用于处理设备的、一个管或多个管分配多个待裁切的管件的优化方法

摘要

本发明涉及一个管或多个管分配多个待裁切的管件的优化方法，该优化方法用于激光裁切设备，其中，从任务表中选出所述待裁切的管件，根据本发明提出，测量该管或这些管的长度；在对该管或这些管进行长度测量之前对于该任务表的一个或多个管件计算所述管件到相同管件和/或到该任务表的一个或多个不同管件的嵌套并且在对该管或这些管进行长度测量之后在考虑先前计算的嵌套和所测量的管长度的情况下计算具有所述待裁切的管件的不同管分配方案；选出所计算的管分配方案之一作为“最好的管分配”。

说明书

技术领域

本发明涉及一个管或多个管分配多个待裁切的管件的优化方法，该优化方法用于处理设备，尤其是用于激光裁切设备，其中，从任务表中选出所述待裁切的管件。本发明还涉及一种适合于执行该优化方法的计算机程序产品。

背景技术

在本申请的范围内对于管理解为长形体，该长形体的长度通常比其横截面显著大并且该长形体由基本上非柔性的材料制造。管可具有敞开或闭合的任意横截面形状，其中，圆形管和矩形管是最常用的管。由管通过激光裁切制成的管状构件在本申请的范围内被称为管件。

图1示出了作为“TruLaser Tube”公知的用于激光裁切管2的处理设备1，该处理设备被称为激光裁切设备并且被构造用于处理具有任意横截面形状的管。所示的激光裁切设备1包括用于将待裁切的管2从侧面供应给激光裁切设备1的供应装置3、用于从管2激光裁切管件的处理装置4和用于将裁切好的管件从激光裁切设备1输出的输出装置5。借助于数字控制装置6控制激光裁切设备1的全部重要功能。

供应装置3包括用作工件运动装置的转动和进给装置7、具有导向轨道9的机架8以及穿引装置10。转动和进给装置7可被电动驱动地在进给方向11上移动到导向轨道9上。转动和进给装置7在朝向待供应的管2的侧具有夹持装置12，该夹持装置可在转动轴线13的方向上受控制地转动并且将所供应的管2从外部抓住和位置固定地夹紧。所供应的管2由集成在机架8中的工件支撑装置14支撑。在处理装置4的区域中，管2穿过穿引装置10。穿引装置10这样构造，使得所夹入的管2在进给方向11上被引导并且不被位置固定地夹紧。管2在穿引装置10中可绕转动轴线13转动。

处理装置4包括用于产生激光射束16的激光射束源15、处理头17和射束引导装置18，该射束引导装置将激光射束16从激光射束源15引导到处理头17。激光射束16从处理头17射出并且聚焦在被夹入的管2的外周缘面上。输出装置5设置在穿引装置10的背离机架8的侧，该输出装置将从管2裁切的管件以及剩余管从激光裁切设备1导出。

为了提高激光裁切设备1的生产率，图1中所示的激光裁切设备1具有上料装置19作为自动化部件，管2通过该上料装置自动地输送到转交位置86(图3)中并且转交给激光裁切设备1的供应装置3。由激光裁切设备1和上料装置19构成的机械结构被称为制造单元20(Flexible Manufacturing Cell，缩写为FMC)。

当通过上料装置19供应的管2处于在转交位置86中时，转动和进给装置7首先处于远离处理头的初始位置中。为了处理管，转动和进给装置7从其夹持装置12打开时的位置这种程度地朝所供应的管2的方向移动，直到管2的背离处理头17的端部处于夹持装置12内部。夹持装置12闭合，管2由此在转动和进给装置7上被位置固定地夹紧。转动和进给装置7和管2一起朝处理头17的方向运动。在此管2以其朝向处理头17的端部首先进入到穿引装置10中并且在进给方向11上运动穿过穿引装置10，其中，管2在穿引装置10中可绕转动轴线13转动。管2通过转动和进给装置7在进给方向11上相对于处理头17移动运动而被送入到期望的处理位置92中。

