特許 6572356 配置データ作成装置及び配置データ作成方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6572356

(24)【登録日】2019年8月16日

(45)【発行日】2019年9月11日

(54)【発明の名称】配置データ作成装置及び配置データ作成方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 17/50 20060101AFI20190902BHJP

   B23D 36/00 20060101ALI20190902BHJP

【ＦＩ】

   G06F17/50 634A

   B23D36/00 501C

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2018-166573(P2018-166573)

(22)【出願日】2018年9月6日

【審査請求日】2019年6月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】390014672

【氏名又は名称】株式会社アマダホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】大津 考亮

【審査官】 田中 幸雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−８５７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２８６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２５３５５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６６９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／０３８１９６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ １７／５０

Ｂ２３Ｄ ３６／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

各部品に関する情報として長さを含む複数の部品の部品データと、各材料に関する情報としての長さ及び所有する本数を含む複数の材料の材料データとを記憶する記憶部と、
前記部品データにおける複数の部品のうち製作しようとする１または複数の部品が製作対象部品として選択されて各製作対象部品の員数が設定され、前記材料データにおける複数の材料のうち前記各製作対象部品を製作するために使用することができる複数の材料が複数の使用可能材料として抽出されているとき、前記各製作対象部品を設定された員数だけ前記複数の使用可能材料より選択された使用可能材料に配置して配置データを作成する配置データ作成部と、
を備え、
前記配置データ作成部は、
前記複数の使用可能材料のうち最長の使用可能材料である第１の使用可能材料を選択して、前記第１の使用可能材料に前記各製作対象部品を配置するネスティングを実行し、
前記第１の使用可能材料に配置された前記各製作対象部品の配置の状態を維持したまま、前記各製作対象部品を、前記複数の使用可能材料のうちの前記第１の使用可能材料よりも短い第２の使用可能材料に配置することができるときに、前記各製作対象部品を前記第２の使用可能材料に配置する第１の後処理を実行する
配置データ作成装置。

【請求項2】

前記配置データ作成部は、
前記第１の後処理が実行されなかったときには前記各製作対象部品を前記第１の使用可能材料に配置した状態で、前記第１の後処理が実行されたときには前記各製作対象部品を前記第２の使用可能材料に配置した状態で、前記各製作対象部品が配置されている複数の使用可能材料のうち、歩留まり率が最も低く、かつ、歩留まり率が所定の基準値未満の使用可能材料である歩留まり率最低材料に配置されている製作対象部品を、前記歩留まり率最低材料よりも短い使用可能材料に配置する第２の後処理を実行する
請求項１に記載の配置データ作成装置。

【請求項3】

前記配置データ作成部は、
前記歩留まり率最低材料に配置されている製作対象部品を、前記歩留まり率最低材料よりも短い複数の使用可能材料のうち、長い使用可能材料から短い使用可能材料へと順に選択して前記第２の後処理を実行する
請求項２に記載の配置データ作成装置。

【請求項4】

コンピュータ機器が、
材料を切断することによって製作しようとする１または複数の製作対象部品と、各製作対象部品の員数とが設定されたとき、複数の材料のうち、前記各製作対象部品を製作するために使用することができる複数の使用可能材料を抽出し、
前記複数の使用可能材料のうち最長の使用可能材料である第１の使用可能材料を選択して、前記第１の使用可能材料に前記各製作対象部品を設定された員数だけ配置するネスティングを実行し、
前記第１の使用可能材料に配置された前記各製作対象部品の配置の状態を維持したまま、前記各製作対象部品を、前記複数の使用可能材料のうちの前記第１の使用可能材料よりも短い第２の使用可能材料に配置することができるときに、前記各製作対象部品を前記第２の使用可能材料に配置する第１の後処理を実行し、
前記第１の後処理が実行されなかったときには前記各製作対象部品を前記第１の使用可能材料に配置した配置データを作成し、前記第１の後処理が実行されたときには前記各製作対象部品を前記第２の使用可能材料に配置した配置データを作成する
配置データ作成方法。

【請求項5】

前記コンピュータ機器が、
前記第１の後処理が実行されなかったときには前記各製作対象部品を前記第１の使用可能材料に配置した状態で、前記第１の後処理が実行されたときには前記各製作対象部品を前記第２の使用可能材料に配置した状態で、前記各製作対象部品が配置されている複数の使用可能材料のうち、歩留まり率が最も低い使用可能材料である歩留まり率最低材料の歩留まり率が所定の基準値未満であるか否かを判定し、
前記歩留まり率最低材料の歩留まり率が前記基準値未満であると判定されたとき、前記歩留まり率最低材料に配置されている製作対象部品を、前記歩留まり率最低材料よりも短い使用可能材料に配置する第２の後処理を実行する
請求項４に記載の配置データ作成方法。

