用于SPD系统的船体板材自动套料实现方法及自动套料平台与流程

用于spd系统的船体板材自动套料实现方法及自动套料平台
技术领域
1.本发明涉及船舶建造数字化技术，特别涉及到一种用于spd系统的船体板材自动套料实现方法及船体板材自动套料平台。


背景技术：

2.在船体建造领域，船体套料软件在近些年得到了高速发展，在国内外的许多厂家都用自动套料软件和交互套料软件来实现船体板零件的套料和切割指令的生成，加速船舶建造数据化进程。
3.目前，市场上广泛应用的套料软件有cadwin、sigmanest、alma、aveva及spd等。其中，cadwin、sigamanest和alma软件实现了自动套料业务和人工交互套料业务相结合的方式，aveva和spd软件则采用交互套料的方式。其中，除了spd是拥有自主知识产权的国产软件外，其余的都属于国外软件。随着spd软件在国内船厂的大力推广应用，应用spd的船厂基本上都是引进了国外的自动套料软件来弥补这一业务不足。但是由于采用不同系统，需要进行数据的转换和数据的维护，经常会出现零件数据的丢失、零件坡口信息的错漏问题。此外，由于零件设计变更(材质、形状、分道等)导致套料数据的反复转换，而对比信息不能有效的提供和自动更新，导致人工工作量加大。另外，由于设计整材和余料库也需要不断更新管理，信息滞后导致套料指令下发后无法找到套料板等现象。
4.spd是一款用于船体设计和建造的国内工业软件，其中的spd的交互套料模块已经在许多船厂得到广泛应用，主要实现船体结构零件生成、交互套料、套料板图生成、套料板切割指令生成等功能。随着it技术的发展，物联网技术的发展，智能切割设备的发展，sdp实现自动套料已经成为船体建造设计亟需的一项业务功能模块，以提高数据的准确性，减少数据转换过程中的信息丢失，提高工作效率。


技术实现要素：

5.本发明专利的目的就是为了解决目前spd软件无法实现自动套料、现有自动套料软件难以实现良好兼容的不足，提出了一种用于spd系统的船体板材自动套料实现方法及船体板材自动套料平台。本发明的船体板材自动套料实现方法及自动套料平台能够实现spd系统的自动套料模块业务，为船厂船体建造设计提供自动套料业务的解决方案，提高了spd系统套料业务模块的完整性。基于此，本发明专利要解决的技术问题主要有以下几点：1)船体零件自动套料模型构建；2)船体板材自动套料模型构建；3)船体显示交互平台构建。
6.为了达到上述发明目的，本发明专利提供的技术方案如下：
7.一种用于spd系统的船体板材自动套料业务实现方法，所述spd系统中设有交互套料业务模块，该方法用于在spd系统中建立自动套料业务模块，实现spd船体结构零件库到自动套料零件模型的转换构建，实现spd整料和余料到自动套料套料板模型的转换构建，实现自动套料布局模型的构建，实现自动套料算法配置信息的交互设置，实现自动套料交互平台的构建，实现船体板材自动套料信息的提取业务，该自动套料业务模块与所述的交互
套料业务模块对接交互提取的套料板数据文件，该方法包括如下实现步骤：
8.第一步，构建spd自动套料零件模型，该spd自动套料零件模型分为属性信息、几何信息、自动套料模型链接信息三个部分；
9.第二步，构建spd自动套料套料板模型，所述spd自动套料板模型分为属性信息、几何信息、自动套料模型链接信息三部分；
10.第三步，构建spd自动套料布局模型，spd自动套料布局模型分为：属性信息、几何信息和自动套料模型链接信息三部分；
11.第四步，构建自动套料业务，设计spd自动套料交互配置参数，该自动套料业务包括自动套料预套业务和自动套料实套业务；
12.第五步，构建spd自动套料交互平台；
13.第六步，实现spd自动套料业务功能，提取自动套料信息，该自动套料信息包括套料板信息和在套料板上的零件信息，命名套料板板号，筛选套料板数据，导出套料板数据文件，该套料板数据文件交互至所述spd系统中的交互套料业务模块。
14.在所述第一步中，所述spd自动套料零件模型属性信息包括零件id号、船号、分段号、零件号、零件内码、材质、厚度、数量、左右舷标志、分道、加工码、流向码；所述spd自动套料零件模型几何信息包括零件原构架面轮廓、零件轮廓范围、零件偏移至坐标系第一象限后的几何轮廓、偏移二维向量、翻身后的第四象限的几何轮廓和零件坡口轮廓、零件定位基点；当零件在图形平台上定位时，根据定位基点、是否翻身、旋转角度、零件在第一象限的几何轮廓样条、零件在第四象限的几何轮廓样条来创建在图形平台上的具体零件图形；所述spd自动套料零件模型链接信息包括在套料板上的定位起点、是否翻身、旋转角度、套料板id号和套料布局id号。