处理设备的控制借助于数字控制器来进行，这种数字控制器也被称为NC控制器，其中，NC是英文概念“Numerical Control”的缩写。硬线连接的NC控制器自从十九世纪七十年代初已被计算机控制的NC控制器替代，所述计算机控制的NC控制器被称为CNC控制器(Computerized Numerical Control)。现代NC控制器仅仅基于微处理器技术，因此，概念NC控制器和CNC控制器实际上被同义地使用。基于微处理器技术的NC控制器的主要优点在于，统一的并且大件数存在的硬件部件可通过执行不同的软件部件而与专门的处理设备和制造任务相匹配。例如在Manfred Weck的教科书Werkzeugmaschinen Fertigungssysteme(第4卷)的“Automatisierung von Maschinen und Anlagen”(Springer出版社)中描述了现代NC控制器的当前状态。

NC控制器一般来讲分成三个控制单元：

■作为数据输入和可视化单元的MMC控制单元(Man Machine Communication)，

■作为中央控制单元的匹配控制单元，该匹配控制单元也被称为SPS或PLC，其中，SPS是概念存储器可编程控制器的缩写，其用英文称为Programmable Logic Controller，缩写为PLC，

■NC控制单元。

将通过MMC控制单元输入数据或控制指令在NC控制单元中解码并且按照几何数据、工艺数据和转换功能分开地再进行处理。几何数据例如包括关于待移动的刀具路径和工件路径(处理头运动和管运动)的路径信息，而工艺数据例如包括处理参数如进给速度和激光射束功率。转换指令例如控制刀具的更换、件的供应(管的上料)和件的取出(管件的输出)。转换指令转送给SPS控制单元，在那里，这些转换指令与来自处理设备的反馈耦合并且按照被逐步处理的控制程序转化成用于待转换的机组的控制指令。几何数据和工艺数据在被NC控制单元调用之后产生用于处理设备的相应的轴向运动指令。NC控制单元和SPS控制单元将当前机器状态传送给MMC控制单元，用于可视化。

这三个控制单元即MMC控制单元、SPS控制单元和NC控制单元早先由于有限的处理器功率而作为单独的处理器(多处理器技术)来实现。现代处理器的有效功率是这样的，使得即使一个单个的处理器(所谓的单处理器技术)也可提供所需的功率。在具有单处理器技术的NC控制器中，MMC控制单元、SPS控制单元和NC控制单元仅仅仍在软件层面上分开。

为了控制处理设备，NC控制器需要合适的控制程序，该控制程序也被称为NC程序。对处理设备的每个命令在按照DIN码编码的情况下以所谓函数的形式来表达。每个处理方法所需的基本函数以国际准则、尤其是以DIN标准66025来规定。属于基本函数的是到确定位置的移动信息、描述件(板件、管件)的轮廓分布的几何信息以及用于轮廓制造(例如激光裁切)的工艺信息。除了以DIN码确定的基本函数之外，机器制造商还开发出用于其处理设备的专门NC函数和所属的处理方法。在激光裁切管时例如对于不同的壁厚需要不同的切入措施，这些切入措施可分别通过自己的NC函数调用。

为了自动地建立NC程序，机器制造商和软件企业开发出所谓的编程系统。编程系统了解基本和专门的NC函数并且知道需要何工艺数据以及何规则适用于处理。由此，所述编程系统可自动地确定处理并且生成NC程序。专门的NC函数储存和汇编在编程系统中，由此，一个编程器可使用一个NC函数，而无需了解其DIN码。编程器现如今本身不需要常规编程知识，而其经验常识在于，找到最佳的处理参数和处理策略。

图2示出了图1的激光裁切设备1的数字控制装置6，该数字控制装置包括用于控制激光裁切设备1和制造单元20的全部硬件部件和软件部件。

控制装置6在硬件方面包括MMC控制单元30以及机器控制台35和NCU组件36(Numerical Control Unit)，该MMC控制单元具有例如构造成工业PC的控制计算机31和操作装置32，该操作装置具有作为显示单元的屏幕33和作为输入单元的键盘34，该机器控制台用于手动操作激光裁切设备1和制造单元20，该NCU组件具有集成的NC控制单元37和SPS控制单元38。控制装置6的全部硬件部件通过总线系统(未示出)彼此联网，其它控制部件可连接在该总线系统上。MMC控制单元30和具有NC控制单元37和SPS控制单元38的NCU组件36在该实施例中构造成两个单独的部件。作为替换方案，MMC控制单元30、NC控制单元37和SPS控制单元38可构造成三个单独的部件或者在单处理器技术中构造成公共的处理器。控制计算机31和NCU组件36可设置在一个属于激光裁切设备1的开关柜(未示出)中。

