专利名称：：用于平板行业的订单制图的制作方法
技术领域：
：本发明涉及全部或部分利用原始卷(rawroll)和板(sheet)以及产品的可用原料(stock)来满足(fill)各种平板(flat-sheet)产品卷和板的需求。
背景技术：
：典型的平板制造涉及制造平板原料的已知大小的原始卷和板。原始平板原料包括原始卷和/或板并且具有不同的宽度、直径(或长度)、数量和质量。平板原料例如可以是钢、纸、铝、干膜等。这些已知大小的原始卷和板的宽度和直径(或长度)取决于生产它们的机器的规格。另一方面，客户常常定购(order)具有较小尺寸的并且无法通过平板制造商所生产的已知大小的原始卷和板直接满足的产品卷和板。因此，平板原料必须被从已知大小的原始卷频繁地解开(unwind)、切割(cut)和/或修整(trim)，并且被重绕(rewind)成满足客户需求的产品卷和/或产品板。将较大的已知大小的原始卷和板切割成客户订单(customerorder)所指定的较小的产品卷和/或板常常指的是修整、切割和/或制图(charting)，这取决于平板行业的类型。然而，为方便起见，术语制图在此将意指修整、切割或制图。可替换地或另外，术语制图包括根据要加工哪些可用的原始卷和板来确定必要的图案以满足客户订单。在不同的平板行业中使用一组特定设备来执行制图。该设备通常被称作二次(secondary)加工设备，而制图的过程通常被称作二次加工。二次加工可以在一个步骤中或者在多个步骤中实施，这取决于需要被制图的特定尺寸。常常需要多个步骤，原因在于各种二次加工设备在其处理不同尺寸的能力方面存在固有限制。当前对原始卷和板原料的制图通过手工执行或者使用自主开发(in-housedeveloped)的解决方案来执行以满足不同宽度和直径(或长度)的客户订单。客户订单的属性常常是宽度、直径(或长度)、定购的数量(在某些容限内)，以及产品类型。并非所有可用的原始卷和板都被常常用于满足客户订单。因此，可用来满足任何特定客户订单的原始卷通常具有不同的使用期(age)(在原料过期之前经过的天数)。而且，为了避免复杂性，常常在一天多次执行制图(例如，对于每次轮换(shift)都进行单独制图)。结果，整体制图效率很低。此外，在手工过程中，良好的(good)原始卷被制图，而有缺陷的(defective)原始卷不被制图。因此，由于必需满足客户订单，所以通常保持较大数量的原始原料可用。因此，不使用有缺陷的原始卷而导致的浪费以及库存的成本是相当大的。平均下来，所有制造出的原始卷的10％具有一个或多个缺陷。缺陷安装沿着卷长度方向的卷宽度部分来测量。原始卷缺陷主要有两种类型，主要缺陷和次要缺陷。任何包含主要缺陷的平板原料区域都不是合格品(goodproduct)并且不能被用作销售部分。然而，包含次要缺陷的平板原料区域仍可能是合格品。如果施加于平板原料区域的切割刀(cuttingknife)在该区域中产生主要缺陷，则缺陷被认为是次要缺陷。只要在制图期间刀没有被施于具有次要缺陷的部分，则具有次要缺陷的产品就能够被视为合格品，并且任何包含次要缺陷的区域能够作为销售部分。制图过程的目的是使损失最小化(即，使在制图之后原始卷的未使用部分最小化)并且在生产满足客户订单规格的产品卷或板时使原始卷和板和产品的可用原料的利用率最大化。如上所述，目前制图主要是手工执行的，从而使得制图过程的效率基于操作者的技能。根据上述讨论能够看到，在试图使损失最小化并且使原料的利用率最大化的情况下对原始卷进行制图以满足客户订单是很复杂的。平板行业需要健壮(robust)、高效且稳定的制图过程来使它们的生产设备满足它们客户的需求并且改进它们的操作效率。