15.在所述第二步中，所述spd自动套料板模型分为属性信息、几何信息、自动套料模型链接信息三部分；所述spd自动套料板模型属性信息包括：套料板id、套料板号、余料代码、材质、板厚、尺寸、引用名、数量、分道、镜像和物资码；所述spd自动套料板模型几何信息包括在图形平台上的定位基点、套料板原始轮廓、套料板第一象限轮廓、套料板偏移二维向量；当套料板在图形平台上定位时，根据定位基点，套料板第一象限轮廓样条来创建图形平台上的具体套料图形；所述spd自动套料板模型链接信息包括有套料布局id号、在套料板上的零件信息，该零件信息包括零件id号、是否翻身、旋转角度、零件在套料板上的定位起始点坐标。
16.在所述第三步中，spd自动套料布局模型分为：属性信息、几何信息和自动套料模型链接信息三部分，spd自动套料布局模型属性信息包括材质、板厚和分道；spd自动套料布局模型几何信息包括在图形平台上的定位基点、布局轮廓样条和布局标识信息；spd自动套料布局模型链接信息包括套料板定位起始位置、套料板布局高度、零件定位起始位置、零件布局高度、零件id号列表和套料板id号列表。
17.在所述第四步中，自动套料预套业务根据零件模型和布局模型，并根据给定的套料配置信息，引用自动套料排样算法，导出自动套料预估套料板，实现预估套料排样板的展示和交互；所述套料信息业务提取包括：套料板板号命名，筛选套料板数据，导出套料板数据文件，导出的套料板包括整料板和余料板，所述套料板数据文件直接交付spd交互套料系统应用，为套料图生成和套料板切割指令的生成提取初步套料结果。
18.在所述第五步中，所述自动套料交互平台的框架结构包括有数据层、接口层、中间层和应用层，
19.所述数据层包括有输入数据、交互数据和输出数据，所述接口层设有对结构数据的读取、对套料模型数据的读取和写入接口、对自动套料算法的引用接口、对套料图形和套料模型的统一的图形数据的设置接口、对套料板的导出接口；
20.所述中间层实现spd建造系统的数据层和spd自动套料的数据层的转换管理；实现套料模型间的链接关系管理；实现套料模型数据和图形数据间的转换管理；
21.所述应用层实现用户的业务交互功能，该交互功能包括：模型管理、零件准备、整板准备、余料准备、配置信息、显示布局、自动套料、套料信息提取。
22.所述的第六步中，提取自动套料信息的过程包括有：
23.801.初始化船体板材自动套料环境，对套料图形平台中的图形数据与套料模型数据进行一致化处理，实现交换对象的可视化管理平台构建；
24.802.对套料对象进行建模，该套料对象包括有零件对象、整板对象和余料对象，分别进行套料零件建模、套料整板建模和套料余料建模；
25.803.显示布局建模，管理图形平台的套料模型显示位置，零件被分配放置到布局模型相应的零件区域，整料和余料被放置到布局模型相应的套料板区域，刷新零件模型和套料板模型，绘制更新图形信息，同时对相应的模型间的链接关系进行调整匹配；
26.804.自动套料配置，针对自动套料算法进行排样算法条件的配置，自动套料配置分为基本配置和板材配置两类，基本配置用来配置自动套料算法时控制零件摆放的方式，板材配置用来配置套料板的利用方式，根据标准板规和步长进行预套，根据实际板规进行实套，该实际板规包括整板和余料；预套配置信息用于在订货前进行钢板的预估，实套配置信息用于订购钢板后的自动套料；
27.805.自动套料，自动套料实现自动套料业务的分类业务，该分类业务包括有预套业务、实套业务、局部扩展业务、局部压缩业务、局部预套业务和局部实套业务，根据不同的自动套料业务选择套料配置信息，并根据不同的业务对模型数据进行分类，形成自动排样数据对象；根据不同的业务选择自动排样算法，套料排样算法接口根据提供的排样数据对象和套料配置条件，调用相应的自动排样算法，进行自动排样计算，生成自动排样结果数据；根据自动排样结果更新自动套料模型，实现预套板的生成，套料板、零件、布局模型间的链接关系的创建，套料板模型的图形定位数据和零件模型的图形定位和旋转状态数据的更新，实现图形平台交互数据的创建和更新，显示套料结果图形数据；
28.806.提取spd自动套料信息，实现spd自动套料模块和spd交互套料模块之间数据的无缝传递，为spd交互套料提供初始化的套料数据文件，通过读取自动套料模型库，获取已经套料的套料板模型列表，用户选择需要提取的套料板模型后，提取套料板模型数据和套料板上的零件模型数据，根据获取的套料板模型数据和套料板上的零件模型数据换算成图形定位数据和旋转角度数据，生成交互套料数据文件，spd交互套料模块根据交互套料数据文件进行交互套料、引割线添加、切割指令生成和套料图生成业务工作。
29.一种用于spd系统的船体板材自动套料平台，该自动套料交互平台的框架结构包括有数据层、接口层、中间层和应用层，
