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Tout optimiseur de listes de découpe utilise un algorithme pour placer les pièces sur les panneaux. L'algorithme choisi détermine non seulement la quantité de matière économisée, mais aussi si le plan est réellement exécutable avec votre équipement. Si vous choisissez le mauvais, vous obtiendrez un plan de découpe qui semble parfait à l'écran mais qui ne peut pas être exécuté sur la scie.
Si vous avez utilisé un optimiseur de listes de découpe et vu l'option de choisir entre différents algorithmes — guillotine, standard, étagère ou similaires — vous vous êtes probablement demandé quelle est la différence. La plupart des logiciels ne l'expliquent pas bien. Vous cliquez sur l'un, puis sur l'autre, les plans semblent un peu différents et vous passez à autre chose.
Mais ce choix a des conséquences réelles. Il affecte votre rendement matière, le nombre de panneaux que vous achetez et la faisabilité physique du plan de découpe dans votre atelier. Ce guide explique les deux approches en termes simples, montre à quoi ressemble chaque plan en pratique et vous aide à choisir celui qui convient à votre équipement et à votre flux de travail.
Une coupe en guillotine est une coupe droite qui va d'un bord du panneau au bord opposé, divisant le panneau en deux pièces séparées. Le nom vient du massicot — l'outil de coupe qui traverse toute la pile de papier d'un bord à l'autre en un seul mouvement.
La contrainte clé est : chaque coupe doit traverser complètement le panneau. Vous ne pouvez pas arrêter une coupe au centre du panneau. Vous ne pouvez pas faire une coupe en forme de L. Vous ne pouvez pas couper autour d'un angle. Chaque coupe produit deux rectangles, et chacun de ces rectangles peut être subdivisé ultérieurement par une autre coupe d'un bord à l'autre.
C'est exactement ainsi que fonctionne une scie à panneaux — aussi bien les scies à panneaux verticales que les scies de format. Lorsque vous faites passer un panneau dans une scie de format, la lame va d'un bord à l'autre. Vous ne pouvez pas arrêter la lame au centre du panneau et changer de direction. Il en va de même pour la scie à panneaux verticale : le chariot de la lame se déplace de haut en bas (ou de gauche à droite) et coupe toute la largeur ou la hauteur du panneau.
Le schéma de coupe en guillotine se construit de manière récursive. On commence avec un panneau entier. On effectue une coupe et on le divise en deux parties. Ensuite, on prend l'une de ces parties et on effectue une autre coupe qui la divise en deux parties plus petites. À chaque étape, chaque coupe traverse toute la largeur ou la hauteur de la pièce en cours de découpe. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que chaque pièce soit séparée individuellement.
Dans un plan en guillotine, on reconnaît un motif visuel clair : le panneau est d'abord divisé en bandes horizontales ou verticales, puis chaque bande est divisée en pièces individuelles. Il existe une hiérarchie claire entre les coupes : les coupes primaires génèrent des bandes et les coupes secondaires séparent les pièces au sein de ces bandes.
Cela signifie que certains espaces entre les pièces peuvent rester inexploités. Si deux pièces adjacentes dans une bande ont des hauteurs différentes, la hauteur de la bande est déterminée par la pièce la plus longue, et la pièce la plus courte laisse un vide. L'algorithme ne peut pas remplir ce vide avec une pièce d'une autre bande, car cela nécessiterait une coupe qui ne va pas d'un bord à l'autre.
Les algorithmes de guillotine sont souvent décrits par le nombre de « phases » qu'ils utilisent :
Guillotine à deux phases : Le panneau est d'abord découpé en bandes horizontales (phase 1), puis chaque bande est découpée en pièces individuelles (phase 2). C'est la forme la plus simple et la plus facile à exécuter : on effectue d'abord toutes les coupes longitudinales, puis toutes les coupes transversales. De nombreuses scies à panneaux dans les ateliers de menuiserie suivent exactement ce flux de travail.