控制装置6在软件方面包括用于控制自动化部件(上料装置19)的操作软件以及用于管理任务、管理刀具和管理料盘的软件模块，它们作为用于制造单元的操作软件39(制造单元操作软件，FMC软件)而汇总在一起。在控制计算机31上，除了用于制造单元的FMC软件39之外还安装有用于激光裁切设备的操作软件40(机器操作软件，MMC软件)、用于管理NC程序的程序管理部分41以及必要时另外的应用部分例如编程系统42。

为了可在编程系统中建立用于待裁切的管件的、也被称为NC件加工程序的NC程序，编程器需要管件的设计图，该设计图加载到编程系统中。管件的设计借助于设计系统43(CAD系统)或组合的设计和编程系统44(CAD/CAM系统)来进行，其中，CAD和CAM是Computer Aided Design 和Computer Aided Manufacturing的缩写。制作好的设计图储存在为此设置在网络45中的公共的CAD数据储存器46中，编程器在需要时可访问该CAD数据储存器。

用于激光裁切管件的NC件加工程序可用两种不同的方式建立。在第一种情况下，NC件加工程序在工作准备中借助于编程系统来建立并且传输给控制装置6。已经读入的NC件加工程序可通过操作装置32事后进行改变和校正。在第二种情况下，机器操作者手动地在MMC控制单元30的操作装置32上建立NC件加工程序。在图2中所示的实施例中，除了控制计算机31上的编程系统42之外还在网络45中以组合的设计和编程系统44(CAD/CAM系统)和纯编程系统47(CAM系统)的形式安装有另外的编程系统。控制计算机31和编程系统42、44、47与CAM数据储存器48连接，编程器和机器操作者可访问该CAM数据储存器。编程器将制作好的NC件加工程序储存在CAM数据储存器48中。机器操作者可访问CAM数据储存器48并且将NC件加工程序从CAM数据储存器48输入到控制计算机31的程序管理部分41中。NC件加工程序到程序管理部分41中的数据转移也可通过存储媒介如CD-ROM或USB-Stick来进行，由此，不储存在CAM数据储存器48中的NC件加工程序也可输入到程序管理部分41中。

为了在激光裁切设备1上制造管件，机器操作者在FMC软件39中建立图1中示意性示出的任务表49，在该任务表中对于每个管件编制一个件加工任务49a、49b，在所述件加工任务中除了所属NC件加工程序的程序名之外还给出管件的件数。在编制时给件加工任务49a、49b配置状态“闭锁”或“自由”。在激光裁切设备1上仅处理所准许的件加工任务、即具有状态“自由”的件加工任务。闭锁的件加工任务、即具有状态“闭锁”的件加工任务不可被处理，因此在自动分配管时不予考虑。当所准许的件加工任务在激光裁切设备1上被处理时，FMC软件39在任务表49中显示状态“激活”。按照规定已经被处理的件加工任务在任务表49中具有状态“结束”。

图3示出了图1的激光裁切设备1的上料装置19。上料装置19包括用于容纳管2的集束槽80、用于从集束槽80中分散管2的分散装置81、用于抬高分散的管的提升装置82和用于将管2转交给激光裁切设备1的供应装置3的具有抓取器84的转交装置83。此外，因为在管中产生多个厘米的长度差，所以上料装置10具有用于对管进行长度测量的测量装置85。为了求得管转交给转动和进给装置7的转交位置86的X位置(进给方向11上的位置)，长度测量是必要的。

在激光裁切设备1上处理管期间或者在输出剩余管期间准备下一个管的上料过程。过程“准备上料”包括将管2从集束槽80通过测量位置87输送到等待位置88中所需的方法步骤。管的输送和测量与基本时间并行地进行，一直到到达等待位置88。

在集束槽80中存在多个管2，这些管被设置用于在激光裁切设备1上处理。管2从集束槽80转交给分散装置81自动地进行。分散装置81在该实施例中具有作为装载段89的第一输送段和作为分散段90的第二输送段。装载段89和分散段90由电动驱动的输送链构成，所述输送链彼此相对平行地延伸并且彼此相交。处于装载段89上的管2被转交给分散段90。由于分散段90比装载段89的输送速度高，管2彼此分开并且由此分散得以实现。