30.所述数据层包括有输入数据、交互数据和输出数据，
31.所述接口层包括有对结构数据的读取接口、对套料模型数据的读取和写入接口、对自动套料算法的引用接口、对套料图形和套料模型统一的图形数据设置接口和对套料板的导出接口；
32.所述中间层实现spd建造系统的数据层和spd自动套料的数据层的转换管理，实现套料模型间的链接关系管理，实现套料模型数据和图形数据间的转换管理；
33.所述应用层实现用户的业务交互功能，该交互功能包括模型管理、零件准备、整板准备、余料准备、配置信息、显示布局、自动套料和套料信息提取。
34.在本发明用于spd系统的船体板材自动套料平台中，在所述数据层中的输入数据包括有外获的零件库、余料库和整料库，所述零件库是spd系统中的船体建造零件库，所述余料库为spd板材余料定义库，所述整料库是spd单元材料预估单，所述的交互数据包括有配置信息数据、套料模型库和图形数据库，该配置信息数据是船体板材自动套料时需要定义的前提条件信息，套料模型库中存有套料零件模型、套料板模型和套料布局模型，保存套料的结构信息数据，该套料零件模型、套料板模型和套料布局模型为套料的对象模型，所述的图形数据库对应套料模型库，包括有套料零件图形、套料板图形和套料布局图形，该套料零件图形、套料板图形和套料布局图形为套料的交互对象。
35.在本发明用于spd系统的船体板材自动套料平台中，在所述接口层中，结构数据的读取接口对数据层中零件库、余料库和整料库内分别进行零件读取、余料读取和整料读取，实现自动套料平台采用与spd系统统一的数据源，同时方便接口的移植和增加数据的转换模式；
36.套料模型数据的读取和写入接口用于配置信息数据的读写和套料模型的读写，实现数据层内套料模型库中零件模型、余料模型、整料模型和布局模型的保存和修改，以及自动套料配置信息数据的设置、保存和修改；
37.自动套料算法的引用接口引用自动排样算法，接入不同的套料算法满足不同的套料需求，不同的套料算法为基础的自动排样算法也有多种，属于现有技术，例如华南理工大学自动排样算法，在使用时调用即可；
38.套料图形和套料模型统一的图形数据的设置接口实现套料图形数据的创建、删除和修改，满足交互平台的图形数据需求；
39.对套料板的导出接口实现当前套料板数据导出生成spd船体建造系统交互套料所需的数据格式，用于后续套料切割指令和套料版图的生成
40.在本发明用于spd系统的船体板材自动套料平台中，在所述中间层中，所述spd系统的数据层和spd自动套料的数据层的转换管理包括有船体建造系统的船体建造零件库向自动套料零件模型的数据转换，船体建造系统的余料库向自动套料的余料模型的数据转换，船体建造系统的单元材料预估单向自动套料的整料模型的数据转换；
41.所述套料模型间的链接关系管理主要包括套料板与套料零件间的链接关系、套料板与套料布局间的链接关系、零件与套料布局间的链接关系，以及该链接关系间的数据转换和链接关系的增、删、改处理；
42.所述套料模型数据和图形数据间的转换管理包括零件模型和零件图形间的转换管理、套料板模型和套料图形间的转换管理、布局模型和布局图形间的转换管理，实现模型和图形间的交互对应关系，根据模型数据创建图形数据，根据图形数据变更模型数据。
43.在本发明用于spd系统的船体板材自动套料平台中，在所述应用层中，所述模型管理用于模型数据与图形平台数据的一致性检查，实现交互数据的有效性更新，实现模型文件的清理，实现图形视区中模型的定位保存功能；
44.所述零件准备实现spd系统的船体建造零件库中零件读取和自动套料零件模型的转换，进行自动套料零件模型的图形创建，进行零件模型和零件图形的删除和更新修改，实现包括零件图形的移动在内的交互功能。
45.所述整板准备实现spd建造系统中材料预估单的获取和整板模型的转换，实现整板模型的图形创建，实现整板模型和整板图形的删除和更新修改；实现包括整板图形的移动在内的交互功能；
46.所述余料准备实现spd建造系统中材料余料的读取和余料模型的转换，实现余料模型的图形创建，实现余料模型和余料图形的删除和更新修改，实现包括余料图形的移动在内的交互功能；
47.所述配置信息实现自动套料时排样算法前提条件的设置和管理，形成通用设置标准供自动套料选择调取，所述配置信息保存在配置信息文件中作为配置信息数据，该配置信息包括有自动套料配置代码id，配置说明描述，自动排样方式，是否可以镜像，零件间隙，零件与板的间隙，零件是否翻身，是否允许套入小零件，零件板上的最大零件数目，点坐标精度控制，角度坐标精度控制，母板获取方式，横向步长，纵向步长，标准板规，最小板规，最大板规，是否根据套料板自动缩减轮廓；