发明内容根据本发明的一个方面，提供了一种对平板原料的原始卷和/或板进行制图的方法。该方法是通过加工系统来实现的并且包括以下步骤使用约束逻辑规划(constraintlogicprogramming)来生成制案；对制案和平板原料的可用的原始卷和/或板进行匹配；以及使用混合整数线性规划从使制案和可用的原始卷和/或板匹配的那些制案中选择最优图案。根据本发明的另一方面，提供了对平板原料的原始卷和/或板进行制图的方法。该方法是通过加工系统实施的并且包括以下步骤使用约束逻辑规划为平板原料的良好的原始卷和/或板以及平板原料的有缺陷的原始卷和/或板生成制案；对制案和平板原料的可用的良好和有缺陷的原始卷和/或板进行匹配；以及选择最优匹配的制案和平板原料的可用的良好和有缺陷的原始卷和/或板以便使平板原料的有缺陷的原始卷和/或板的利用率最大化。根据本发明的又一方面，计算机可读存储器上存储有程序代码，所述程序代码在被执行时实现以下功能使用约束逻辑规划来生成制案；对制案和平板原料的可用的原始卷和/或板进行匹配；以及选择最优匹配的制案和可用的原始卷和/或板以便使可用的原始卷和/或板的浪费最小化。在参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些及其他特征、方面和优点将会更好理解，在附图中图1图示了根据本发明实施例的在实现优化模型(optimizationmodel)中有用的订单制图系统；图2图示了图1的订单制图系统的附加细节；以及图3是能够由图1和图2的订单制图系统执行的优化程序的实施例的流程图。具体实施例方式尽管在下文中是具体参照对平板原料的原始卷进行制图以生产产品卷来描述本发明的，但是应当理解到，本发明还涉及对平板原料的原始板进行制图来生产产品板并且进一步涉及对平板原料的原始卷和板的混合进行制图来生产产品卷和/或板。本发明关注于在制图期间使浪费(修正损失)最小化和/或使原料利用率最大化。浪费最小化和原料的有效利用能够通过使用优化模型来实现，所述优化模型解决了涉及大量客户订单(不同宽度、直径/长度、数量和/或产品类型)的制图问题。该优化模型问题的一个目标例如可以是在利用平板原料的原始卷的已知分组(group)来满足客户订单的同时使制图效率最大化。该优化模型的另外的或可替换的目标是使原料利用率最大化。在确定优化制图的过程中可能要考虑一个或多个操作要求和约束。第一这样的操作要求可以是利用相同式样(style)/等级(grade)的原始卷来满足客户订单。然而，可替换的式样/等级可以被用于满足客户订单以便提高产量和/或达到“必须满足(mustfill)”的客户订单的定购数量。所希望的是只有当制图效率不在用户可接受界限(acceptablelimit)之内时才使用可替换的式样/等级卷。第二操作要求可以是完全满足所有“必须满足”的确定(firm)客户订单以及满足其他确定客户订单和/或仅满足标准订单以提高修整产量。标准订单是频繁定购大小的订单，但不是确定客户订单。所希望的是以高于标准订单的优先级来满足其他确定客户订单。第三操作要求可以是在有助于提高制图效率的情况下允许使用标准订单的原料或向其添加原料。然而，所希望的是标准订单的库存水平(stocklevel)不低于安全界限并且没有超过用户所设置的峰值界限。因此，存在两种类型的原料原始卷的原料以及产品卷和板的原料。产品卷和板的原料具有标准大小并且能够在不经任何加工的情况下被直接添加到相关客户订单。第四操作要求可以是考虑每个刀所耗费(consume)的原始卷的宽度，刀片间隙(bladeseparation)的下限和上限，并且还考虑二次加工设备所使用的刀的最大数量。当为原始卷确定切割图案时，可以考虑刀所耗费的原始卷的宽度和最小刀片间隙，以及刀的最大数量。第五操作要求可以是使用所有即将过期或者标记为“必须使用”的原始卷，而不管产量如何。因此，优化模型可以在优选最大产量和优选使用较旧的原始卷之间进行权衡。第六操作要求可以是在制图期间使用具有主要缺陷和/或次要缺陷的卷时考虑缺陷的位置。