【請求項6】

前記コンピュータ機器が、
前記歩留まり率最低材料に配置されている製作対象部品を、前記歩留まり率最低材料よりも短い複数の使用可能材料のうち、長い使用可能材料から短い使用可能材料へと順に選択して前記第２の後処理を実行する
請求項５に記載の配置データ作成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加工機によって所定長さのパイプまたは鋼材から複数の長さの部品を切断する際に用いる配置データを作成する配置データ作成装置及び配置データ作成方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えばレーザビームを用いてパイプまたは鋼材である材料を切断する加工機がある。この種の加工機は、ＮＣ装置によって制御される。ＮＣ装置は、材料を切断する処理の手順を規定する加工プログラムに従って加工機を制御する。加工機が材料を切断して複数の長さの部品を製作するとき、複数の長さの材料のうちのどの材料を選択して、選択した材料にそれぞれの長さの部品をどのように割り当てて材料を切断するかという配置を決める必要がある。材料に対する部品の配置はネスティングと称される。加工プログラムは、材料に対する部品のネスティングの状態を示す配置データに基づいて作成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−８５７４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

加工機によって材料を切断して部品を製作するとき、材料の歩留まり率を極力よくすることが求められる。ここでの歩留まり率とは、材料の長さに対する部品として使用された部分の割合であり、材料に対して残材の割合が多ければ歩留まり率が悪いということである。

【0005】

本発明は、材料を切断して部品を製作するときの歩留まり率を向上させることができる配置データ作成装置及び配置データ作成方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、各部品に関する情報として長さを含む複数の部品の部品データと、各材料に関する情報としての長さ及び所有する本数を含む複数の材料の材料データとを記憶する記憶部と、前記部品データにおける複数の部品のうち製作しようとする１または複数の部品が製作対象部品として選択されて各製作対象部品の員数が設定され、前記材料データにおける複数の材料のうち前記各製作対象部品を製作するために使用することができる複数の材料が複数の使用可能材料として抽出されているとき、前記各製作対象部品を設定された員数だけ前記複数の使用可能材料より選択された使用可能材料に配置して配置データを作成する配置データ作成部とを備え、前記配置データ作成部は、前記複数の使用可能材料のうち最長の使用可能材料である第１の使用可能材料を選択して、前記第１の使用可能材料に前記各製作対象部品を配置するネスティングを実行し、前記第１の使用可能材料に配置された前記各製作対象部品の配置の状態を維持したまま、前記各製作対象部品を、前記複数の使用可能材料のうちの前記第１の使用可能材料よりも短い第２の使用可能材料に配置することができるときに、前記各製作対象部品を前記第２の使用可能材料に配置する第１の後処理を実行する配置データ作成装置を提供する。

【0007】

本発明は、コンピュータ機器が、材料を切断することによって製作しようとする１または複数の製作対象部品と、各製作対象部品の員数とが設定されたとき、複数の材料のうち、前記各製作対象部品を製作するために使用することができる複数の使用可能材料を抽出し、前記複数の使用可能材料のうち最長の使用可能材料である第１の使用可能材料を選択して、前記第１の使用可能材料に前記各製作対象部品を設定された員数だけ配置するネスティングを実行し、前記第１の使用可能材料に配置された前記各製作対象部品の配置の状態を維持したまま、前記各製作対象部品を、前記複数の使用可能材料のうちの前記第１の使用可能材料よりも短い第２の使用可能材料に配置することができるときに、前記各製作対象部品を前記第２の使用可能材料に配置する第１の後処理を実行し、前記第１の後処理が実行されなかったときには前記各製作対象部品を前記第１の使用可能材料に配置した配置データを作成し、前記第１の後処理が実行されたときには前記各製作対象部品を前記第２の使用可能材料に配置した配置データを作成する配置データ作成方法を提供する。

【発明の効果】

【0008】

本発明の配置データ作成装置及び配置データ作成方法によれば、材料を切断して部品を製作するときの歩留まり率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態の配置データ作成装置として機能するコンピュータ機器を含むレーザ加工システムを示すブロック図である。

