级加工装备，包括例如卷绕机、复卷机、压片机、修剪器和切割器。卷绕机将卷轴切割成具有较小直径和宽度的辊。根据需要制图的特定尺寸，在一个或多个步骤或阶段中实施修剪(也称为次级加工)。通常，由于次级加工装备在其处理不同尺寸的能力方面的固有局限性，需要多个步骤。修剪通常一天或一周执行多次，并且这些制图操作可包括针对每个轮班的单独制图或作为一组客户订单的单独制图(称为制图批次)。修剪过程主要包括确定必要的修剪图案，根据该修剪图案，在次级加工装备上处理大型原始辊和/或片材以履行一组客户订单。客户订单的属性通常为宽度、直径(或长度)、订单数量(在一定容限内)、产品类型和交货日期。修剪是经典的组合优化问题，其中解决方案是在相同产品类型的卷绕机上找到各种客户订单的正确组合以实现某些目标。大多数修剪算法专注于最小化用于满足客户需求的主辊的数量，同时放宽需求约束的上限，而不是最小化修剪损耗。因此，针对原始问题得出了次优的解决方案。该算法也可能导致几乎没有可用的解决方案。需要用于获得基于产率或损耗而不是辊的最小化的修剪解决方案的技术。
技术实现思路
本专利技术部分地基于分析的发展，该分析通过关联大小的成本影响来识别尤其适用于在特定批次中修剪的辊和/或材料片的大小和数量。分析提供了客户为了实现业务效率而可作出的有关订单和大小的多种建议。这些规划师见解或策略将通过减少与手动执行多次迭代相关联的成本以达到期望的修剪损耗来减少规划中基于主观的依赖，并且将诸如通过最小化复卷机使用并增强次级装备的吞吐量来改善操作效率。在一个方面，本专利技术涉及一种生成最优修剪图案以用于修剪原始辊和/或片材以履行平板原料和/或客户订单的方法，该方法包括：(a)接收客户订单规格；(b)接收初级机器规格；(c)接收次级机器规格；(d)接收仓库库存规格；(e)接收交易约束；(f)针对以下参数生成解决方案：(i)订单数量履行，(ii)初级机器的初级切割图案，(iii)次级机器的次级切割图案，和(iv)库存明细，其中解决方案是在考虑到所接收的交易约束的情况下生成的；(g)执行分批并且生成建议；(h)使用从(g)中生成的接替初始交易约束的建议得出的修订后的交易约束来针对步骤(f)中的参数生成修改后的解决方案；以及(i)通过以下方式操作切割设备：接收待切割的卷轴或材料片；利用步骤(h)中所生成的修改后的解决方案来配置切割设备；以及操作配置后的切割设备以将卷轴或材料片切割成多个较小的卷轴或片材。在另一方面，本专利技术涉及一种修剪系统，该修剪系统包括：计算机装置，该计算机装置自动计算上述最优修剪图案；和切割设备，该切割设备用于将卷轴或材料片切割成多个较小的卷轴或材料片，其中切割设备被配置为接收由计算机装置生成的修改后的解决方案。本专利技术的特征是采用修剪优化，该修剪优化包括列生成，该列生成在内部使用具有目标函数的背包算法，该目标函数包含与最终最小化的修剪损耗相关的项。具体地，背包算法的目的是包括上限需求约束和下限需求约束两者的对偶性以及总修剪损耗的减少。背包算法的目标函数不是为了使批次中使用的辊的总数最小化。背包算法还整合了需求上限和最小定边。通常，背包算法会针对给定的一组大小创建仅具有单个定边的图案。如果无法从给定定边内切割出该组大小，则使用另一个(或次级)背包算法来生成母辊。本专利技术的独特方法允许针对母辊宽度或订单宽度两者合并单个背包算法。具体地，背包算法利用单个背包程序处理母辊以进行次级处理，该单个背包程序具有与次级加工中的大小限制以及与初级加工和次级加工中的切割数量相关的约束。创新的背包公式考虑了初级切割和次级切割两者的边缘损耗和其他约束。本专利技术提供了减少修剪损耗的建议，该建议适用于影子价格概念。批次是指相同或相似产品类型的一组必须完成的订单和任选的订单，这些订单组合在一起并且通过绘制大型原始辊和/或库存辊和/或片材进行生产。修剪损耗是指在按照客户订单的规定将大型原始辊和/或片材切割成较小的产品辊和/或片材的制图过程期间的数量损耗。客户订单或订单是客户或内部库存订单，通常包括产品规格、产品名称、产品尺寸诸如大小(宽度)、长度或直径、以辊数表示的数量、重量测量单位、客户名称、交货计划表、产品价格和特定折扣(如果有的话)。虽然本专利技术将被示出为在造纸中实施，但应当理解，本专利技术一般适用于任何复杂的加工设施和其它连续的片材制造过程，诸如，例如在橡胶片材、塑料膜、金属箔等的制造商中。附图说明图1A为造纸系统的示意图；图1B示出了用于实现本专利技术的规划师见解模型的系统；图2A和图2B分别是描绘了卷绕机的操作的平面图和透视图；图3示出了针对平板行业的规划师见解的一般策略；图4是具有整合的质量控制系统以及初级装备和次级装备的总体修剪规划过程的流程图；图5是具有推荐系统的修剪规划过程的流程图；并且图6是算法的流程图。具体实施方式如图1A所示，片材制造系统10包括造纸机2、质量控制系统4和网络6。造纸机2产生收集在卷取卷轴14中的连续纸张材料片材12。纸张材料12由纸浆悬浮液原料制得，该纸浆悬浮液原料由木质纤维和其它材料的含水混合物组成，其经历由质量控制系统4监测和控制的各种单元操作。网络6有利于系统10的部件之间的通信。造纸机2包括流浆箱8，其将含水纸浆悬浮液均匀地分布在机器上的连续筛网或线材30上，该连续筛网或线材在纵向(MD)上移动。流浆箱8包括切片开口，纸浆悬浮液通过该切片开口分布到筛网或线材30上，该筛网或线材诸如用于接纳纸浆悬浮液并且允许水或其它材料排出或离开纸浆悬浮液的网。纸片12的形成受横跨所形成的纸张片材12的横向延伸的多个线性致动器3的影响。致动器3控制片材在横向(CD)上的重量。位于致动器下游的传感器测量片材的特性。原料从流浆箱通过间隙或细长孔口5馈送到线材区段30上。这种布置方式中的重量分布控制通过用机动线性致动器3局部调节横过机器的切片唇缘的位置来实现，以改变紧邻致动器的间隙或孔口的尺寸。然后片材12进入包括多个压辊的压制区段32，其中片材12行进穿过压制区段32中的反转辊对之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生成最优修剪图案以用于修剪原始辊和/或片材以履行平板原料和/或客户订单的方法，所述方法包括：/n(a)接收客户订单规格；/n(b)接收初级机器规格；/n(c)接收次级机器规格；/n(d)接收仓库库存规格；/n(e)接收交易约束；/n(f)针对以下参数生成解决方案：(i)订单数量履行，(ii)所述初级机器的初级切割图案，(iii)所述次级机器的次级切割图案，和(iv)库存明细，其中所述解决方案是在考虑到所接收的交易约束的情况下生成的；/n(g)执行分批并且生成建议；/n(h)使用从(g)中所生成的所述建议得出的修订后的交易约束来针对步骤(f)中的所述参数生成修改后的解决方案；以及/n(i)通过以下方式操作切割设备：/n接收待切割的卷轴或材料片；/n利用步骤(h)中所生成的所述修改后的解决方案来配置所述切割设备；以及/n操作所述配置后的切割设备以将所述卷轴或材料片切割成多个较小的卷轴或片材。/n