优化模型能够被安排成使有缺陷的卷的可用宽度最大化且同时避免在次要缺陷的区域中施加修整或切割刀。第七操作要求可以是避免当针对不同外径(因此不同长度)的卷切割两个订单时使用相同制案，以便避免纵向浪费。第八操作要求可以是避免将部分原始卷放回库存。如果被使用，则希望使用原始卷的全长。第九操作要求可以是在所有选定的图案之中，添加在针对分配给特定原始卷的所有制案切下额定长度之后留在原始卷上的任意额外的长度，只要所述额外长度没有超过允许的长度容限(tolerance)即可。第十操作要求可以是从单个原始卷切割多于一个图案。然而，能够对能够从原始卷中切割的不同图案的总数量施加一个上限。如果该上限被设为1，则对于一个原始卷，不允许有多于一个的不同图案，不过对于该原始卷，能够重复相同的图案。该过程被称作“单一深制图(onedeepcharting)”。如果该上限大于1，则能够从一个原始卷切割不同的图案。该过程被称作“二重深制图(twodeepcharting)”。如果这些不同图案属于不同的外径(不同长度)订单，则该过程将被称作二重深混合长度制图。该制图模型向用户提供了选择切割策略的灵活性。第十一操作要求可以是把在一个原始卷上留下的任何多余宽度(损失)置于该原始卷的边缘。例如，如果在原始卷上剩余的实际宽度为8″，则4″应该定位到良好产品卷的中央的任一侧，除非将产品卷移到原始卷的中央会使得刀位置落入次要缺陷。因此，该要求意味着在假设在原始卷中不存在次要缺陷情况下，如果待切割的产品卷没有原始卷宽，则将产品卷从原始卷的中央切割出来。第十二操作要求可以是对两个或更多相同宽度的原始卷进行组合以产生更长的产品卷(该过程被称作拼接(splicing))。优化模型能够被安排成在进行制图时考虑拼接。除以上操作要求以外，可以根据在特定平板行业中使用的二次加工设备而考虑各种其他附加的操作要求和/或约束(例如，压片机(sheeter)上的最小背面受载(backstandload)、压片机中的堆数、边缘修整等)。优化模型能够被安排成也考虑这些操作要求和/或约束。在对该优化问题进行公式化的过程中，可以考虑利用已知的原始卷分组I来满足J客户订单。原始卷的式样以及客户订单的式样假设是相同的。然而，做出该假设仅仅是为了方便，并且原始卷的式样以及客户订单的式样无需相同。每个客户订单j指定宽度Wj、额定长度Lj(或直径Dj)和数量Qj。为客户订单j而生产的数量需要在由数量下限Qjmin和数量上限Qjmax所规定的给定容限之内。应该注意到，如果订单是可选订单，则对于该特定订单而言，最小订单数量Qjmin能够被设为等于0。对于订单j，每个产品卷(被递送给客户的一个或多个卷)的长度应该在与被规定于Ljmax和Ljmin之内的额定长度相关的给定容限之内。来自原始卷的组I的每个原始卷i，对应于宽度WIi、长度LIi、数量QIi和有效(live)的天数λIi。参数δi指示原始卷i是有缺陷的卷还是优质(goodquality)卷。有缺陷的原始卷i中的缺陷的开始和结尾是以若干二维矩阵的形式来捕获的，SΔi，k和EΔi，k，而TΔi，k指示缺陷的类型，其中i∈I，并且k＝1,…δi。参数δi等于输入卷i中的缺陷数。切割图案被定义为要从一个或多个输入母卷中制图出的一组产品卷(即，定购卷)。参数P表示对于所考虑的所有客户订单而言所有可能的切割图案。每个切割图案p当然应该小于原始卷的宽度。每个切割图案中的产品卷的数量应该不超过给定数ηmax。每个原始卷都由宽度、长度和缺陷数来表征。所有的优质原始卷(没有缺陷的原始卷)都能够被集合到几个不同的分组中。对良好原始卷的分组主要基于原始卷的宽度和长度。因此，具有不同宽度和/或长度的良好原始卷将属于不同的分组。应该注意到，针对订单的额定长度所给出的容限允许具有近似相同长度的原始卷被放入相同分组。然而，如果对于具有相同宽度的两个良好原始卷而言长度变化很大，则这两个原始卷属于不同的分组。