【図2】コンピュータ機器の表示部に表示されるネスティング計画画像の一例を示す図である。

【図3】ネスティング計画に投入された投入部品及びその部品を製作するために抽出された投入材料の例１を示す図である。

【図4】一実施形態及び比較例において、例１の投入部品を投入材料にネスティングした状態を示す図である。

【図5】ネスティング計画に投入された投入部品及びその部品を製作するために抽出された投入材料の例２を示す図である。

【図6】一実施形態において、例２の投入部品を投入材料にネスティングした状態を示す図である。

【図7】一実施形態の例２において、第１の後処理を実行した状態を示す図である。

【図8】ネスティング計画に投入された投入部品及びその部品を製作するために抽出された投入材料の例３を示す図である。

【図9】一実施形態において、例３の投入部品を投入材料にネスティングした状態を示す図である。

【図10】一実施形態の例３において、歩留まり率最低材料に配置された第２の後処理の対象の投入部品と、歩留まり率最低材料より短い投入材料を示す図である。

【図11】一実施形態の例３において、第２の後処理を実行した状態を示す図である。

【図12】一実施形態の例３における最終的なネスティングの状態を示す図である。

【図13A】一実施形態の配置データ作成装置の動作、及び、一実施形態の配置データ作成方法を示すフローチャートである。

【図13B】一実施形態の配置データ作成装置の動作、及び、一実施形態の配置データ作成方法を示すフローチャートである。

【図14】図１３ＢのステップＳ８において、第２の後処理の対象の全ての投入部品を材料に配置できないと判定される第１の例を示す図である。

【図15】図１３ＢのステップＳ８において、第２の後処理の対象の全ての投入部品を材料に配置できないと判定される第２の例を示す図である。

【図16】図１３Ｂにおいて、第２の後処理が複数回実行される場合の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、一実施形態の配置データ作成装置及び配置データ作成方法について、添付図面を参照して説明する。

【0011】

図１において、コンピュータ機器１０と、ＮＣ装置２０と、レーザ加工機３０は、レーザ加工システムを構成する。コンピュータ機器１０は、一実施形態の配置データ作成装置を構成し、一実施形態の配置データ作成方法を実行し、配置データ作成プログラムを記憶している。

【0012】

コンピュータ機器１０は、レーザ加工機３０が材料を加工するための加工プログラムを作成して、ＮＣ装置２０に供給する。ＮＣ装置２０が加工プログラムに基づいてレーザ加工機３０を制御することにより、レーザ加工機３０は材料を切断する。材料は金属のパイプまたは鋼材であり、パイプは例えば円柱（円筒）状または四角柱状の形状を有し、鋼材は例えば山形鋼、溝形鋼、軽量山形鋼、軽量溝形鋼、リップ溝形鋼のいずれかである。

【0013】

加工プログラムが図示していないサーバ等の記憶部に保存され、ＮＣ装置２０が記憶部より読み出した加工プログラムに基づいてレーザ加工機３０を制御してもよい。コンピュータ機器１０がＮＣ装置２０と離れた遠隔地に配置されていて、ネットワークによってＮＣ装置２０と接続されていてもよい。

【0014】

コンピュータ機器１０は、ＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing）として機能するコンピュータ機器である。コンピュータ機器１０は、記憶部１１と、中央処理装置（以下、ＣＰＵ）１２と、操作部１３と、表示部１４とを備える。記憶部１１には、部品データと、材料データと、配置データを作成するためのコンピュータプログラムである配置データ作成プログラムと、加工プログラムを作成するためのコンピュータプログラムである加工プログラム作成プログラムとが記憶されている。

【0015】

部品データは複数の部品に関するデータであり、各部品に関する情報としての長さを含む。材料データは複数の材料に関するデータであり、各材料に関する情報としての長さ及び所有する本数を含む。

【0016】

部品データ及び材料データと、配置データ作成プログラム及び加工プログラム作成プログラムとが異なる記憶部に記憶されていてもよい。配置データ作成プログラム及び加工プログラム作成プログラムは、ＣＡＭプログラムである。

【0017】

ＣＰＵ１２が配置データ作成プログラムを実行すると、ＣＰＵ１２は配置データ作成部１２１として機能する。ＣＰＵ１２が加工プログラム作成プログラムを実行すると、ＣＰＵ１２は加工プログラム作成部１２２として機能する。加工プログラム作成部１２２は、配置データ作成部１２１によって作成された配置データに基づいて、レーザ加工機３０が材料を切断する際に用いるＮＣデータよりなる加工プログラムを作成する。ＮＣデータはレーザ加工機３０を制御する機械制御コードである。