48.所述的显示布局实现零件模型、整板模型、余料模型的自动分组，按照材质、板厚和分道信息进行分组，按分组重新生成分组后的零件模型、整板模型和余料模型，并生成分组的可视化图形，该分组的可视化图形由显示布局模型生成，所述套料模型库中的布局模型为分组的可视化图形的源头数据。
49.基于上述技术方案，本发明专利船体板材自动套料实现方法及船体板材自动套料平台经过实践应用取得了如下技术优点：
50.1.本发明的船体板材自动套料实现方法及船体板材自动套料平台能够实现spd船体结构零件库到自动套料零件模型的转换构建，能够实现spd整料和余料到自动套料套料板模型的转换构建，能够实现自动套料布局模型的构建，能够实现自动套料算法配置信息的交互设置，能够实现自动套料交互平台的构建，能够实现套料信息的提取等业务。
51.2.本发明的船体板材自动套料实现方法及船体板材自动套料平台在spd船体板零件套料阶段，为船体板零件的自动套料提供交互可视化平台，有效展示自动套料的套料板(整料、余料)和套料零件的套料结果，在此基础上可实现多板交互套料等业务，最终可提取spd专用的套料数据文件，为后续的spd交互套料、切割板图的生成、切割指令的生成提供初始套料数据文件。
附图说明
52.图1是本发明一种用于spd系统的船体板材自动套料实现方法的实现流程示意图。
53.图2是一种用于spd系统的船体板材自动套料平台的组成框架示意图。
具体实施方式
54.下面我们结合附图和具体的实施例来对本发明一种用于spd系统的船体板材自动套料实现方法及船体板材自动套料平台做进一步的详细阐述，以求更为清楚明了地理解其结构组成和实现方式，但不能以此来限制本发明专利的保护范围。
55.一种用于spd系统的船体板材自动套料业务实现方法，所述spd系统中设有交互套料业务模块，该方法用于在spd系统中建立自动套料业务模块，实现spd船体结构零件库到自动套料零件模型的转换构建，实现spd整料和余料到自动套料套料板模型的转换构建，实现自动套料布局模型的构建，实现自动套料算法配置信息的交互设置，实现自动套料交互平台的构建，实现船体板材自动套料信息的提取业务，该自动套料业务模块与所述的交互套料业务模块对接交互提取的套料板数据文件，该方法包括如下实现步骤：
56.第一步，构建spd自动套料零件模型，该spd自动套料零件模型分为属性信息、几何信息、自动套料模型链接信息三个部分；
57.第二步，构建spd自动套料套料板模型，所述spd自动套料板模型分为属性信息、几何信息、自动套料模型链接信息三部分；
58.第三步，构建spd自动套料布局模型，spd自动套料布局模型分为：属性信息、几何信息和自动套料模型链接信息三部分；
59.第四步，构建自动套料业务，设计spd自动套料交互配置参数，该自动套料业务包括自动套料预套业务和自动套料实套业务；
60.第五步，构建spd自动套料交互平台；
61.第六步，实现spd自动套料业务功能，提取自动套料信息，该自动套料信息包括套料板信息和在套料板上的零件信息，命名套料板板号，筛选套料板数据，导出套料板数据文件，该套料板数据文件交互至所述spd系统中的交互套料业务模块。
62.在所述第一步中，所述spd自动套料零件模型属性信息包括零件id号、船号、分段号、零件号、零件内码、材质、厚度、数量、左右舷标志、分道、加工码、流向码；所述spd自动套料零件模型几何信息包括零件原构架面轮廓、零件轮廓范围、零件偏移至坐标系第一象限后的几何轮廓、偏移二维向量、翻身后的第四象限的几何轮廓和零件坡口轮廓、零件定位基点；当零件在图形平台上定位时，根据定位基点、是否翻身、旋转角度、零件在第一象限的几何轮廓样条、零件在第四象限的几何轮廓样条来创建在图形平台上的具体零件图形；所述spd自动套料零件模型链接信息包括在套料板上的定位起点、是否翻身、旋转角度、套料板id号和套料布局id号。
63.在所述第二步中，所述spd自动套料板模型分为属性信息、几何信息、自动套料模型链接信息三部分；所述spd自动套料板模型属性信息包括：套料板id、套料板号、余料代码、材质、板厚、尺寸、引用名、数量、分道、镜像和物资码；所述spd自动套料板模型几何信息包括在图形平台上的定位基点、套料板原始轮廓、套料板第一象限轮廓、套料板偏移二维向量；当套料板在图形平台上定位时，根据定位基点，套料板第一象限轮廓样条来创建图形平台上的具体套料图形；所述spd自动套料板模型链接信息包括有套料布局id号、在套料板上的零件信息，该零件信息包括零件id号、是否翻身、旋转角度、零件在套料板上的定位起始点坐标。
64.在所述第三步中，spd自动套料布局模型分为：属性信息、几何信息和自动套料模
型链接信息三部分，spd自动套料布局模型属性信息包括材质、板厚和分道；spd自动套料布局模型几何信息包括在图形平台上的定位基点、布局轮廓样条和布局标识信息；spd自动套料布局模型链接信息包括套料板定位起始位置、套料板布局高度、零件定位起始位置、零件布局高度、零件id号列表和套料板id号列表。
65.在所述第四步中，自动套料预套业务根据零件模型和布局模型，并根据给定的套料配置信息，引用自动套料排样算法，导出自动套料预估套料板，实现预估套料排样板的展示和交互；所述套料信息业务提取包括：套料板板号命名，筛选套料板数据，导出套料板数据文件，导出的套料板包括整料板和余料板，所述套料板数据文件直接交付spd交互套料系统应用，为套料图生成和套料板切割指令的生成提取初步套料结果。
66.在所述第五步中，所述自动套料交互平台的框架结构包括有数据层、接口层、中间层和应用层，所述数据层包括有输入数据、交互数据和输出数据，所述接口层设有对结构数据的读取、对套料模型数据的读取和写入接口、对自动套料算法的引用接口、对套料图形和套料模型的统一的图形数据的设置接口、对套料板的导出接口；所述中间层实现spd建造系统的数据层和spd自动套料的数据层的转换管理；实现套料模型间的链接关系管理；实现套料模型数据和图形数据间的转换管理；所述应用层实现用户的业务交互功能，该交互功能包括：模型管理、零件准备、整板准备、余料准备、配置信息、显示布局、自动套料、套料信息提取。
67.所述的第六步中，提取自动套料信息的过程包括有：
68.801.初始化船体板材自动套料环境，对套料图形平台中的图形数据与套料模型数据进行一致化处理，实现交换对象的可视化管理平台构建；
69.802.对套料对象进行建模，该套料对象包括有零件对象、整板对象和余料对象，分别进行套料零件建模、套料整板建模和套料余料建模；
70.803.显示布局建模，管理图形平台的套料模型显示位置，零件被分配放置到布局模型相应的零件区域，整料和余料被放置到布局模型相应的套料板区域，刷新零件模型和套料板模型，绘制更新图形信息，同时对相应的模型间的链接关系进行调整匹配；
71.804.自动套料配置，针对自动套料算法进行排样算法条件的配置，自动套料配置分为基本配置和板材配置两类，基本配置用来配置自动套料算法时控制零件摆放的方式，板材配置用来配置套料板的利用方式，根据标准板规和步长进行预套，根据实际板规进行实套，该实际板规包括整板和余料；预套配置信息用于在订货前进行钢板的预估，实套配置信息用于订购钢板后的自动套料；
72.805.自动套料，自动套料实现自动套料业务的分类业务，该分类业务包括有预套业务、实套业务、局部扩展业务、局部压缩业务、局部预套业务和局部实套业务，根据不同的自动套料业务选择套料配置信息，并根据不同的业务对模型数据进行分类，形成自动排样数据对象；根据不同的业务选择自动排样算法，套料排样算法接口根据提供的排样数据对象和套料配置条件，调用相应的自动排样算法，进行自动排样计算，生成自动排样结果数据；根据自动排样结果更新自动套料模型，实现预套板的生成，套料板、零件、布局模型间的链接关系的创建，套料板模型的图形定位数据和零件模型的图形定位和旋转状态数据的更新，实现图形平台交互数据的创建和更新，显示套料结果图形数据；
73.806.提取spd自动套料信息，实现spd自动套料模块和spd交互套料模块之间数据
的无缝传递，为spd交互套料提供初始化的套料数据文件，通过读取自动套料模型库，获取已经套料的套料板模型列表，用户选择需要提取的套料板模型后，提取套料板模型数据和套料板上的零件模型数据，根据获取的套料板模型数据和套料板上的零件模型数据换算成图形定位数据和旋转角度数据，生成交互套料数据文件，spd交互套料模块根据交互套料数据文件进行交互套料、引割线添加、切割指令生成和套料图生成业务工作。
74.一种用于spd系统的船体板材自动套料平台，该自动套料交互平台的框架结构包括有数据层、接口层、中间层和应用层，
75.所述数据层包括有输入数据、交互数据和输出数据，
76.所述接口层包括有对结构数据的读取接口、对套料模型数据的读取和写入接口、对自动套料算法的引用接口、对套料图形和套料模型统一的图形数据设置接口和对套料板的导出接口；
77.所述中间层实现spd建造系统的数据层和spd自动套料的数据层的转换管理，实现套料模型间的链接关系管理，实现套料模型数据和图形数据间的转换管理；
78.所述应用层实现用户的业务交互功能，该交互功能包括模型管理、零件准备、整板准备、余料准备、配置信息、显示布局、自动套料和套料信息提取。