作为例子，可以假设所有原始卷都被集合到数量为的不同分组中。在此，每个分组的表示该分组中的原始卷的总数。另一个参数是从得出的并且用于指示在分组中将要过期或者标记为“必须使用”原始卷的原始卷数量。然而，应该注意到，每个有缺陷的原始卷将会形成不同的分组，这是由于有缺陷的卷之中的单独卷中的缺陷的位置是独特的(unique)。在原始卷上对客户订单进行制图的问题，作为单个优化问题，解决起来是极其复杂的，这是因为制图问题本身的组合的NP硬性(hardnature)以及必须考虑的尺度(dimensionality)的缘故。用于满足客户订单的图案生成和选择的组合方程非常难解，这是由于模型粒度(modelgranularity)的缘故。为了得出多项式时间中的解，制图问题能够被粗略地分成三个子问题，(1)根据客户订单生成图案，(2)针对不同的原始卷分组来匹配所生成的图案，以及(3)选择图案并将其与原始卷关联以满足客户订单的需求。约束逻辑规划(CLP)例如可以被应用于解决第一子问题。如已知，约束逻辑规划包括向每个有关(pertinent)变量分配有限数值集(finitesetofvalues)，其中所述数值满足有限约束集。线性规划(LP)例如可以被应用于解决第三子问题。线性规划包括线性相关的期望结果和约束。线性规划已经被应用于利用线性约束来寻找问题的解。另一种已知的线性规划是混合整数线性规划(或MILP)并且类似于线性规划问题。然而，混合整数线性规划包括至少一个约束，该约束不是连续的而是必须具有整数值。上述这种对问题的分解会产生全局最优解，这是因为在已分解的解决方案的第一步骤中将会生成所有可行的(feasible)图案。针对良好原始卷分组的图案生成假定不同外径(因此不同长度)的两个订单不能从相同原始卷切下，不同直径的订单就图案生成而言被独立考虑。因此，所有可行的切割图案都是通过使用属于相同直径的订单宽度而被事先(apriori)生成的。如果需要的话，则可以要求每个切割图案满足如下约束其中指示切割图案，β表示刀片耗费量(consumption)，并且是分组中的原始卷的宽度。约束(2)将原始卷分组的切割图案的宽度WPp限制在界限和之内。约束(3)对切割图案的数量施加了实际界限。每个图案的长度(或直径)LPp等于被选择生成该特定图案的订单的标称长度(或直径)。应该注意到，为原始卷的分组找到的图案将形成图案子集因此，图案的超集P包括为所有原始卷分组找到的所有图案子集。图案p和原始卷的分组之间的关系由参数来指示，如果图案p用于原始卷分组则该参数等于1。图案(以上要求数量11)的定中心(centering)还能够在图案生成期间被处理。参数在逻辑上被用于对适当的图案和原始卷进行映射。针对有缺陷的原始卷的图案生成如上所述，针对有缺陷的原始卷的图案生成必须被独立执行，这是由于有缺陷的卷上的缺陷的位置是独特。具有一个或多个次要缺陷的原始卷除了在被施于包含次要缺陷的区域的刀(在加工时)产生主要缺陷的情况之外，次要缺陷都表示合格品。然而，如果刀未被施加于有缺陷的区域，则次要缺陷能够作为销售部分。用于每个具有一个或多个次要缺陷的原始卷的图案POp，j*的集合(超集P的一个子集)能够通过使用以上的约束(1)-(3)来产生。于是，来自该图案集的每个图案通过使用SΔi，k，EΔi，k和TΔi，k来排序以便确定那些不包含落入次要缺陷区域的刀位置的图案。因此，在没有刀切入有缺陷的原始卷的有缺陷区域的情况下不能被从有缺陷的原始卷中切下的任何图案都被从图案POp，j*的集合删除。因此，具有一个或多个缺陷的有缺陷的卷所产生的图案将会少于或等于使用由约束(1)-(3)给出的明确列举过程找到的图案数。图案POp，j*被添加到为良好卷找到的图案POp，j。具有一个或多个主要缺陷的原始卷主要缺陷不属于合格品，因此不能作为产品卷的部分。