【0018】

材料を切断して所定の部品を製作しようとするとき、オペレータが操作部１３によってネスティング計画を実行するよう操作すると、図２に示すように、表示部１４にはネスティング計画画像１４０が表示される。配置データ作成部１２１は、表示部１４にネスティング計画画像１４０を表示させる。ネスティング計画画像１４０は、製作しようとする部品の一覧を示す部品一覧領域１４１と、部品一覧領域１４１の部品を製作するために使用可能な材料（投入材料）の一覧を示す材料一覧領域１４２とを含む。

【0019】

図２に示すネスティング計画画像１４０は、オペレータが、記憶部１１に記憶されている部品データのうち、部品番号Ｐ−Ｘ、Ｐ−Ｙ、及びＰ−Ｚの部品を選択し、製作する員数をそれぞれ２個、２個、及び４個に設定した場合を示している。部品一覧領域１４１には、部品番号Ｐ−Ｘ、Ｐ−Ｙ、及びＰ−Ｚの各部品がパイプを切断した部品であることを示すマーク１４３が表示されている。

【0020】

配置データ作成部１２１は、部品番号Ｐ−Ｘ、Ｐ−Ｙ、及びＰ−Ｚの各部品を製作するために使用可能な材料を材料データより抽出して、材料一覧領域１４２に表示させる。部品番号Ｐ−Ｘ、Ｐ−Ｙ、及びＰ−Ｚの各部品は直径１００ｍｍ、板厚２ｍｍの部品であるから、使用可能な材料は直径１００ｍｍで板厚２ｍｍのパイプである。

【0021】

図２に示す例では、パイプ材料名称ＭＴ−ＰＡ、ＭＴ−ＰＢ、ＭＴ−ＰＸ、…のパイプが使用可能な材料として抽出されている。パイプ材料名称ごとに、材料の長さと所有する本数が表示されている。材料一覧領域１４２には、材料がパイプであることを示すマーク１４４が表示されている。マーク１４４はマーク１４３と同じでよい。

【0022】

図３〜図１２を用いて、歩留まり率を向上させるために、配置データ作成部１２１がどのようにネスティングを実行して配置データを作成するかを説明する。図３は、例１として、ネスティング計画に投入された投入部品が部品番号Ｐ−Ａ及びＰ−Ｂの部品であって、それらの部品を製作するために使用可能な投入材料が材料名称ＭＴ−Ａ及びＭＴ−Ｂの材料であった場合を示している。部品番号Ｐ−Ａ及びＰ−Ｂの部品が製作しようとする製作対象部品である。材料名称ＭＴ−Ａ及びＭＴ−Ｂの材料が、各製作対象部品を製作するために使用することができる使用可能材料である。

【0023】

部品番号Ｐ−Ａ及びＰ−Ｂの部品の部品長さはそれぞれ５００ｍｍ及び１６００ｍｍであり、各部品の員数は１である。材料名称ＭＴ−Ａ及びＭＴ−Ｂの材料の材料長さはそれぞれ２０００ｍｍ及び２５００ｍｍであり、各材料の本数は１である。

【0024】

従来においては、使用可能な複数の投入材料が存在するときにオペレータによって投入材料の優先順位が設定され、優先順位に従って投入材料が選択されてネスティングが実行される。材料名称ＭＴ−Ａの材料が優先順位の最も高い優先順位１、材料名称ＭＴ−Ｂの材料が優先順位１よりも優先順位の低い優先順位２に設定されている場合を比較例とする。なお、オペレータは複数の投入材料に対して任意に優先順位を設定することができる。

【0025】

図４に示すように、比較例においては、部品番号Ｐ−Ｂの部品が材料名称ＭＴ−Ａの材料に自動的に配置され、部品番号Ｐ−Ａの部品が材料名称ＭＴ−Ｂの材料に自動的に配置される。なお、材料名称ＭＴ−Ａの材料に部品番号Ｐ−Ｂの部品を配置すると材料名称ＭＴ−Ａの材料には部品番号Ｐ−Ａの部品を配置できないため、部品番号Ｐ−Ａの部品は材料名称ＭＴ−Ｂの材料に配置される。