79.在本发明用于spd系统的船体板材自动套料平台中，在所述数据层中的输入数据包括有外获的零件库、余料库和整料库，所述零件库是spd系统中的船体建造零件库，所述余料库为spd板材余料定义库，所述整料库是spd单元材料预估单，所述的交互数据包括有配置信息数据、套料模型库和图形数据库，该配置信息数据是船体板材自动套料时需要定义的前提条件信息，套料模型库中存有套料零件模型、套料板模型和套料布局模型，保存套料的结构信息数据，该套料零件模型、套料板模型和套料布局模型为套料的对象模型，所述的图形数据库对应套料模型库，包括有套料零件图形、套料板图形和套料布局图形，该套料零件图形、套料板图形和套料布局图形为套料的交互对象。
80.在本发明用于spd系统的船体板材自动套料平台中，在所述接口层中，结构数据的读取接口对数据层中零件库、余料库和整料库内分别进行零件读取、余料读取和整料读取，实现自动套料平台采用与spd系统统一的数据源，同时方便接口的移植和增加数据的转换模式；
81.套料模型数据的读取和写入接口用于配置信息数据的读写和套料模型的读写，实现数据层内套料模型库中零件模型、余料模型、整料模型和布局模型的保存和修改，以及自动套料配置信息数据的设置、保存和修改；
82.自动套料算法的引用接口引用自动排样算法，接入不同的套料算法满足不同的套料需求；
83.套料图形和套料模型统一的图形数据的设置接口实现套料图形数据的创建、删除和修改，满足交互平台的图形数据需求；
84.对套料板的导出接口实现当前套料板数据导出生成spd船体建造系统交互套料所需的数据格式，用于后续套料切割指令和套料版图的生成
85.在本发明用于spd系统的船体板材自动套料平台中，在所述中间层中，所述spd系统的数据层和spd自动套料的数据层的转换管理包括有船体建造系统的船体建造零件库向自动套料零件模型的数据转换，船体建造系统的余料库向自动套料的余料模型的数据转
换，船体建造系统的单元材料预估单向自动套料的整料模型的数据转换；
86.所述套料模型间的链接关系管理主要包括套料板与套料零件间的链接关系、套料板与套料布局间的链接关系、零件与套料布局间的链接关系，以及该链接关系间的数据转换和链接关系的增、删、改处理；
87.所述套料模型数据和图形数据间的转换管理包括零件模型和零件图形间的转换管理、套料板模型和套料图形间的转换管理、布局模型和布局图形间的转换管理，实现模型和图形间的交互对应关系，根据模型数据创建图形数据，根据图形数据变更模型数据。
88.在本发明用于spd系统的船体板材自动套料平台中，在所述应用层中，所述模型管理用于模型数据与图形平台数据的一致性检查，实现交互数据的有效性更新，实现模型文件的清理，实现图形视区中模型的定位保存功能；
89.所述零件准备实现spd系统的船体建造零件库中零件读取和自动套料零件模型的转换，进行自动套料零件模型的图形创建，进行零件模型和零件图形的删除和更新修改，实现包括零件图形的移动在内的交互功能。
90.所述整板准备实现spd建造系统中材料预估单的获取和整板模型的转换，实现整板模型的图形创建，实现整板模型和整板图形的删除和更新修改；实现包括整板图形的移动在内的交互功能；
91.所述余料准备实现spd建造系统中材料余料的读取和余料模型的转换，实现余料模型的图形创建，实现余料模型和余料图形的删除和更新修改，实现包括余料图形的移动在内的交互功能；
92.所述配置信息实现自动套料时排样算法前提条件的设置和管理，形成通用设置标准供自动套料选择调取，所述配置信息保存在配置信息文件中作为配置信息数据，该配置信息包括有自动套料配置代码id，配置说明描述，自动排样方式，是否可以镜像，零件间隙，零件与板的间隙，零件是否翻身，是否允许套入小零件，零件板上的最大零件数目，点坐标精度控制，角度坐标精度控制，母板获取方式，横向步长，纵向步长，标准板规，最小板规，最大板规，是否根据套料板自动缩减轮廓；
93.所述的显示布局实现零件模型、整板模型、余料模型的自动分组，按照材质、板厚和分道信息进行分组，按分组重新生成分组后的零件模型、整板模型和余料模型，并生成分组的可视化图形，该分组的可视化图形由显示布局模型生成，所述套料模型库中的布局模型为分组的可视化图形的源头数据。
94.本发明的用于船体板材自动套料系统作为spd的自动套料业务主要包括6个业务功能模块：套料环境初始化、套料对象建模、显示布局建模、自动套料配置、自动套料和套料信息提取。
95.1)套料环境初始化，套料环境初始主要实现套料图形平台中的图形数据与套料模型数据的一致化处理，实现交互对象的可视化管理平台的构建。
96.首先创建初始化图形平台，建立自动套料临时图册，保存自动套料图形信息，去除图形平台相关图形数据，包括图块数据，图形数据等。初始化图形平台管理类对象，包括视区对象和视口对象，实现视区和视口的初始化。设置工程管理类对象，实现当前套料模型数据、配置信息数据、船体建造工程数据等数据的统一管理对象的创建。