然而，具有一个或多个主要缺陷的原始卷能够通过使用SΔi，k，EΔi，k和TΔi，k除去初始原始卷的坏的或有缺陷的部分而被分成子卷。用于每个子卷的图案于是能够通过使用约束(1)-(3)来生成。约束(1)-(3)中的参数将会等于每个子卷的宽度。所有这些产生的图案然后都能够与POp，j结合以获得最终的图案集。在对图案进行组合时，应该对刀片耗费量和最小刀片间隙约束给予适当考虑。刀片间隙在图案生成的逻辑步骤期间考虑。应该注意到，该考虑将有助于确保当具有一个或多个主要缺陷的原始卷被用于满足客户订单时，来自该特定的有缺陷的卷的所有子卷都得以使用。针对具有这两种类型缺陷的有缺陷的原始卷的图案生成只是以上针对每种类型缺陷所解释的单独过程的结合。图案与原始卷的关联(匹配)一旦图案被生成，图案就与包括良好原始卷、具有次要缺陷的原始卷和从具有主要缺陷的原始卷产生的子卷的原始卷进行匹配。该匹配只是根据各种属性(例如，宽度、长度、质量和数量)把在如上所述的图案生成期间确定的制案与可用原料相关联。该匹配例如能够通过使用适当的规则或以其他方式来实现。图案与原始卷的匹配的优化选择在优化图案选择期间，应该记住考虑进行制图的所有确定订单都应该被完全满足。可选的订单和原料仅被用于提高修整效率。当决定使用特定原始卷时，该卷应该被完全用尽。整数决策变量可以被用于指示所使用的来自分组的原始卷的数量。存在至少两种对原始卷进行制图的方式，即二重深制图(包括二重混合长度制图)和单一深制图。如上所述，参数指示图案和原始卷分组的适用性(suitability)。如果图案p适用于原始卷分组则整数决策变量给出图案p在原始卷分组中使用的次数。约束如以下不等式所给出的，用于原始卷分组的所有图案的长度之和应该小于原始卷分组中的被使用的原始卷的长度。其中LPp是图案p的长度。项ULPp是图案p所允许的下(under)长度容限并且是在图案p中出现的订单所允许的下长度容限(Lj-Ljmin)/Lj的最小值。原始卷分组的长度是属于原始卷分组的所有原始卷的平均长度。等式(4)确保如果没有使用来自原始卷分组的原始卷，那么将不会满足来自该特定原始卷分组的任何图案。应该注意到，等式(4)适用于单一深制图、二重深制图和二重深混合长度制图。然而，在实际将图案映射到所使用的来自原始卷分组的多个原始卷的时候需要进行一定量的后加工。类似地，项OLPp是图案p所允许的上(over)长度容限。该项是在图案p中出现的订单所允许的上长度容限(Ljmax-Lj)/Lj中的最小值。所使用的原始卷的总数不应该大于就该特定原始卷分组而言总的可用原始卷。也就是，以下约束被包含进来以确保所有使用的原始卷都被完全使用其中下舍入算子。用于每个所使用的原始卷的图案的最大数量应该不大于最大允许的图案MAXP，如下式所给出的客户为待切割的原始卷的数量提供上限MI。因此，所有使用的原始卷之和应该小于客户给定的数量MI，如下式所给出的所有必须完成的订单(must-make-order)的需求应该通过使用原始卷或者通过使用可用原料(如果有的话)来满足。因此，其中Sj是自由整数变量，用于指示从用于订单j的原料中使用的原始卷的数量(在订单j是标准订单的情况下)。Sj的正值指示从原料中使用，而负值表示添加原料。然而，就订单j(确定或可选)而言所产生的额外卷的数量应该小于最大允许的，如下式所给出的如果订单是可选的，那么该订单的Qjmin被设为等于0，并且Qjmax被设为等于可选的订单数量。库存水平应该在安全界限SSj以及每个标准订单j的峰值界限PSj内。因此，其中CSj是订单j的当前库存。客户具有根据当前业务需要为不同的标准订单设置安全和峰值库存界限的值的灵活性。应该注意到，对于一个订单而言可能要增加库存并且从用于另一订单的库存中使用以便增加产量。分组的即将过期(即λIi≤ADL，其中ADL是客户指定关于的在过期之前的允许天数的界限)的原始卷的数量从参数得知。