【0026】

比較例においては、材料名称ＭＴ−Ａの材料の歩留まり率は（１６００／２０００）×１００で８０％であり、材料名称ＭＴ−Ｂの材料の歩留まり率は（５００／２５００）×１００で２０％である。材料名称ＭＴ−Ａ及びＭＴ−Ｂの材料の平均歩留まり率は５０％である。

【0027】

本実施形態においては、使用可能な複数の投入材料が存在するときに、最長の投入材料（第１の使用可能材料）が優先的に選択されて、ネスティングが実行される。図４に示すように、本実施形態においては、配置データ作成部１２１は例１における最長の投入材料である材料名称ＭＴ−Ｂの材料に部品番号Ｐ−Ｂ及びＰ−Ａの部品を配置する配置データを作成する。本実施形態においては、材料名称ＭＴ−Ｂの材料の歩留まり率は{（１６００＋５００）／２５００}×１００で８４％である。平均歩留まり率は５０％から８４％に改善される。

【0028】

図４に示すように、部品番号Ｐ−Ｂの部品と部品番号Ｐ−Ａの部品との間には、５〜１０ｍｍ程度の隙間である部品間さん巾を設けている。歩留まり率の計算においては部品間さん巾を無視している。部品間さん巾は０に設定することも可能である。部品間さん巾及び歩留まり率の計算については他の図面においても同様である。

【0029】

なお、部品長さまたは員数と材料長さとの関係によっては、最長の材料を優先的に選択してネスティングを実行することにより歩留まり率が改善されないことが起こり得る。しかしながら、本発明者による検証によって、最長の材料を優先的に選択してネスティングを実行することにより歩留まり率が改善されることが多いことが確認されている。よって、最長の投入材料を優先的に選択してネスティングを実行するのがよい。

【0030】

なお、最長の材料を優先的に選択しても歩留まり率が改善されない場合の歩留まり率の改善の処理については、後述する例２及び例３を用いて説明する。

【0031】

図５は、例２として、ネスティング計画に投入された投入部品が部品番号Ｐ−Ｂの部品であって、それらの部品を製作するために使用可能な投入材料が材料名称ＭＴ−Ｃ及びＭＴ−Ａの材料であった場合を示している。部品番号Ｐ−Ｂの部品が製作対象部品である。材料名称ＭＴ−Ｃ及びＭＴ−Ａの材料が、製作対象部品を製作するために使用することができる使用可能材料である。

【0032】

部品番号Ｐ−Ｂの部品の部品長さは１６００ｍｍであり、員数は１である。材料名称ＭＴ−Ｃ及びＭＴ−Ｂの材料の材料長さはそれぞれ３０００ｍｍ及び２０００ｍｍであり、各材料の本数は１である。

【0033】

本実施形態においては、図６に示すように、配置データ作成部１２１は例２における最長の投入材料（第１の使用可能材料）である材料名称ＭＴ−Ｃの材料に部品番号Ｐ−Ｂの部品を配置する配置データを作成する。このとき、材料名称ＭＴ−Ｃの材料の歩留まり率は（１６００／３０００）×１００で５３％である。

【0034】

続けて、配置データ作成部１２１は、未使用の材料であって最長の投入材料よりも短い投入材料（第２の使用可能材料）が存在するときには、その短い投入材料に対して投入部品を配置する第１の後処理を実行する。例２では、配置データ作成部１２１は、材料名称ＭＴ−Ａの材料に部品番号Ｐ−Ｂの部品を配置する配置データを作成する。配置データ作成部１２１が投入部品を配置する投入材料を変更するとき、投入部品の配置の状態を変更せず維持する。

【0035】

図７に示すように、配置データ作成部１２１が材料名称ＭＴ−Ａの材料に部品番号Ｐ−Ｂの部品を配置する配置データを作成すると、歩留まり率は（１６００／２０００）×１００で８０％となり、平均歩留まり率は５３％から８４％に改善される。

【0036】

例１において、配置データ作成部１２１が第１の後処理を実行しないのは、図４における部品番号Ｐ−Ｂ及びＰ−Ａの２つ部品を、それらの配置の状態を変更しないで材料名称ＭＴ−Ａの材料に配置することができないからである。

【0037】

さらに、配置データ作成部１２１は、後述する第２の後処理を実行することが好ましい。配置データ作成部１２１は、第１の後処理を実行したか否かにかかわらず、第２の後処理を実行する。例３を用いて、配置データ作成部１２１が第２の後処理をどのように実行するかを説明する。

【0038】

図８は、例３として、ネスティング計画に投入された投入部品が部品番号Ｐ−Ａ及びＰ−Ｂの部品であって、それらの投入部品を製作するために使用可能な投入材料が材料名称ＭＴ−Ｄ及びＭＴ−Ａの材料であった場合を示している。部品番号Ｐ−Ａ及びＰ−Ｂの部品が製作対象部品である。材料名称ＭＴ−Ｄ及びＭＴ−Ａの材料が、各製作対象部品を製作するために使用することができる使用可能材料である。

【0039】

部品番号Ｐ−Ａ及びＰ−Ｂの部品の部品長さはそれぞれ５００ｍｍ及び１６００ｍｍであり、員数はそれぞれ２及び４である。材料名称ＭＴ−Ｄ及びＭＴ−Ａの材料の材料長さはそれぞれ６０００ｍｍ及び２０００ｍｍであり、各材料の本数は２である。

【0040】

図９に示すように、配置データ作成部１２１は例３における最長の投入材料である材料名称ＭＴ−Ｄの材料に部品番号Ｐ−Ａ及びＰ−Ｂの部品を配置する配置データを作成する。材料名称ＭＴ−Ｄの１本目の材料には、部品番号Ｐ−Ｂの部品が３つ配置され、２本目の材料には、部品番号Ｐ−Ｂの部品が１つ、部品番号Ｐ−Ａの部品が２つ配置される。このとき、１本目の材料の歩留まり率は｛（３×１６００）／６０００）｝×１００で８０％であり、２本目の材料の歩留まり率は｛（１６００＋２×５００）／６０００）｝×１００で４３％である。

【0041】

例３においては第１の後処理を実行することができないため、最長の投入材料に投入部品が配置された状態で、配置データ作成部１２１は、投入部品が配置されている複数の投入材料のうち、歩留まり率が最も低く、かつ、歩留まり率が所定の基準値未満の材料に対して、第２の後処理を実行する。本実施形態においては、基準値を８０％とする。

【0042】

具体的には、配置データ作成部１２１は、歩留まり率が最も低く、かつ、歩留まり率が基準値未満の投入材料（以下、歩留まり率最低材料）に配置された部品を、歩留まり率最低材料の材料長さより短い未使用の材料に配置するネスティングを実行する。配置データ作成部１２１は、歩留まり率最低材料の材料長さより短い材料が複数存在する場合には、材料長さが長い材料から短い材料へと順にネスティングを実行する。

【0043】

第１の後処理が実行された場合には、最長の投入材料より短い投入材料に投入部品が配置された状態で、配置データ作成部１２１は、投入部品が配置されている複数の投入材料のうち、歩留まり率が最も低く、かつ、歩留まり率が所定の基準値未満の材料に対して、第２の後処理を実行すればよい。

【0044】

図９に示すように、例３において、材料名称ＭＴ−Ｄの２本目の材料の歩留まり率が最も低く、かつ、歩留まり率が８０％未満である。図１０に示すように、２本目の材料に配置された投入部品は、部品番号Ｐ−Ａの部品が２つ、部品番号Ｐ−Ｂの部品が１つである。歩留まり率最低材料の材料長さより短い未使用の材料は、材料名称ＭＴ−Ａの材料であり、２本存在している。

【0045】

図１１に示すように、配置データ作成部１２１は、第２の後処理として、材料名称ＭＴ−Ａの１本目の材料に部品番号Ｐ−Ｂの部品を１つ配置し、２本目の材料に部品番号Ｐ−Ａの部品を２つ配置するネスティングを実行する。このとき、１本目の材料の歩留まり率は（１６００／２０００）×１００で８０％であり、２本目の材料の歩留まり率は（２×５００／２０００）×１００で５０％である。２本の材料の平均歩留まり率は６５％である。

【0046】

以上によって、配置データ作成部１２１は、例３において最終的に図１２に示す配置データを作成する。材料名称ＭＴ−Ｄの１本の材料に部品番号Ｐ−Ｂの部品が３つ配置され、材料名称ＭＴ−Ａの１本目の材料に部品番号Ｐ−Ｂの部品が１つ配置され、材料名称ＭＴ−Ａの２本目の材料に部品番号Ｐ−Ａの部品が２つ配置される。第２の後処理を実行することにより平均歩留まり率は６１．５％から７０％に改善される。