97.接着读取套料模型，创建图形数据并保存在临时图册库中。读取零件模型后绘制
零件图块和零件图形，保持零件模型id与零件图块和零件图形的id一致性处理；读取母板(整板和余料)模型后绘制母板(整板和余料)图形，保持母板模型id与母板图形id的一致化处理；读取布局模型后绘制布局图形，保持布局id与布局图形id的一致化处理。
98.最后将图形平台按照最后一次保存的视区位置进行初始化定位，如果没有定位视区数据，则进行预设视区定位操作，以确保用户交互的对象在适当的位置。
99.2)套料对象建模，套料对象包括零件对象，整板对象和余料对象，这些对象是从spd船体建造系统的数据库获取后根据一定的转换规则创建出来的，如果spd船体结构模型有变更，则可以通过刷新功能实现零件的模型变更，同时保持零件模型的图形位置和旋转姿态不变。
100.套料零件建模，套料零件模型是用于自动套料模型文件中的一种模型对象。根据结构库的零件信息，经过转换生成套料模型的属性数据和几何数据；进一步在图形平台创建零件图块数据和零件图形数据；最终实现零件模型的增、删、改等功能；实现零件模型的交互定位查看和移动，可以将零件移动到套料板上，也可以将零件移动到布局上，实现零件模型、套料板模型、布局模型间的链接关系的建立和断开。
101.整板建模，整板模型是用于自动套料模型文件中的一种模型对象，是预套的结果对象，是实套时的钢材预估对象。根据单元钢材预估单，获取想要的钢板整板信息后，根据钢板材质、板厚、规格、张数等创建自动套料整板模型，生成相应的属性数据和几何数据；进一步在图形平台创建整板图形数据；最终实现整板模型的增、删、改等功能；实现整板模型的交互定位查看和移动，可以将整板移动到布局上，也可将整板移出布局，同时建立和解除与布局间的链接关系；在移动整板时，同时移动整板上的零件图形，刷新零件模型和零件图形数据。
102.余料建模，余料模型是用于自动套料模型文件中的一种模型对象，是实套时的余料对象。根据船体建造余料零件库，获取需要的当前单元利用的余料信息后，根据余料的材质、板厚、几何数据等创建自动套料余料模型，生成应的属性数据和几何数据；进一步在图形平台创建余料图形数据；最终实现余料模型的增、删、改功能；实现余料模型的交互定位查看和移动，可以将余料移动到布局上，也可以移出布局，同时建立和解除与布局间的链接关系；在移动余料时，同时移动余料上的零件图形，刷新余料上的零件模型和零件图形数据。
103.3)显示布局建模，显示布局模型是用于管理图形平台的套料模型显示位置，对套料板模型和零件模型按一定的规则进行分类后显示在相应的布局上，用于同类套料板和零件的位置区分。
104.布局分类属性：一个套料文件只有一种布局分类属性，设置好布局分类属性后，以后的零件、整料、余料都依据这一布局分类分配链接到相应的布局模型上。
105.布局建模规则：布局与布局间不能重叠，属于该布局的零件模型和套料板模型基准坐标在布局范围内，如果在布局范围外则不属于该布局。在该布局内的套料板模型相关分类属性必须一致，以实现套料板分类属性按布局分类属性的更新；而零件模型的分类属性可以不一致，以实现混套。
106.布局内的套料板创建规则：布局内的套料板必须在布局的套料板区域内，布局内的套料板间不能重叠，以清晰呈现套料板的可视化链接信息；布局内的套料板上的零件可
以重叠，以满足多板混套后的交互套料。如果套料板不在布局内，则移至全局坐标系第二象限。
107.布局内的不在套料板上的零件创建规则：这些零件需要放置在非套料板上的布局零件区域，如果不在布局内，则移到全局坐标系第二象限。
108.布局建模流程：依据布局分类属性，根据零件模型可以初始化布局模型，并同时初始创建布局图形数据。可以将套料板模型分配到相应的布局分类属性上；依据套料时仅套已有的零件，如果套料板分配时，没有相应的布局，则不进行分类。布局模型创建后，零件被分配放置到布局模型相应的零件区域，整料和余料被放置到布局模型相应的套料板区域；同时刷新零件模型和套料板模型，绘制更新图形信息。针对已有布局模型可以进行删除和定位查看。在进行布局管理时，同时对相应的模型间的链接关系进行调整匹配。
109.4)自动套料配置，自动套料配置是用来针对自动套料算法进行的算法前提条件的配置。自动套料配置分为两类：基本配置和板材配置。基本配置主要用来配置自动套料算法时控制零件摆放的方式，以达到利用率高、切割工艺实用的零件摆放结果；板材配置主要用来配置套料板的利用方式，可以根据标准板规和步长等进行预套；可以根据实际板规(整板和余料)进行实套。针对spd自动套料业务，主要有预套和实套两种业务。根据不同的自动套料业务，有不同的配置属性数据。