如下约束给出分组中的没有被使用的老化的原始卷的数量应该注意到，如果在特定原始卷分组中所使用的原始卷的数量大于该特定分组的老化卷的数量，那么决策变量具有零值。对原始卷进行分组有助于减少整数变量的数量，从而改进优化模型的性能。这种分组还有助于使用逐渐老化(increasingage)的原始卷，这是额外的优点。目标函数优化模型的目标是根据以下目标函数来使得由于制图以及由于老化而引起的损失(LOSS)最小化其中是分组中的原始卷的宽度，WPp是处于界限和之内的原始卷分组的切割图案的宽度，LPp是原始卷分组的切割图案的长度，是属于原始卷分组的所有原始卷的平均长度，是用于指示所使用的来自分组的原始卷的数量的整数决策变量，要被应用于原始卷分组的图案p的数量，并且是分组中老化的原始卷的数量。目标函数的第二项是要考虑由于那些即将到期(例如0-2天)的(有缺陷或良好的)原始卷的未使用而引起的损失。目标函数中的最后一项被包含以便在存在着多于一个给出相同修整损失的解的情况下选择使用较少原始卷的解。该目标函数使损失最小化(例如，使制图之后原始卷的未使用部分最小化)并且使原始卷和产品的可用原料的利用率最大化(例如，通过确保包括次要和主要缺陷的原始卷最大程度地使用)。然而，应该理解的是，本发明可以被安排成在不使原料利用率最大化的情况下使损失最小化或在不使损失最小化的情况下使原料利用率最大化。上述优化模型能够结合图1中所示出的订单制图系统10来实现。订单制图系统10包括处理器12、存储器14、一个或多个输入设备16和一个或多个输出设备18。如图2中所示，存储器14包括数据库20，所述数据库20用于存储通过输入设备16或以其他方式输入的各种信息。例如，数据库20存储在图2中被称作需求细节的与客户订单有关的数据。每个订单j的该客户订单信息还能够包括例如宽度Wj、长度Lj、数量Qj、客户定购的卷数MI、安全界限SSj、峰值界限PSj和客户指定的关于在过期之前的允许天数的界限ADL。而且，数据库20存储可用于制图的原始原料的平板卷原料细节。这些细节能够包括例如每个可用原始卷分组的宽度、长度、质量、缺陷、老化和数量数据。此外，数据库20存储将被用于对可用原始原料进行制图的设备的二次加工设备细节。这些细节能够包括例如二次加工设备的每个刀所耗费的原始卷宽度，二次加工设备的刀片之间的间隙的上限和下限，以及二次加工设备所使用的刀的最大数量。另外，数据库20能够存储附加数据，例如每个切割图案的产品卷的数量的界限ηmax和最大允许的图案MAXP。所有这种数据都被存储在存储器14的数据库20中以供进一步处理。另外，存储器14存储上面所描述的并且通过图3的流程图示出的优化程序30，所述优化程序被订单制图系统10执行以便优化地把根据客户订单而产生的图案制图到可用原始卷上，并且如图2所示输出需求实现(fulfilment)和原料使用细节，其中二次加工设备使用所述需求实现和原料使用细节根据最优制案来利用原始卷生产产品卷。输出设备18接收需求实现和原料使用细节。输出设备18例如能够是将需求实现和原料使用细节显示给用户的显示设备，所述用户然后能够将该信息输入到二次加工设备中以便满足客户订单。可替换地，输出设备18能够是将需求实现和原料使用细节拷贝到计算机可读媒体上的驱动器或其他设备，所述计算机可读媒体然后能够被转移到二次加工设备，所述二次加工设备被用于满足客户订单。作为另一种替换方式，输出设备18本身能够是二次加工设备，其直接接收需求实现和原料使用细节并且使用该信息来利用通过所述需求实现和原料使用细节而确定的匹配原始卷来满足客户订单。当执行优化程序30时，处理器12在32使用如上所述的约束逻辑规划来生成制案。因此，处理器12读取由正被制图的客户订单给出的需求细节，与能够被用于满足客户订单的可用原料有关的平板卷原料细节，以及有关二次加工设备的某些细节(例如刀片耗费量)。