【技术特征摘要】
20200124 US 16/751,4211.一种生成最优修剪图案以用于修剪原始辊和/或片材以履行平板原料和/或客户订单的方法，所述方法包括：
(a)接收客户订单规格；
(b)接收初级机器规格；
(c)接收次级机器规格；
(d)接收仓库库存规格；
(e)接收交易约束；
(f)针对以下参数生成解决方案：(i)订单数量履行，(ii)所述初级机器的初级切割图案，(iii)所述次级机器的次级切割图案，和(iv)库存明细，其中所述解决方案是在考虑到所接收的交易约束的情况下生成的；
(g)执行分批并且生成建议；
(h)使用从(g)中所生成的所述建议得出的修订后的交易约束来针对步骤(f)中的所述参数生成修改后的解决方案；以及
(i)通过以下方式操作切割设备：
接收待切割的卷轴或材料片；
利用步骤(h)中所生成的所述修改后的解决方案来配置所述切割设备；以及
操作所述配置后的切割设备以将所述卷轴或材料片切割成多个较小的卷轴或片材。


2.根据权利要求1所述的方法，其中利用背包算法执行步骤(f)、(g)和(h)。


3.根据权利要求2所述的方法，其中所述算法的目标包括上限需求约束和下限需求约束两者的对偶性以及与修剪损耗和最优使用有关的信息。


4.根据权利要求2所述的方法，其中所述算法具有用于使修剪损耗最小化的目标函数。


5.根据权利要求1所述的方法，其中(i)所述订单数量履行包括在相对于辊数量的容限范围内履行必须完成的订单，(ii)所述初级机器的所述初级切割图案包括针对不同辊大小的纵切机或刀的布置，所述辊大小包括用于次级加工的原始订单辊大小或母辊大小，(iii)所述次级机器的所述次级切割图案包括针对原始订...

【专利技术属性】
技术研发人员：林加图赖·帕拉尼萨米，加贾南·罗思，阿维吉特·达斯，
申请(专利权)人：霍尼韦尔有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA