Hvad er Linear (1D) skæreoptimering?

Et 6 m aluminiumsprofil er ligeglad med, hvor pænt dit regneark ser ud. Det eneste, der tæller, er om længderne, skæresporet og de trimmede ender faktisk går op. Lineær skæreoptimering er den beregning, der afgør det, inden du køber stangen.

Hvis du skærer rør, profiler, træ, stålstænger eller aluminiumsprofiler til længde, er opgaven endimensionel. Du placerer ikke rektangler på en plade. Du beslutter, hvilke skærelængder der deles på en lagerlængde, og i hvilken rækkefølge, så resten er et stykke du kan bruge frem for en bunke stumper.

Hvad det er

Lineær skæreoptimering, også kaldet 1D cutting-stock eller bar nesting, tager en liste over færdige længder og pakker dem på de lagerlængder, du har. Resultatet er, hvor mange stænger du skal købe, hvilke snit der hører til hvilken stang, og hvad der er tilbage som afskær.

Den færdige længde er det tal, du indtaster. Skærespor – den bredde bladet fjerner – befinder sig mellem snittene. Endetrim sidder i begge ender af stangen, før det første emne og efter det sidste. Hvis du inkluderer enten af disse i emnebredden og også indtaster dem som indstillinger, tæller du dem to gange, og planen lyver.

For selve bladet, se hvad skærespor er, og hvorfor det akkumulerer.

Hvordan det adskiller sig fra et pladelayout

Pladenesting og lineær skæring løser forskellige problemer. Brug af et pladeværktøj på en profil, eller en længdeberegner på en plade, producerer en plan din butik ikke kan skære.

Hvorfor summen af længderne ikke er rækkefølgen

Tre snit fra en 6000 mm stang: 2400 mm, 2000 mm og 1600 mm. Lagt sammen er de præcis 6000 mm. Uden skærespor fylder de én stang og efterlader ingenting.

Sæt et 3 mm skærespor mellem snittene, og de samme tre længder kræver 6006 mm. To af dem passer: 2400 + 3 + 2000 = 4403 mm, med 1597 mm tilbage. Det 1600 mm emne passer ikke i 1597 mm. Du åbner en anden stang.

Det er hele problemet i én linje. Emnerne "passer" på papiret. De passer ikke på saven. En lineær optimizer indsætter skæresporet, inden den erklærer en stang for fuld.

Endetrim er begge ender

Lager er sjældent brugbart helt ud til den malede eller knuste ende. Endetrim er en længde, du kasserer i hver ende, inden emner placeres. Indtast 10 mm, og stangen mister 10 mm i starten og 10 mm i enden: 20 mm i alt. En 6000 mm stang har derefter 5980 mm brugbar længde. Det første emne starter 10 mm inde, ikke ved nul.

En reel liste: aluminiumsprofiler

En butiksfront i ét afsnit, 40×40 mm firkantprofil, lagerlængde 6000 mm, koldtskæresav skærespor 3 mm, ender er rene så trim er 0.

Emnerne udgør i alt 47.940 mm. Divideret med 6000 er det knap 8 stænger. Bestil 8, og du kommer til at mangle, fordi saven fjerner materiale som divisionen ignorerede.

Med et 3 mm skærespor kræver den samme liste 9 stænger. Mønsteret er kedeligt, og det er pointen:

• Seks stænger tager hver tre sprosser. 1850 + 3 + 1850 + 3 + 1850 = 5556 mm. Afskær 444 mm.

• To stænger tager hver seks tværstykker og ét beslag. Seks skærespor bringer den brugte længde til 5988 mm. Afskær 12 mm, som er spild.

• Den sidste stang tager de resterende seks beslag. 6 × 450 mm plus fem skærespor er 2715 mm. Afskær 3285 mm, som er lager til næste job, hvis du mærker det.

Kør den identiske liste med skærespor sat til 0, og den passer på 8 stænger, hvoraf flere har et 450 mm beslag placeret i et mellemrum, der ikke længere eksisterer, når bladet har en bredde. De 3 mm, du sprang over, er én hel 6 m profil.

Af de 54.000 mm du køber, er 47.940 mm emner. Det er 88,8% af den købte længde. Resten er skærespor og afskær – ikke en mystisk procentdel.