Guillotine à trois phases : Après les coupes en deux phases, l'algorithme permet un cycle supplémentaire de coupes pour subdiviser davantage les pièces. Cela ajoute de la flexibilité et peut améliorer le rendement matière, bien que cela rende la séquence de coupes plus complexe.
Guillotine multiphase (libre) : Il n'y a pas de limite au nombre de phases. L'algorithme peut subdiviser de manière récursive autant de fois que nécessaire, à condition que chaque coupe aille d'un bord à l'autre. Cela offre le meilleur rendement parmi les méthodes de guillotine, bien que cela génère une séquence de coupes plus complexe.
L'algorithme de guillotine de CutGrid génère des schémas de guillotine multiphase : il offre le meilleur rendement possible tout en garantissant que chaque coupe est exécutable sur la scie à panneaux.
L'algorithme standard — souvent appelé algorithme d'étagère dans la littérature académique — suit une approche différente. Au lieu d'exiger que chaque coupe aille d'un bord à l'autre, il place les pièces en rangées horizontales (étagères) sur le panneau, puis positionne les pièces côte à côte dans chaque étagère. Lorsqu'une étagère est pleine, une nouvelle est commencée au-dessus.
La différence essentielle est : les pièces d'une étagère n'ont pas toutes à avoir la même hauteur. L'algorithme peut placer une pièce courte à côté d'une longue, puis remplir l'espace au-dessus de la pièce courte avec une autre petite pièce. C'est quelque chose que l'algorithme de guillotine ne peut pas faire, car remplir ce vide nécessiterait une coupe qui ne va pas d'un bord à l'autre.
Cette flexibilité signifie que l'algorithme standard fait généralement tenir plus de pièces dans un panneau que l'algorithme de guillotine. Il compacte de manière plus dense car il peut exploiter des zones que le plan en guillotine devrait laisser vides.
Dans un plan standard, on observe que les pièces sont placées avec plus de liberté sur le panneau. Des pièces de différentes tailles sont disposées côte à côte sans la structure rigide de bandes du plan en guillotine. Le plan semble « plus dense » : moins d'espace vide visible entre les pièces. On peut voir de petites pièces placées dans des coins ou des vides que le plan en guillotine aurait laissés comme chutes.
Cependant, si on observe attentivement, on constatera que certaines des coupes nécessaires pour séparer ces pièces ne vont pas d'un bord à l'autre. Pour extraire une petite pièce coincée à côté d'une plus longue, il faut effectuer une coupe partielle : en partant d'un bord et en s'arrêtant au centre du panneau.
C'est la question clé. Sur la scie à panneaux, chaque coupe va d'un bord à l'autre — c'est la réalité physique de la machine. Un plan standard qui peut nécessiter des coupes partielles n'est pas toujours directement exécutable sur la scie à panneaux.
Cependant, cela ne signifie pas que les plans standard sont inutiles pour les utilisateurs de scies à panneaux. Voici pourquoi :
De nombreux plans standard sont partiellement compatibles avec la guillotine. L'algorithme peut générer un plan dans lequel 90 % des coupes vont d'un bord à l'autre et seules quelques pièces nécessitent des coupes partielles. En pratique, vous pouvez exécuter la majeure partie du plan sur votre scie à panneaux et terminer les quelques pièces restantes avec un outil secondaire : une scie circulaire portative, une scie sauteuse ou un second passage sur la scie de table après repositionnement.
Les fraiseuses CNC n'ont pas la contrainte d'un bord à l'autre. Si vous utilisez une fraiseuse CNC, la tête de coupe peut commencer et s'arrêter en n'importe quel point du panneau. Tout plan standard est entièrement exécutable sur une CNC, et bénéficie en plus de l'avantage d'un meilleur rendement matière.
Certains ateliers utilisent un flux de travail hybride. Ils effectuent le débit primaire sur la scie à panneaux (grandes coupes d'un bord à l'autre), puis transfèrent les sous-panneaux vers la scie de table ou la CNC pour les coupes secondaires qui ne vont pas d'un bord à l'autre.