例如，处理器12读取每个订单j的需求细节，所述细节能够包括宽度Wj、长度Lj、数量Qj、客户定购的卷数MI、安全界限SSj、峰值界限PSj和客户指定的关于在过期之前的允许天数的界限ADL。而且，处理器12读取可用于制图的原始卷的平板卷原料细节。这些细节能够包括例如每个可用原始卷分组的宽度、长度、质量、缺陷、老化和数量数据。此外，处理器12读取被用于对可用原始原料进行制图的设备的二次加工设备细节中的某些细节。这些细节能够包括例如将被用于满足客户订单J的二次加工设备的刀片耗费量β和界限ηmax。基于该读取信息，处理器12根据等式(1)-(3)来产生制案。因此，原始卷根据平板卷原料数据而被分成若干分组。如上所述，每个分组包含在如上所述的某些容限内具有相同宽度和长度的卷。分组中任何包含缺陷的原始卷能够被如此指定。而且，二维矩阵SΔi，k、EΔi，k和TΔi，k能够根据包含在平板卷原料数据中的缺陷信息来建立。可替换地，分组信息和缺陷矩阵能够被预先确定并且由处理器12来读取。切割图案POp，j是根据以下项来确定的服从约束(1)-(3)的良好原始卷(没有缺陷的那些原始卷)和相应的客户订单和原始卷细节以及诸如刀片耗费量β和界限ηmax之类的某些信息。为了使原料利用率最大化，还为那些服从约束(1)-(3)的具有次要和主要缺陷的原始卷生成制案。因此，使用上述的SΔi，k，EΔi，k和TΔi，k来对包含次要缺陷的原始卷进行排序。在没有刀切入有缺陷的原始卷的有缺陷区域的情况下不能被从有缺陷的原始卷中切下的任何切割图案都不被添加到可能的制案。而且，使用SΔi，k，EΔi，k和TΔi，k将具有一个或多个主要缺陷的原始卷切割成子卷，从而除去初始原始卷的坏的或有缺陷的部分。所产生的用于包含次要缺陷的原始卷的制案被添加到为良好原始卷生成的制案。类似地，从原始卷切除包含主要缺陷的区域而得的子卷被制图，并且这些制案也被添加到为良好原始卷生成的制案。在34，把在32产生的制案与包含原始卷的可用原料进行匹配。如上所论述的那样，该匹配根据各种属性(例如，宽度、长度、质量和数量)把在如上所述的图案生成期间确定的制案与可用原料相关联。在34的匹配期间，处理器12使用与二次加工设备相关的某些细节(例如，二次加工设备的刀片之间的间隙的上限和下限，以及二次加工设备所使用的刀的最大数量)来把在32生成的制案与可用的平板原料进行匹配。因此，如果依照特定制案不能切割特定原始卷-由于图案或卷落在二次加工设备的刀片间隙的上限和下限之外或者由于切割将需要超过二次加工设备所使用的最大刀数量的刀数量，则该图案和该卷不匹配。二次加工设备的宽度范围和/或直径/长度范围也能够被用于将制案和原始卷或板原料进行匹配。而且例如，在匹配在32生成的制案和可用原料时能够考虑该特定二次加工设备能够处理的最小和最大负载(在重量方面)。在36，最优匹配或关联是根据诸如上述的混合整数线性规划来选择的。在上面所给出的特定例子中，处理器12在36使用约束(4)-(13)和等式(14)的目标函数来选择在34确定的在一个或多个制案p和一个或多个原始卷分组之间的匹配中的最优匹配。如上所述，这些最优匹配然后在38被提供给用户、存储介质或直接提供给二次加工设备以便生产客户所定购的产品卷。该过程使浪费最小化并且使原料利用率最大化。本发明的某些修改已经在上文中被论述。本发明的其他修改将会被本发明领域的技术人员想到。例如，尽管上述等式特别用于适应其中干膜是被加工来生产产品卷和/或板的原料的行业，但是这些等式必要时能够被很容易修改为适应其他平板行业。实际上，本发明同样适用于其他行业，例如造纸工业，其对平板和/或卷进行制图以生产产品平板和/或卷。此外，能够向在根据约束逻辑规划的制案生成期间施加的约束添加某些业务要求。这样的业务能够包括例如每个图案可接受的修整损失、可替换的样式替换、标准订单尺寸等。