【0047】

図１３Ａ及び図１３Ｂに示すフローチャートを用いて、ＣＰＵ１２（配置データ作成部１２１）が実行する配置データの作成処理を説明する。図１３Ａにおいて、ＣＰＵ１２は、ステップＳ１にて、最長の投入材料に投入部品を自動的に配置する自動ネスティングを実行する。ＣＰＵ１２は、ステップＳ２にて、第１の後処理が実行可能か否かを判定する。第１の後処理が実行可能であれば（YES）、ＣＰＵ１２は、ステップＳ３にて、第１の後処理を実行して、処理をステップＳ４に移行させる。ステップＳ２にて第１の後処理が実行可能でなければ（NO）、ＣＰＵ１２は処理をステップＳ４に移行させる。

【0048】

ＣＰＵ１２は、ステップＳ４にて、投入部品が配置された各材料の歩留まり率を算出し、ステップＳ５にて、歩留まり率最小の材料の歩留まり率ＵＴＬが８０％未満であるか否かを判定する。ＵＴＬは変数である。歩留まり率ＵＴＬが８０％未満でなければ（NO）、ＣＰＵ１２は処理を終了させる。

【0049】

歩留まり率ＵＴＬが８０％未満であれば（YES）、ＣＰＵ１２は、図１３Ｂに示すステップＳ６にて、第２の後処理で使用可能な投入材料があるか否かを判定する。第２の後処理で使用可能な投入材料があれば（YES）、ＣＰＵ１２は、ステップＳ７にて、第２の後処理を実行する。第２の後処理で使用可能な投入材料がなければ（NO）、ＣＰＵ１２は処理をステップＳ１３に移行させる。

【0050】

ＣＰＵ１２は、ステップＳ７に続けてステップＳ８にて、第２の後処理の対象の全ての投入部品を、第２の後処理で使用可能と判定された投入材料に配置可能であるか否かを判定する。第２の後処理の対象の全ての投入部品を投入材料に配置可能であれば（YES）、ＣＰＵ１２は、ステップＳ９にて、第２の後処理の対象の投入部品を配置した投入材料における平均歩留まり率ＵＴＬaveを算出する。ＵＴＬaveは変数である。ステップＳ８にて、第２の後処理の対象の全ての投入部品を投入材料に配置可能でなければ（NO）、ＣＰＵ１２は処理をステップＳ１３に移行させる。

【0051】

ステップＳ８にて第２の後処理の対象の全ての投入部品を投入材料に配置可能でないと判定されるのは、図１４または図１５のような場合である。図１４は、第２の後処理で使用しようとする投入材料が投入部品よりも短い場合を示している。図１５は、一例として、投入部品を投入材料に１０個配置しなければならないのに９個しか配置できず、全ての投入部品を投入材料に配置できない場合を示している。

【0052】

図１３Ｂに戻り、ＣＰＵ１２は、ステップＳ１０にて、平均歩留まり率ＵＴＬaveが歩留まり率ＵＴＬより大きいか否かを判定する。平均歩留まり率ＵＴＬaveが歩留まり率ＵＴＬより大きくなければ（NO）、歩留まり率最小の投入材料の歩留まり率ＵＴＬは改善していないということであり、ＣＰＵ１２は、処理をステップＳ６に戻して、ステップＳ６以降を繰り返す。

【0053】

ＣＰＵ１２は、歩留まり率最低材料より短い投入材料が複数存在する場合には、材料長さが長い材料から短い材料へと順に選択してステップＳ７の第２の後処理を実行する。よって、第２の後処理は、複数回実行されることがある。

【0054】

図１６は、第２の後処理が複数回実行される場合の一例を示している。図１３ＡのステップＳ１における自動ネスティング及びステップＳ３における第１の後処理を実行した結果、材料名称ＭＴ−Ａ及びＭＴ−Ｂの材料が使用され、ＭＴ−Ｂの材料が歩留まり率最低材料であったとする。この場合、未使用の材料のうち、歩留まり率最低材料より短い材料名称ＭＴ−Ｄ、ＭＴ−Ｅ、ＭＴ−Ｆ、及びＭＴ−Ｇの材料が第２の後処理で使用可能な投入材料となる。

