Desarrollo de un algoritmo para la generación y elección de soluciones de corte en la operación de canteo y despuntado en aserraderos
Date
2011
Type:
Artículo
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Abstract
In this research work an algorithm that gathers the best procedures applied in sawmills was developed, along with a methodology based on cutting geometrical line analysis. This application was programmed under the C(++) language, sizes objective board and its prices, and the 2-D slab geometry are the input data, obtaining length and width solutions for every slab. Its outcomes have been compared with a pattern that matches the solutions provided by an "optimized" cutting machine in a southern sawmill in Chile. Four types of solutions were obtained when inputting slabs geometry, which was captured with four different reading steps. Outcomes show that solutions achieved with a reading width of 100 mm were 4% better in average than the pattern, and far better to other solutions achieved with the remaining 3 steps.
Leaving aside the particular operating conditions of either method; a theoretical comparison of time by solution method, indicates that the 77 milliseconds SISCORMAD employed are significantly lower than those obtained with dynamic programming 320 milliseconds, 890 milliseconds with total enumeration, and 140 milliseconds obtained with geometric heuristic as solution times reported by [6]. This feature makes the developed algorithm very attractive for future applications. However, given the heuristic nature SISCORMAD, it is just a high quality solution, but not optimal.
En este trabajo se desarrolló un algoritmo que integra las mejores prácticas aplicadas en los aserraderos y una metodología de análisis geométrico de líneas de corte. La aplicación fue programada en lenguaje C++, siendo alimentada con las dimensiones de las piezas deseadas de producir, sus respectivos precios y la geometría en 2-D de la tapa a cortar, generando como resultado una solución de corte en ancho y largo para tapa ingresada. Las soluciones obtenidas se compararon con un patrón que corresponde a soluciones entregadas por un equipo de corte “optimizado”, de un aserradero del sur de Chile. Cuatro tipos de soluciones se obtuvieron al ingresar la geometría de las tapas, la cual fue capturada con 4 pasos de lectura diferentes. Los resultados muestran que las soluciones obtenidas con paso de lectura 100 mm son en promedio un 4% superior al patrón, y muy superiores a las otras soluciones obtenidas con los otros 3 pasos. Haciendo abstracción de las condiciones particulares de operación de cada método. Una comparación teórica de tiempos por método de solución, indica que los 77 milisegundos empleados por SISCORMAD, son significativamente inferiores a los 320 milisegundos obtenidos con programación dinámica, 890 milisegundos con enumeración exhaustiva, y 140 milisegundos obtenidos con método heurístico geométrico como tiempos de solución reportados por programación dinámica [6]. Esta característica hace muy atractivo al algoritmo desarrollo para ser empleado en futuras aplicaciones. Sin embargo, dada la naturaleza heurística de SISCORMAD, constituye solo una solución de alta calidad, pero no óptima.
En este trabajo se desarrolló un algoritmo que integra las mejores prácticas aplicadas en los aserraderos y una metodología de análisis geométrico de líneas de corte. La aplicación fue programada en lenguaje C++, siendo alimentada con las dimensiones de las piezas deseadas de producir, sus respectivos precios y la geometría en 2-D de la tapa a cortar, generando como resultado una solución de corte en ancho y largo para tapa ingresada. Las soluciones obtenidas se compararon con un patrón que corresponde a soluciones entregadas por un equipo de corte “optimizado”, de un aserradero del sur de Chile. Cuatro tipos de soluciones se obtuvieron al ingresar la geometría de las tapas, la cual fue capturada con 4 pasos de lectura diferentes. Los resultados muestran que las soluciones obtenidas con paso de lectura 100 mm son en promedio un 4% superior al patrón, y muy superiores a las otras soluciones obtenidas con los otros 3 pasos. Haciendo abstracción de las condiciones particulares de operación de cada método. Una comparación teórica de tiempos por método de solución, indica que los 77 milisegundos empleados por SISCORMAD, son significativamente inferiores a los 320 milisegundos obtenidos con programación dinámica, 890 milisegundos con enumeración exhaustiva, y 140 milisegundos obtenidos con método heurístico geométrico como tiempos de solución reportados por programación dinámica [6]. Esta característica hace muy atractivo al algoritmo desarrollo para ser empleado en futuras aplicaciones. Sin embargo, dada la naturaleza heurística de SISCORMAD, constituye solo una solución de alta calidad, pero no óptima.
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Citation
Revista Facultad de Ingeniería-Universidad de Antioquia, 2011, n° 59, p. 75-85
Keywords
Slab, Algorithm, Heuristic, Cutting solution, Tapa, Algoritmo, Heurística, Solución de corte