Rendons les différences concrètes. Imaginez que vous devez découper les pièces suivantes dans un panneau de MDF 18 mm de 2440 × 1220 mm avec un trait de scie de 3 mm :
2 × 800 × 400 mm
3 × 600 × 300 mm
4 × 400 × 250 mm
2 × 350 × 200 mm
3 × 200 × 150 mm
Avec l'algorithme de guillotine, le panneau est divisé en bandes. Les deux grandes pièces de 800 × 400 vont dans la première bande. Les pièces de 600 × 300 remplissent la bande suivante. Les pièces plus petites remplissent les bandes suivantes. Comme la hauteur de chaque bande est déterminée par la pièce la plus longue qu'elle contient, des vides se créent à côté des pièces plus courtes. Le gaspillage total peut être de 18–22 %.
Avec l'algorithme standard, les mêmes pièces sont organisées de manière plus flexible. Les pièces de 200 × 150 peuvent être placées dans l'espace vide à côté des pièces de 600 × 300. Les pièces de 350 × 200 peuvent remplir des vides que le plan en guillotine laisserait vides. Le gaspillage total peut être de 12–16 %.
C'est une différence de 4–8 % dans l'utilisation de la matière sur un seul panneau. Sur un projet complet avec plusieurs panneaux, cela peut signifier un panneau de moins à acheter.
Vous découpez avec une scie à panneaux. C'est la raison principale. Si l'outil de coupe principal de votre atelier est une scie à panneaux verticale, une scie de format ou une scie à poutre, des coupes d'un bord à l'autre sont requises. Le plan en guillotine garantit que chaque coupe du diagramme peut être exécutée sur votre machine sans détour.
Vous faites appel à un service de découpe. La plupart des services de découpe commerciaux (distributeurs de bois, quincailleries, découpeurs de panneaux) utilisent des scies à panneaux. Si vous envoyez votre plan de découpe à quelqu'un d'autre, le plan en guillotine garantit qu'il peut le suivre avec précision.
La simplicité est plus importante que le rendement. Les plans en guillotine ont une séquence de coupes naturelle : d'abord les longues coupes, puis les courtes. Il n'y a aucune ambiguïté sur quelle coupe vient ensuite. Pour les opérateurs moins expérimentés ou les ateliers où la vitesse de découpe importe plus que le dernier pourcentage de rendement, la guillotine est l'option la plus sûre.
Vous découpez du verre. Le verre est presque toujours découpé avec des schémas de guillotine. Il est rayé et cassé le long de lignes droites d'un bord à l'autre. Les coupes partielles dans le verre ne sont pas pratiques et risquent de faire casser le panneau de manière imprévisible.
Vous découpez avec une fraiseuse CNC. La CNC n'a pas la contrainte d'un bord à l'autre. La tête de coupe se déplace librement en X et en Y. Les plans standard offrent un meilleur rendement sans inconvénients : la CNC peut exécuter tout plan généré par l'algorithme.
Le coût de la matière est prioritaire. Si vous travaillez avec des matériaux de panneau coûteux — contreplaqué avec placage de bois dur, stratifiés spéciaux, panneaux métalliques — et que chaque point de pourcentage de gaspillage compte, le standard offre systématiquement un meilleur rendement que la guillotine.
Vous avez un flux de travail hybride. Si votre atelier dispose à la fois d'une scie à panneaux et d'une scie de table (ou CNC), vous pouvez utiliser des plans standard et répartir la découpe entre les machines. La scie à panneaux se charge du débit primaire et l'outil secondaire gère les coupes qui ne sont pas de type guillotine.
Les tailles de pièces varient considérablement. Si votre liste de pièces présente une large gamme de tailles — grandes pièces mélangées à de très petites pièces — les algorithmes standard sont particulièrement supérieurs à la guillotine. Les petites pièces peuvent remplir des vides que le plan en guillotine gaspillerait. Si toutes vos pièces sont de taille similaire, la différence entre les deux algorithmes se réduit.