【0055】

１回目の第２の後処理として、例えば材料名称ＭＴ−Ｄの材料が選択されて第２の後処理が実行される。平均歩留まり率ＵＴＬaveが歩留まり率ＵＴＬより大きくなければ、材料名称ＭＴ−Ｄの材料より短い材料名称ＭＴ−Ｆ及びＭＴ−Ｇの材料が２回目の第２の後処理で使用可能な材料となる。

【0056】

２回目の第２の後処理として、材料名称ＭＴ−Ｆの材料が選択されて第２の後処理が実行される。平均歩留まり率ＵＴＬaveが歩留まり率ＵＴＬより大きくなければ、材料名称ＭＴ−Ｆの材料より短い材料名称ＭＴ−Ｇの材料が３回目の第２の後処理で使用可能な材料となる。３回目の第２の後処理として、材料名称ＭＴ−Ｇの材料が選択されて第２の後処理が実行される。

【0057】

図１３Ｂに戻り、ステップＳ１０にて平均歩留まり率ＵＴＬaveが歩留まり率ＵＴＬより大きければ（YES）、ＣＰＵ１２は、ステップＳ１１にて、歩留まり率ＵＴＬ（変数ＵＴＬ）を平均歩留まり率ＵＴＬave（変数ＵＴＬave）に設定する。ＣＰＵ１２は、ステップＳ１１に続けてステップＳ１２にて、歩留まり率ＵＴＬが８０％以上であるか否かを判定する。歩留まり率ＵＴＬが８０％以上でなければ（NO）、ＣＰＵ１２は、処理をステップＳ６に戻して、ステップＳ６以降を繰り返す。

【0058】

ステップＳ１２にて歩留まり率ＵＴＬが８０％以上であれば（YES）、ＣＰＵ１２は、ステップＳ１３にて、歩留まり率ＵＴＬがステップＳ５における歩留まり率ＵＴＬと同じであるか否かを判定する。第２の後処理で使用可能な投入材料がない場合、第２の後処理の対象の全ての投入部品を第２の後処理で使用可能と判定された投入材料に配置可能でない場合には、歩留まり率ＵＴＬはステップＳ５における歩留まり率ＵＴＬと同じとなる。

【0059】

歩留まり率ＵＴＬが８０％以上であるときステップＳ１３に移行させるのは、仮に第２の後処理で使用可能な投入材料が残っていたとしても、それ以上第２の後処理を実行する必要はないからである。ステップＳ１３にて歩留まり率ＵＴＬがステップＳ５における歩留まり率ＵＴＬと同じであれば（YES）、ＣＰＵ１２は処理を終了させる。

【0060】

ステップＳ１３にて歩留まり率ＵＴＬがステップＳ５における歩留まり率ＵＴＬと同じでなければ（NO）、歩留まり率最低材料の歩留まり率ＵＴＬが改善したということであり、ＣＰＵ１２は、ステップＳ１４にて、第２の後処理を実行した状態を最終的なネスティングと決定して処理を終了させる。

【0061】

本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。配置データ作成プログラムをインターネットまたは構内ＬＡＮ等のネットワークを介してコンピュータ機器１０に伝送してもよい。配置データ作成プログラムをコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶して、コンピュータ機器１０に提供してもよい。図１において、レーザビームを用いて材料を切断するレーザ加工機３０の代わりに、鋸刃を用いて材料を切断する加工機であってもよい。

【符号の説明】

【0062】

１０ コンピュータ機器（配置データ作成装置）
１１ 記憶部
１２ 中央処理装置
１３ 操作部
１４ 表示部
２０ ＮＣ装置
３０ レーザ加工機
１２１ 配置データ作成部
１２２ 加工プログラム作成部

【要約】

【課題】材料を切断して部品を製作するときの歩留まり率を向上させることができる配置データ作成装置を提供する。
【解決手段】記憶部１１は、各部品に関する情報として長さを含む複数の部品の部品データと、各材料に関する情報としての長さ及び所有する本数を含む複数の材料の材料データとを記憶している。配置データ作成部１２１は、複数の使用可能材料のうち最長の使用可能材料である第１の使用可能材料を選択して、第１の使用可能材料に各製作対象部品を配置するネスティングを実行する。配置データ作成部１２１は、第１の使用可能材料に配置された各製作対象部品の配置の状態を維持したまま、各製作対象部品を、複数の使用可能材料のうちの第１の使用可能材料よりも短い第２の使用可能材料に配置することができるときに、各製作対象部品を第２の使用可能材料に配置する第１の後処理を実行する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図14】

【図15】

【図16】