在分散段90的端部上存在用于将各个管2抬高到测量位置87中的提升装置82，在该测量位置中借助于测量装置85进行管2的长度测量。长度测量自动地通过设置有压力传感器的齿形带驱动装置的相对于被电检测的转换器的移动来进行。管长度的测量值由测量装置85传送给激光裁切设备1的控制装置6。转交装置83的抓取器84从基本位置91移动到测量位置87中，在长度测量完成之后将管2接收并且与管2移动到等待位置88中，在该等待位置中，所述抓取器一直保持到准许上料过程。抓取器84一与管2处于等待位置88中，过程“准备上料”就结束。

在准许上料过程之后，抓取器84移动到转交位置86中，在该转交位置中，经测量的管由抓取器84转交给转动和进给装置7。如果管2处于转交位置86中，则该管由移过来的转动和进给装置7的夹持装置12夹持住。抓取器84移回到其基本位置91中。上料过程结束并且在MMC控制单元30的屏幕33上显示报告“管上料结束”。

在根据图1的公知激光裁切设备1中，管分配多个待裁切的管件或者在所属的编程系统42、44、47中或者在控制计算机31的FMC软件39中建立。

由公知的激光裁切设备“TruLaser Tube”1使用的编程系统“TruToPs Tube”作为选项包括用于优化一个管分配多个待裁切的管件的嵌套模块“TubeLink”。图4以流程图的形式示出了由TubeLink公知的用于优化管分配的方法的各个方法步骤。在第一步骤S1中，编程器确定嵌套选项，其中，编程器给出待裁切的管的最小管长度、管件之间的间距和作为“最小剩余长度”的处于夹持装置12的死区域中的不被处理的管段的长度。在第二步骤S2中，编程器建立新的生产信息包或者打开现有的生产信息包并且将待嵌套的管件的NC件加工程序在第三步骤S3中纳入到打开的生产信息包中。在第四步骤S4中检验：生产信息包是否包括全部期望的NC件加工程序。如果步骤S4的检验结果为否(N)，则该方法以步骤S3继续并且将另一个NC件加工程序纳入到生产信息包中。如果步骤S4的检验结果为是(J)，则在第五步骤S5中检验：是否NC件加工程序并且由此管件以期望的顺序布置。待嵌套的管件以这样顺序布置在管上，这些管件以该顺序在生产信息包中装料。如果步骤S5的检验结果为否(N)，则管件的顺序在第六步骤S6中在生产信息包中通过NC件加工程序被编程器重新分类而变化。如果步骤S5的检验结果为是(J)或者在步骤S6之后，则在第七步骤S7中计算管件到先前管件的嵌套。嵌套通过在进给方向11上移动管件(X错位量)和绕转动轴线13扭转(A错位量)来确定。在第八步骤S8中检验：是否管件应以大于1的件数制成。如果步骤S8的检验结果为是(J)，则在第九步骤S9中计算管件到相同管件的嵌套。如果步骤S8的检验结果为否(N)或者在步骤S9之后，则将步骤S7的以及可能情况下步骤S9的全部嵌套结果在第十步骤S10中存储。在第十一步骤S11中检验：是否在当前管件后面布置有另外的管件。如果步骤S11的检验结果为是(J)，则该方法以步骤S7继续并且计算所述另外的管件到先前管件的嵌套。如果步骤S11的检验结果为否(N)，则将生产信息包在第十二步骤S12中作为完整管分配来存储。在步骤S12之后，用于优化管分配的公知方法结束。

作为替换方案，管分配在公知激光裁切设备“TruLaser Tube”1中在借助于FMC软件39编制任务表49之后执行。待裁切的管件布置在管上的顺序通过四个分配方式之一来确定：“固定分配”、“连续处理”、“具有填充件的连续处理”和“管件首先最长”，其中，管任务在分配方式“固定分配”的情况下手动地通过机器操作者并且在其它分配方式中自动地通过FMC软件39来建立。在分配方式“固定分配”中，NC件加工程序或者管件手动地从程序管理部分41加到管上并且作为管任务来进行编制和存储。管任务因此通常相继得到处理，直到达到所给出的件数的管件。这种分配方式首先适用于以组件方式制造管件。在分配方式“连续处理”中，具有状态“自由”的全部件加工任务以其序号的顺序被考虑用于自动的管分配并且前后相继地布置在管上。具有状态“闭锁”的件加工任务对于管分配闭锁并且在自动的管分配的情况下不予考虑。管的总长度一被超过，最后的管件就分开并且管件的顺序作为管任务来存储。编制与处理具有状态“自由”的全部件加工任务所需的一样多的管任务。在分配方式“具有填充件的连续处理”中，管分配首先类似于“连续处理”来进行。为了更好地利用管，对件加工任务进行短管件的搜索。这些短的管件作为填充件置于管上的仍可利用的区域中，当件加工任务仅仅按照其序号置于管上时，这些仍可利用的区域在分配方式“连续处理”中作为剩余管产生。在分配方式“管件首先最长”中，具有状态“自由”的全部件加工任务在按照管件长度分类之后被考虑用于自动的管分配。管分配以最长的管件开始，所述最长的管件一直相继排列，直到达到所需的件数或者管的总长度已被超过。如果达到了最长的管件的件数，则稍短的管件一直布置在管件上，直到达到所需的件数或者管的总长度已被超过。

通过公知的嵌套模块“TubeLink”优化彼此相邻地处于管上的两个管件的嵌套。在所述四个分配方式任意之一中，管件的布置按照所谓的矩形分配来进行，在该矩形分配中，管件在展开的情况下表示成矩形，其中，矩形边通过起始和终止几何形状的外部的点来确定。

发明内容

与此相比，本发明的任务在于，在考虑实际管长度的情况下进一步改善一个管或多个管分配多个待裁切的管件的优化方法。

根据本发明，该任务这样来解决：测量该管或这些管的长度；在对该管或这些管进行长度测量之前对于任务表的一个或多个管件计算管件到相同管件和/或到任务表的一个或多个不同管件的嵌套并且在对该管或这些管进行长度测量之后在考虑先前计算的嵌套和所测量的管长度的情况下计算具有待裁切的管件的不同管分配方案；选出所计算的管分配方案之一作为“最好的管分配”。优选从所计算的全部管分配方案选出具有最大管件总和的管分配方案作为“最好的管分配”。优选从所计算的、具有相同的最大管件总和的多个管分配方案选出所分配的管长度最小的管分配方案作为“最好的管分配”，由此，保留的剩余管长度对于可能的另外的处理尽可能最大。

在嵌套两个管件时，计算一个管件相对于另一个管件可能的扭转和/或移动。一个管件是否可转动和/或移动以及可转动和/或移动何种程度，编程器在建立NC件加工程序时通过特性“可转过A错位量”和“可移过X错位量”来确定。特性“可翻转或可镜像”描述是否管件可水平翻转。当管件翻转时，起始和终止几何形状相对于未翻转的管件滑动并且绕转动轴线13转过180°。在计算到可翻转的管件的嵌套时，不仅计算到未翻转的管件而且计算到翻转的管件可能的扭转和移动。

根据本发明，在优化管分配时以及在确定管件顺序时考虑一个管或多个管的实际管长度。

优选对于任务表的具有准许的件加工任务的每个管件执行嵌套的计算。尤其是执行到相同管件和到任务表的具有准许的件加工任务的全部不同管件的嵌套的计算，可能情况下也执行到任务表的具有闭锁的件加工任务的全部不同管件的嵌套的计算。

有利的是，一将所测量的管长度传送给激光裁切设备的控制装置就开始管分配方案的计算。

有利的是，一将管布置在转交位置上并且已经转交给激光裁切设备的供应装置或者一在预调节的时间过去之后或者一将管布置在处理位置上就结束不同管分配方案的计算。

最后，本发明涉及计算机程序产品，该计算机程序产品具有码装置，当程序在数据处理设备上运行时，所述码装置适合于执行上述优化方法的全部步骤。

附图说明

从权利要求书、说明书和附图中得到本发明的其它优点。也可本身单独地或多个呈任意组合地使用前面提及的以及还要进一步描述的特征。所示出和说明的实施形式不应理解为总结性的列举，而是对于本发明的描述具有示例性特点。附图表示：

图1用于裁切管的公知激光裁切设备；

图2图1中所示公知激光裁切设备的数字控制装置；

图3图1中所示公知激光裁切设备的上料装置；

图4以流程图的形式示出公知的用于优化一个管分配多个待裁切的管件的方法的各个步骤；

图5以流程图的形式示出根据本发明的用于优化一个管分配多个待裁切的管件的方法的各个步骤；

图6a～d以两个不同长度的管件为例(图6a)，示出根据本发明如何执行准备性计算(图6b)以及求得管的“最好分配”(图6c、d)。

具体实施方式

图5以流程图的形式示出了根据本发明的用于优化一个管分配多个待裁切的管件的方法的各个步骤S21至S33。根据本发明的方法包括具有步骤S21至S25的第一方法阶段、管的长度测量(步骤S26和S27)以及具有步骤S28至S33的第二方法阶段。第一方法阶段在长度测量和管的长度测量之后的第二方法阶段之前执行。

在第一步骤S21中，在FMC软件39的任务表49中编制并且准许用于待裁切的管件的件加工任务，其中，在件加工任务中除了所属NC件加工程序的程序名之外给出待裁切的管件的件数。如果管件的、建立件加工任务所需的NC件加工程序不包含在控制计算机31的程序管理部分41中，则将NC件加工程序在编制件加工任务时输入到程序管理部分41中。在第二步骤S22中检验：是否该管件到任务表的具有状态“自由”的其它管件和到相同管件的嵌套已被执行并且是否嵌套结果已经存在。在嵌套两个管件时，计算一个管件相对于另一个管件的可能的扭转(A错位量)和/或移动(X错位量)。一个管件是否可转动和/或移动以及可转动和/或移动何种程度，编程器在建立NC件加工程序时通过特性“可转过A错位量”和“可移过X错位量”来确定。可转动性例如在管在纵向方向上具有焊缝的情况下意义重大。如果纵向缝应在全部裁切的管件中具有相同的取向，则管件在管分配时不允许彼此相对扭转并且管件不可转动。可移动性例如在起始和终止几何形状的区域中对表面质量提出高要求的管件中意义重大。通过将激光射束在起始和终止几何形状上切入，激光射束的一部分投射到管上，首先投射到对面的管内侧上，在那里可导致管件变色。如果在起始和终止几何形状的区域中管件的变色是不期望的，则管件不允许移动或仅允许在受限制的范围中移动。嵌套基于具有起始和终止几何形状的三维管件展开到两维平面中。如果步骤S22的检验结果为否(N)并且管件的嵌套未被执行或未被完全执行，则在第三步骤S23中计算管件到相同管件以及到任务表的全部准许的管件的嵌套，并且将嵌套结果(X和A错位量)在第四步骤S24中存储。步骤S23和S24被称为准备性计算。或者在步骤S24之后或者当步骤S22的检验结果为是(J)时，在第五步骤S25中检验：是否对于任务表中的全部待裁切的管件编制和准许了件加工任务。如果步骤S25的检验结果为否(N)，则以步骤S21继续第一方法阶段并且在任务表中编制和准许用于管件的另外的件加工任务。如果步骤S25的检验结果为是(J)并且对于任务表中的全部待裁切的管件编制和准许一个件加工任务，则根据本发明的用于优化管分配的方法的第一方法阶段结束。

在第六步骤S26中执行管的长度测量并且将管长度的测量值在第七步骤S27中由测量装置85传送给激光裁切设备1的控制装置6。

在控制装置6在步骤S27中获得了管长度的测量值之后，根据本发明的方法的第二方法阶段开始。在第八步骤S28中确定第一管分配方案，对于该第一管分配方案计算管件长度的总和(管件总和)并且借助于第一方法阶段的准备性计算(步骤S23和S24)的嵌套结果计算所分配的管长度。第一管分配方案与管件总和和所分配的管长度一起在第九步骤S29中作为“最好的管分配”来存储。在第十步骤S30中检验：是否管分配方案的计算已经中断或者结束。如果步骤S30的检验结果为是(J)并且管分配方案的计算结束，则根据本发明的用于优化管分配的方法结束并且在步骤S29中作为“最好的管分配”存储的管分配方案是优化方法的结果。如果步骤S30的检验结果为否(N)并且另外的管分配方案的计算继续，则在第十一步骤S31中确定另外的管分配方案，对于所述另外的管分配方案计算管件总和并且借助于步骤S23的嵌套结果计算所分配的管长度。另外的管分配方案的管件总和在第十二步骤S32中与“最好的管分配”的在步骤S29中存储的管件总和相比较。如果步骤S32的比较结果较小(N)，即另外的管分配方案的管件总和比“最好的管分配”的管件总和小，则放弃另外的管分配方案并且根据本发明的方法以步骤S30继续。而如果步骤S32的比较结果较大(J)，即另外的管分配方案的管件总和比“最好的管分配”的管件总和大，则根据本发明的方法以步骤S29继续并且具有该管件总和和所分配的管长度的另外的管分配方案从现在起作为“最好的管分配”来存储。如果步骤S32的比较结果相等(G)，即另外的管分配方案的管件总和相应于“最好的管分配”的管件总和，则在第十三步骤S33中将在步骤S31中计算的所分配的管长度与“最好的管分配”的所分配的管长度相比较。如果步骤S33的比较结果较大或相等(N)，则放弃在步骤S31中确定的管分配方案并且根据本发明的方法以步骤S30继续。如果步骤S33的比较结果较小(J)，则该方法以步骤S29继续并且具有该管件总和和所分配的管长度的另外的管分配方案从现在起作为“最好的管分配”来存储。“最好的管分配”例如与所计算的其它全部管分配方案相比特征在于：管件总和最大并且在管件总和相同时所分配的管长度最小。在优化用于多个管的管分配(管搭接的优化方法)时也可考虑，如果一个管可更好地布置在另一个管上，在一个管的情况下刚好不是考虑最大的管件总和作为用于“最好的管分配”的判据。

为了限制用于准备性计算的时间，在图5中所示的根据本发明的用于优化管分配的方法中仅考虑任务表的准许的件加工任务，即具有状态“自由”的件加工任务。如果提供足够的时间用于准备性计算，则除了准许的件加工任务之外也可计算管件到闭锁的件加工任务的嵌套，即具有状态“闭锁”的件加工任务。也可在将所属NC件加工程序输入到程序管理部分41中时已经计算管件到相同管件和到另外的管件的嵌套。在此情况下，所需的时间投入和存储需求可急剧升高。

一个件加工任务通常涉及一个单个的管件，该管件的单义特征在于所属NC件加工程序名。如果要以组件方式制造管件，则可将组件的不同管件汇总成一个任务。该任务在此情况下包括各个管件的全部NC件加工程序。

用于管件的件加工任务不必在FMC软件39中编制，而是可在FMC软件39外部在编程系统中建立。接着将任务表与NC件加工程序一起输入到FMC软件39中。管件彼此间的嵌套的计算也可在编程系统中执行。嵌套结果然后与任务表一起输入到FMC软件39中。

图6a～d以长度L_A＝55cm的较长的第一管件100和长度L_B＝45cm的较短的第二管件101为例示出了如何执行根据本发明的用于管分配的优化方法的第一方法阶段的准备性计算的步骤S23(图6b)以及第二方法阶段的步骤S28至S33(图6c、d)。管件100、101要分别以件数4来制造。所测量的管长度取值为185cm并且夹持装置12的死区域取值为10cm。

图6a示出了具有其起始和终止几何形状的管件100、101。第一管件100在起始几何形状102上具有90°分割断面并且在终止几何形状103上具有45°分割断面，而第二管件101在起始几何形状104上具有45°分割断面并且在终止几何形状105上具有63°分割断面。因为两个管件100、101的终止几何形状103、105形成不等于90°的倾斜断面，所以两个管件100、101不是“能裁切的”。如果在夹持装置12的死区域中不存在轮廓断面并且管件的终止几何形状形成90°分割断面并且与管端部一致，则管件被定义为能裁切的。