关于每个图案可接受的修整损失，每个制图业务可能会有这样的要求以使得每个图案的修整损失必须低于可接受的修整损失。例如，如果原始卷的宽度是7米并且可接受的修整损失是0.25米，那么没有利用原始卷的6.75米的最小宽度的图案是不可接受的，即使该方案的整体修整效率很高。关于可替换的样式替换，每个制图业务可以确定能够根据与特定客户的业务关系或业务潜力(businesspotential)向特定订单或特定客户提供可替换样式的产品。关于标准订单尺寸，每个制图业务能够根据其客户订单的历史来限定其自身的标准订单尺寸。而且，在制案生成过程中使用的约束逻辑规划能够使用绕向(windingdirection)作为约束。存在着两种绕向，即纵向和毡方向(wireandfeltdirection)。客户可以要求特定方向。因此，本发明的说明书可以被解释为仅仅是说明性的，并且用于向本领域技术人员讲授执行本发明的最佳方式。可以在不偏离本发明的精神的情况下对所述细节进行相当大的改变，并且对落入所附权利要求的范围内的所有修改的单独使用都予以保留。权利要求1.一种对平板原料的原始卷和/或板进行制图的方法，所述方法通过加工系统来实现，所述方法包括使用约束逻辑规划来生成制案；对制案和平板原料的可用的原始卷和/或板进行匹配；和，选择与可用的原始卷和/或板最优匹配的制案中的一些以便使可用的原始卷和/或板的浪费最小化。2.如权利要求1所述的方法，其中生成制案包括根据客户提供的订单宽度和长度来约束所生成的制案。3.如权利要求1所述的方法，其中生成制案包括根据原始卷和/或板的宽度和长度来约束所生成的制案。4.如权利要求1所述的方法，其中生成制案包括根据二次加工设备的刀片耗费量来约束所生成的制案。5.如权利要求1所述的方法，其中生成制案包括根据客户提供的订单宽度和长度并且根据原始卷和/或板的宽度和长度来约束所生成的制案。6.如权利要求1所述的方法，其中生成制案包括根据客户提供的订单宽度和长度、根据原始卷和/或板的宽度和长度并且根据二次加工设备的刀片耗费量来约束所生成的制案。7.如权利要求1所述的方法，其中对制案和平板原料的可用的原始卷和/或板进行匹配包括对制案、平板原料的可用的原始卷和/或板以及二次加工设备进行匹配。8.如权利要求1所述的方法，其中选择制案中的一些包括从使制案和可用的原始卷和/或板匹配的那些制案中选择使原料利用率最大化的最优图案。9.如权利要求1所述的方法，其中选择制案中的一些包括对从使制案和可用的原始卷和/或板匹配的那些制案中的选择进行约束以便完全使用所有被用于满足订单的原始卷和/或板。10.如权利要求1所述的方法，其中选择制案中的一些包括对从使制案和可用的原始卷和/或板匹配的那些制案中的选择进行约束以便优先使用老化的原始卷和/或板。11.如权利要求1所述的方法，其中选择制案中的一些包括对从使制案和可用的原始卷和/或板匹配的那些制案中的选择进行约束以便限制就每个原始卷而言不同图案的总数量。12.如权利要求1所述的方法，其中选择制案中的一些包括根据从标准订单的原料中的使用或对所述标准订单的原料的添加，对从使制案和可用的原始卷和/或板匹配的那些制案中的选择进行约束。13.如权利要求1所述的方法，其中选择制案中的一些包括选择最优地匹配平板原料的可用的良好和有缺陷的原始卷和/或板的那些制案以便使对平板原料的有缺陷的原始卷和/或板的利用率最大化。全文摘要通过加工设备对平板原料的原始卷和/或板进行制图，所述加工设备使用约束逻辑规划生成制案，对制案和平板原料的可用的原始卷和/或板进行匹配，以及使用混合整数线性规划从使制案和可用的原始卷和/或板的那些制案中选择最优图案。文档编号G06F19/00GK101361074SQ200680051650公开日2009年2月4日申请日期2006年11月20日优先权日2005年11月28日发明者M·D·卡帕迪,P·林加图赖,S·普拉加蒂斯瓦兰申请人:霍尼韦尔国际公司