门窗构件优化下料

门窗构件优化下料

当今我国建筑门窗市场竞争激烈，在投标竞争中，几乎每个企业都有过因为报价偏高一点而失败的经历，所以每个老板都在为如何节约支出、降低成本伤脑筋。可是我在某一地区作门窗软件的应用情况调研中惊奇的发现：年产值在千万元以上的门窗企业中，尽然有近20%的企业从来没用过优化下料软件，真是不可思议！

关于门窗构件优化下料的实用性和采用计算机软件优化的必要性,我早在十几年前就在协会的技术专集上论述过，原以为门窗构件下料优化与不优化的材料利用率相差4%以上，已经是不争的事实，现在已经进入二十一世纪了！谁还不知道使用优化下料的好处？看来并非如此，我们有必要重新讨论。

传统下料方式：一根定长的型材上，连续截取同一长度的构件，剩余不足部分等待截取较短的构件；

优化下料方式：一根定长的型材上，连续截取不同长度的构件，选择剩余料头最短的组合方案。

对比实例：

购进的某种型材长度为6000，该型材上需要截取的门窗构件分别是：长度为1770的需要30根；长度为1170的需要30根（假设切一刀损耗20，端头至少留10）。

传统下料方式：

6000-10*2-1770*3-20*2=630 需要10根6000型材；

6000-10*2-1170*5-20*4=50 需要6根6000型材；

剩余630长的短料10根，若是框型材，再利用的几率很小。

材料利用率：（1770*30+1170*30）/（6000*16）=92%

优化下料方式：

6000-10*2-1770*2-1170*2-20*3=40 需要15根6000型材；

材料利用率：（1770*30+1170*30）/（6000*15）=98%

没有可回收短料。

优化下料与传统下料相比节约6%！

有人会说：就这么简单呀？今后我按照此方法做不就得了！用什么软件？

上例是为了说明问题而做的比较直观的特例。在生产实践中，往往是几十种、有时甚至上百种长度，如果使用手工排列组合计算对比，找出最佳组合方案是不现实的。如果你学过排列组合，就知道其计算量之大往往难以置信。我经常碰到用户埋怨说：你的软件其他都好，就是优化速度太慢了！想想看，现代计算机速度之快，都嫌速度慢，手工计算可就开大玩笑了！试算一下：

假设有50种不同长度的构件，平均长度按1000计，型材定长6000时，每根型材出现的构件平均数量为6，很明显，这是一个50种长度，每次6种长度组合的数学题，相当于共有50个人，每次挑出6个人列队，换一个人为一个方案，没有重复的所有列队方式有多少的问题。

50种不同长度的构件中，每一种长度需要的数量为1时：

共有：（50*49*48*47*46*45）/（1*2*3*4*5*6）=345450种方案

假设你的计算速度为10秒钟一个方案（夸张一点）：

345450*10=3454500秒

3454500/60=57575分种

57575/60=960小时

960/8=120个工作日

选出一个最佳方案就需要120个工作日，全部选完估计至少需要几年！而且每种长度的数量是按1计算的，实际情况要比1大的多，结果更是庞大的惊人。由此可见：优化下料唯有借助专用软件才有可能获得最佳结果。

也许你不相信，50个人，每次6个人列队，不重复方案会有几十万种？有些问题看起来简单，其结果往往是出乎意料的。有个古典数字游戏：某国王棋艺很高，他公告天下：如果谁能够胜他一盘棋，可以满足对方一个要求。有一次，他败给一位高手，高手要小米，国王问：“你要多少呀？”，高手抓起一把棋子，在棋盘上一边放棋子一边说：“我需要一棋盘格子的米：第一格1粒米、第二个格2粒米、第三格4粒米…”，国王觉得这个人真傻！人家都要金银财宝，他却要一棋盘的米！没等高手放到第四格就大笑起来：“停！停！我明白了！后一格比前一格多一倍，不就是64格子的米吗？没问题！”，马上令旁边一个大臣把这位代下走，计算共有多少粒米，找个碗装起来打法走。过了几个时辰，大臣脸色苍白的跑上大殿，支支吾吾的说不出话来…。我算了一下，最后一个格子大概是180亿吨小米！足够全世界人民吃十年了。

在调研中，很多企业反映一些优化软件不好用，归纳起来有：

1、“一根定尺型材上，要切出多达4、5种长度，甚至6、7种长度，实在没法用”。我建议：你在购买软件时必须首先考虑工艺性，如果你的下料设备没有精确的自动定位系统，最好购买不超过3种长度组合或可以由用户调整组合数量的优化软件；

2、“优化方案看着利用率很高，可是没法实施，总是长度不够”。如果你已经购买了软件，只有一个办法：找出规律，优化时人为的将定长“缩水”输入；

3、“优化后总数量对不上，有多也有少”。哈！这和“优化率低”一样，我可没招，纯属不合格“产物”，只能更换别的软件使了。

那么选择什么样的优化软件好呢？

依据我的经验，除了不存在上述问题外，还要注意：

1、各种型材自动统计、自动归类，准确无误，不需要手工核对。

2、上百平米的门窗工程，实际材料利用率平均在97%以上（自己计算，不要看软件统计结果）；

3、自然损耗除了“切刀余量”外，还应该有一个“端头留量”，因为各种型材至少留出的断头“废料头”长短区别很大；

4、此次剩余的、可再利用的短料可以保存，并且在下次优化时可以选择“优先使用库存短料”；

5、若有“自动定尺”选项最好！当型材厂家同意按你给的定长供货时，有此功能受益匪浅！通常，供货商要求一个长度变化范围，不可能是任意长度，例如：4000至6500，间隔500，即：4000，4500，5000，5500，6000，6500。因此，软件应该有“定尺范围”和“步长”两个选项。

6、可以一次选定所有型材或部分型材后连续优化、连续打印，若能有分批或分楼层的功能更好！对于较大工程很适应。有的软件一种型材打印一页，不但操作起来麻烦，而且浪费纸张。

如果你的优化排料是门窗设计软件自带的，用起来不满意又不想更换门窗设计软件，可以在网上挑选一种专门的线性材料优化排料单行版，只是没法自动统计归类，需要手工录入数据，比较麻烦。

如果你一直没有使用过优化排料，我作为一个门窗软件工程师，善意的提醒你：千万不要忽视优化排料的重要性！4%以上的材料节约可不是小数，你一年优化下料3万平米铝窗的材料就能节约30万元以上！这可是看的见、摸的着、不含半点水份的纯利润呀！一套软件才多少钱？不足1万元，况且优化排料在门窗辅助设计软件中仅仅是其中的一大功能，