图6b上下示出了两个管件100、101的四个不同的布置形式106至109：布置形式106示出两个较长的管件100，布置形式107示出一个较长的管件100和一个较短的管件101，布置形式108示出一个较短的管件101和一个较长的管件100，布置形式109示出两个较短的管件101。在准备性计算(步骤S23和S24)的范围内计算管件100、101之间的可能的移动和/或扭转。在管直径为10cm的情况下得到下面的移动量：X_AA＝0cm，X_AB＝10cm，X_BA＝0cm，X_BB＝5cm。如果一个第一管件100布置在一个第一或第二管件100、101后面(布置形式106、108)，则由于90°分割断面作为起始几何形状102而不可移动(X_AA＝X_BA＝0cm)并且管件100的所分配的管件长度不可减小。如果一个第二管件101布置在一个第一管件101后面(布置形式107)，则第二管件101的所分配的管件长度减小X_AB＝10cm，减小到35cm。对于两个较短的管件101前后相继布置的情况(布置形式109)，第二管件101的所分配的管件长度减小X_BB＝5cm，减小到40cm。

图6c、d借助于树形结构110、111示出了如何求得用于步骤S28和S31的管分配方案，其中，图6c示出了从较长的第一管件100开始的管分配方案，图6d示出了从较短的第二管件101开始的管分配方案。所分配的管长度超过管的所测量的总长度时的管分配方案用灰色储存，用白色储存的全部管分配方案表示可能的管分配方案。在检验一个管分配方案是否可能时，必须考虑夹持装置12的死区域。首先检验：是否一个管分配方案的所分配的管长度小于或等于减小了死区域的所测量的管长度(减小的管长度)。如果检验结果为否，则对于最后的管件是能裁切的管件的情况检验：是否所分配的管长度小于或等于所测量的管长度。如果在夹持装置12的死区域中不存在轮廓断面并且管件的终止几何形状形成90°分割断面并且与管端部一致，则管件是能裁切的。编程器在建立NC件加工程序时确定特性“能裁切”。

为了求得用于步骤S28的第一管分配方案，将较长的管件100一直相继排列，直到在管上布置期望件数的管件100或者管的减小的管长度被超过。在减小的管长度为175cm时可将三个较长的管件100前后相继布置，在第四管件100中得到220cm的所分配的管长度，由此，减小的管长度被超过。将较长的第四管件100分开并且在该部位上接上一个较短的管件101。因为这些管分配方案也超过管的减小的管长度并且管件101不是能裁切的，所以具有三个较长管件100的管分配方案122是在步骤S28中使用的第一管分配方案。为了确定用于步骤S31的另外的管分配方案，管分配方案113中的较长的第三管件100被较短的管件101替代，由此得到所分配的145cm的管长度。如果在其后布置一个第一管件100或一个第二管件101，则得到所分配的200cm或185cm的管长度，这些管长度超过175cm的减小的管长度。在求得了具有两个管件100的全部可能的管分配方案112、113之后，较长的第二管件100被一个较短的管件101替代。接着，树形结构110通过添加管件100、101而得以补充并且得到另外的管分配方案114、115。在图6c中，在计算出全部可能的从较长的第一管件100开始的管分配方案112至115之后，在图6d中确定从较短的第二管件101开始的全部管分配方案116至119。树形结构110、111使得仅一个分支的最后的可能的管分配方案可在步骤S31中作为另外的管分配方案予以考虑并且必须在步骤S32中(管件总和)以及在步骤S33中(所分配的管长度)与最好的管分配相比较，因为该分支的布置在其上的管分配方案具有较小的管总和。

作为最好的管分配，对于图6a～d的例子存在这样的管分配方案115，该管分配方案由一个较长的第一管件100和三个较短的第二管件101构成，其具有190cm的管件总和和所分配的170cm的管长度。另外的管分配方案由一个较长的管件100和三个较短的管件101构成，在这些另外的管分配方案中，较长的管件100布置在第二、第三或第四位置上，这些另外的管分配方案具有相同的190cm的管件总和。在较长的第一管件100布置在第二位置(管分配方案117)或第三位置(管分配方案118)上的管分配方案分别具有所分配的175cm的管长度并且由此大于最好的管分配的所分配的管长度。“最好的管分配”的特征在于：管件总和最大并且在管件总和相同时所分配的管长度尽可能小。较长的第一管件100布置在第四位置上的管分配方案不是可能的管分配方案，因为所分配的具有180cm的管长度大于减小的175cm的管长度并且最后的管件100不是能裁切的。