Samme liste, 10 mm endetrim i begge ender: stadig 9 stænger, men ikke de samme stænger. Mønsteret med seks tværstykker plus beslag kræver 5988 mm, og stangen tilbyder nu 5980, så beslagene flyttes. Seks stænger tager stadig tre 1850 mm sprosser; det afskær falder fra 444 mm til 424 mm. De næste to stænger tager kun de seks tværstykker, afskær 445 mm. Alle otte beslag går på den sidste stang, afskær 2359 mm. Trim ændrer den brugbare længde og kan omrokere planen, selv når stangantallet holder.

Hvad planen skal vise

En længdeliste er ikke en skæreplan. Planen angiver for hver stang:

• snittene i rækkefølge, ved færdig længde

• det skærespor saven faktisk tager

• afskæret med dets længde, herunder stykker der er for korte til at beholde

• hvor mange lagerlængder der skal bestilles

Forskellige profiler deles ikke på en stang. En 40×40 og en 40×20 er to separate jobs, selv når længderne ser ens ud. Kør dem separat, ellers skærer du den rigtige længde fra den forkerte profil.

Hvor et regneark stopper

En kolonne med længder og en SUM er den rigtige måde at bygge listen på. Det er den forkerte måde at pakke stangen på. First-fit og "længste først, derefter hvad der er tilbage" fungerer på en kort liste og bryder sammen, når du har flere lagerlængder, afskær fra sidste uge og et skærespor der ikke er nul.

Den praktiske metode, der bruges til denne type problem, sorterer de længste snit først og placerer hvert enkelt på den åbne stang, der stadig kan rumme det og har mindst plads tilbage. Det er best-fit decreasing. Det er en heuristik, ikke et bevis. På en håndfuld emner kan du nogle gange se en bedre kombination i hånden. På et par dusin længder slår det gætteri, og det udfører skærespor-aritmetikken hver gang.

Excel kan holde listen. Dedikeret software bør stå for pakningen. Mere om den opdeling: hvornår et regneark ikke er nok.

Sådan gør du det i CutGrid

Skift skærelisten til Linear (1D). Under Bar Settings angiver du lagerlængden – 6000 mm er standard – den mængde du har, og prisen per stang, hvis du vil se spildet i penge. End trim anvendes på begge ender. Under Parametre sætter du Skærespor til det spor dit blad faktisk skærer.

Indtast hvert emnes færdige længde i breddefeltet. Højde bruges ikke på et lineært job. Tilføj ikke skærespor til længden. Optimer. Planen viser stængerne, skærerækkefølgen og afskæret på hver stang. Et 3285 mm afskær er kun nyttigt, hvis det kommer tilbage på lageret inden næste ordre.

Fejl der koster en stang

Skærespor i længden og i indstillingen. Indtast den færdige størrelse. Lad skærespor-feltet indsætte mellemrummet.

Trim på kun én ende, i dit hoved. Hvis indstillingen siger 10 mm, mister begge ender 10 mm.

Én liste for to profiler. Adskil dem efter profil, legering og tykkelse.

Bestilling ud fra totalen divideret med lagerlængden. Det tal er en nedre grænse. Skærespor og den måde længder fordeles på tværs af stænger skubber det op. I eksemplet ovenfor var grænsen 8, og saven krævede 9.

At smide et mærket afskær ud. De 444 mm stykker på sprossestængerne er sandsynligvis spild til et 450 mm beslag. Det 3285 mm stykke er ikke. Skriv længden og profilen på det.

Vigtigste pointer

Lineær skæreoptimering pakker færdige længder på stænger, rør og profiler. Det er ikke pladenesting.

Skærespor sidder mellem snittene. Endetrim fjernes fra begge ender. Ingen af dem hører hjemme inde i emnebredden, hvis softwaren allerede anvender dem.

Summen af længderne divideret med lagerlængden er det minimale antal stænger. Det er ikke ordreantallet. Et 3 mm skærespor forvandlede en 8-stangs aluminiumsliste til 9.

Hold profiler adskilt. Behold det lange afskær. Kør planen igen, når en længde ændres, i stedet for at redigere stangen i hånden.

Kør det på dine egne længder

Åbn en skæreliste, skift til Linear (1D), og indtast længderne ved færdig størrelse. Det stangantal du får, er det antal du skal købe.

Start en lineær skæreliste →