Publicación: Diseño de un Algoritmo para la Reducción de Desperdicio de Corte en Pieles de Cuero
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Resumen en español
En este trabajo de grado se desarrollan una serie de algoritmos que podrán ser utilizados en la industria marroquinera, para disminuir el desperdicio de materia prima en el proceso de corte del cuero. Para tal efecto, se desarrollaron cuatro algoritmos: uno para la adquisición de la imagen de la piel y para hallar el borde; dos algoritmos de ubicación para generar las soluciones de corte, los cuales ubican los elementos a cortar en el objeto; y por último, un algoritmo evolutivo para encontrar la mejor solución de corte generada por los algoritmos de ubicación. Los aportes de este trabajo constituyen un avance para el desarrollo de la propuesta del uso de software en el corte de cuero, pero requiere mayor desarrollo para la aplicación en la industria. Las bases teóricas que apoyaron el desarrollo de este proyecto, se encuentran enmarcados en los métodos heurísticos de ubicación, en los algoritmos evolutivos, y en el análisis de imágenes digitales, descritos a cabalidad en el marco teórico. Los trabajos que fundamentan el desarrollo de este trabajo se encuentran referenciados debidamente en el documento. De acuerdo con lo anterior, este trabajo, además de la introducción, consta siete capítulos, así: el primero, denominado preliminares, el cual incluye el planteamiento del problema, los objetivos y el marco teórico; el segundo, corresponde a la metodología, en la cual se describe el procedimiento que se siguió para el desarrollo del proyecto; en el tercero, se describe el desarrollo del programa de adquisición y análisis de imágenes; el cuarto, corresponde al desarrollo de los algoritmos de ubicación; en el quinto, se explica el algoritmo evolutivo implementado; en el sexto, se presentan las conclusiones y el análisis de los resultados; a continuación, se presenta un pequeño capítulo con las recomendaciones. El trabajo finaliza con la bibliografía dividida en dos partes, de antecedentes, y de apoyo para el desarrollo general del proyecto. Con respecto a los resultados, mediante los algoritmos desarrollados en este trabajo se obtuvieron soluciones de corte relativamente buenas. Con el algoritmo de ubicación “Bottom Left Fill” se obtuvieron configuraciones de corte con un porcentaje promedio de desperdicio del 18%; las configuraciones obtenidas con el algoritmo de ubicación por niveles no fueron buenas en términos de área sobrante, ya que tuvieron un porcentaje promedio de desperdicio demasiado alto, del 32%. Los dos porcentajes anteriores fueron calculados realizando 100 mutaciones en el algoritmo evolutivo. El algoritmo de ubicación “Bottom Left Fill” superó, en términos de área sobrante, al algoritmo de ubicación por niveles en un 58%. Las configuraciones de corte seleccionadas por el algoritmo evolutivo disminuyeron en un 15% su área sobrante al cambiar el número de mutaciones de 10 a 100.
Resumen en inglés
Abstract: In the present work a series of algorithms that might be used in the leather industry have been developed to minimize the trim loss. To reach this goal four algorithms were developed: one for image acquisition and finding the edge; two placement algorithms for generating the cutting patterns; and an evolutive algorithm for finding the best solution for the cutting problem generated by the placement algorithms. The contribution of this work is a breakthrough for the development of the proposal of using software for the cutting process in the leather industry, but it requires further development for industrial applications. The theoretical basis that supported the development of this work are in the heuristic placement techniques, the evolutive algorithms and the digital image analysis. This work, besides the introduction, is divided into seven chapters, as follows: the first one, titled preliminary, which includes the problem statement, objectives and theoretical framework; the second one correspond to the methodology, which describes the procedure followed for the development of this work; the third, the fourth and the fifth chapters are about the project development; the sixth one presents the conclusions; and a short chapter with recommendations. Te work ends with the references. The algorithms developed in this work produced good results. The average percentage of wastage in the cutting patterns generated by the Bottom Left Fill placement algorithm was 18%; the cutting patterns generated by the “por niveles” placement algorithm were inefficient in terms of wastage, 32% of the raw material is being wasted. The Bottom Left Fill algorithm over performed the “por niveles” algorithm by 58%. The cutting patterns selected by the evolutive algorithm reduced its wastage by 15% when the mutations number was changed from 10 to 100.