110.预套配置信息，用于在订货前进行钢板的预估。自动套料排样时，板规尺寸尽量在常规板尺寸左右，可以大于常规板，也可小于常规板，但不能大于最大板，不能小于最小板，步进值给定横向步长和纵向步长，以方便订购钢板。套料时可以指定以下相关配置：是否自动缩放轮廓、是否可以镜像、零件套料间隙、零件与板间隙、零件翻身、孔内套入小零件、套料板内最大零件数。
111.实套配置信息，用于订购钢板后的自动套料。有固定板规，多次套料切割后有余料板，为充分利用材料，提高自动排样套料率，需根据给定板规和余料进行自动排样。零件要自动套到所给定的母板中，如果母板用完，则终止套料。套料时可以指定以下相关配置：是否自动缩减轮廓、是否可以镜像、零件套料间隙、零件与板间隙、零件翻身、孔内套入小零件、套料板内最大零件数。缩减轮廓时，以零件与板间隙为准，以方便生成新的余料。
112.5)自动套料，自动套料主要实现自动套料业务的分类业务，这些业务主要有预套业务、实套业务、局部扩展业务、局部压缩业务、局部预套业务、局部实套业务等。根据不同的自动套料业务选择套料配置信息；根据不同的业务对模型数据进行分类，形成自动排样数据对象；根据不同的业务选择自动排样算法，套料排样算法接口根据提供的排样数据对象和套料配置条件，调用相应的自动排样算法，进行自动排样计算，生成自动排样结果数据，不同的套料算法是以实现不同套料原则的算法，满足不同的套料需求，属于现有技术的选择应用；根据自动排样结果更新自动套料模型，实现预套板的生成，套料板、零件、布局模型间的链接关系的创建，套料板模型的图形定位数据和零件的模型的图形定位和旋转状态数据的更新，实现图形平台交互数据的创建和更新，显示套料结果图形数据。
113.6)提取spd自动套料信息，提取spd自动套料信息业务主要实现spd自动套料模块和spd交互套料模块之间数据的无缝传递，为spd交互套料提供初始化的套料数据文件。读取自动套料模型库，获取已经套料的套料板模型列表，用户选择需要提取的套料板模型后，提取套料板模型数据和套料板上的零件模型数据，根据获取的这些数据换算相应的图形定
位数据和旋转角度数据，生成交互套料数据文件，spd交互套料模块根据交互套料数据文件进行交互套料、引割线添加、切割指令生成、套料图生成业务工作。
114.实施例
115.利用以上用于spd系统的船体板材自动套料业务实现方法，在spd系统进行研发实施后，可以初步实现spd自动套料模块业务平台，实现一个相关实施例。
116.第一步：进入spd自动套料业务平台。利用spd自动套料业务框架机制成果，实现spd自动套料业务平台的研发，实现了spd自动套料模型、spd自动套料图形、spd自动套料视图在spd自动套料业务交互平台。
117.第二步：导入spd零件数据生成自动套料零件模型。利用spd自动套料零件模型发明成果，研究了spd零件数据参数和接口，实现了spd自动套料零件模型的创建和在图形显示平台上的交互图形显示。
118.第三步：导入spd整板数据生成自动套料整板模型。利用spd自动套料整板模型的成果，研究了spd整板材料数据参数，实现了spd自动套料整板模型的创建和在图形显示平台上的交互图形显示。
119.第四步：导入spd余料数据生成自动套料余料模型。利用spd自动套料余料模型发明成果，研究了spd余料材料数据参数，实现了spd自动套料余料模型的创建和在图形显示平台上的交互图形显示。
120.第五步：自动套料分类布局模型。利用spd自动套料布局模型发明成果，针对已有的零件模型进行分类布局建模，实现了spd自动套料布局模型的创建和在图形显示平台上的交互显示。
121.第六步：配置信息。利用spd自动套料套料排样算法条件基本配置和板材配置发明成果，实现配置信息的多样化配置的增删改等功能。
122.第七步：自动套料(预估板)。利用spd自动套料业务框架发明成果，调取相关自动套料排样算法，实现了自动套料(预估板)的一键生成。应用spd自动套料布局模型、零件模型、套料板模型之间的链接关系发明成果，实现了spd自动套料布局模型、零件模型、套料板模型之间的链接关系的创建、修改和删除等，实现了套料板和零件定位等信息的有机关联。
123.第八步：套料信息提取。利用spd自动套料信息提取方法发明成果，有效初始化套料板板号，有效提取套料板和套料零件关联信息，实现了套料零件针对套料板的定位信息的转换和提取，实现了spd自动套料信息提取结果(即spd交互套料文件)的生成。
124.第九步：进入spd交互套料模块，进行自动套料结果查看。打开spd交互套料模块相关交互套料功能界面，可以直接调取spd自动套料信息提取结果文件，最终实现spd自动套料模块和spd交互套料模块业务功能的无缝衔接。