La différence de rendement entre guillotine et standard varie selon votre liste de pièces. Voici ce que vous pouvez attendre en pratique :
Pièces de taille similaire (par exemple, tous les fonds de caissons identiques) : La différence est faible, typiquement de 1–3 %. La guillotine traite les pièces uniformes presque aussi bien que le standard, car la structure de bandes s'adapte naturellement aux pièces de taille similaire.
Tailles de pièces mixtes (par exemple, un projet de caissons avec panneaux latéraux, fonds, portes, façades de tiroirs et tasseaux de remplissage) : La différence augmente à 4–8 %. Le standard remplit les vides avec de petites pièces que la guillotine ne peut pas placer efficacement.
Tailles de pièces très variées avec de nombreuses petites pièces : La différence peut atteindre 8–12 %. Le standard excelle vraiment ici : il utilise les petites pièces comme « remplissage de vides » sur tout le panneau.
Sur un seul panneau valant 50–80 euros, une amélioration du rendement de 5 % peut économiser quelques euros. Mais sur un projet complet de cuisines avec 6–10 panneaux, ces 5 % signifient souvent un panneau de moins à acheter : 50–80 euros d'économie pure sur la matière. Sur une année de projets, la différence s'accumule considérablement.
Différents logiciels utilisent des noms différents pour ces algorithmes, ce qui peut prêter à confusion. Voici un guide de traduction rapide :
Terme | Signification |
|---|---|
Guillotine | Uniquement des coupes d'un bord à l'autre (compatible avec les scies à panneaux) |
Standard | Placement flexible, peut nécessiter des coupes partielles |
Shelf (Étagère) | Identique au standard : les pièces sont placées en rangées horizontales |
Free Cut (Coupe libre) | Identique au standard : sans contrainte d'un bord à l'autre |
Non-Guillotine (Non-guillotine) | Identique au standard : explicitement « sans guillotine » |
Nested / Nesting (Imbriqué) | Fait généralement référence au standard ou à un placement plus avancé |
Level (Niveau) | Terme académique pour étagère : les pièces sont organisées en niveaux horizontaux |
Dans CutGrid, les options sont étiquetées Guillotine et Standard (Étagère) pour clarifier la distinction.
CutGrid vous permet de basculer entre guillotine et standard en un seul clic dans le panneau des paramètres de découpe. Vous pouvez exécuter les deux algorithmes sur la même liste de pièces, comparer les plans côte à côte et choisir celui qui convient le mieux à votre équipement et à votre projet.
Les deux algorithmes respectent tous vos autres paramètres : largeur du trait de scie, marges de dressage, direction du fil du bois et configuration de rotation des pièces. La seule différence est la contrainte de placement : coupes d'un bord à l'autre ou placement flexible.
Un flux de travail pratique que de nombreux utilisateurs de CutGrid suivent : exécutez d'abord la guillotine pour obtenir une valeur de référence. Ensuite, exécutez le standard pour voir si l'amélioration du rendement justifie la complexité supplémentaire des coupes. Si le standard économise un panneau, la séquence de coupes un peu plus complexe en vaut probablement la peine. Si elle n'économise que 1–2 %, restez avec la guillotine pour sa simplicité.
Adaptez toujours l'algorithme à votre scie. Si votre atelier ne dispose que d'une scie à panneaux, utilisez toujours la guillotine. Un beau plan standard ne sert à rien si vous ne pouvez pas l'exécuter.
Testez les deux avant d'acheter la matière. Changer d'algorithme et relancer l'optimisation dans CutGrid prend deux secondes. Si le standard économise un panneau, vous aurez rentabilisé l'abonnement avec un seul projet.
Pour les services de découpe, exportez toujours en guillotine. Même si vous avez une CNC, si vous envoyez un plan de découpe à un service externe, supposez qu'il utilise une scie à panneaux sauf confirmation contraire.
Le verre, c'est toujours la guillotine. Le rayage et la cassure du verre nécessitent des lignes complètes d'un bord à l'autre. Les plans standard avec des coupes partielles ne sont pas sûrs pour le verre : le panneau peut se casser de manière imprévisible le long de lignes non souhaitées.
Ne compliquez pas les petits projets. Si vous découpez 5–10 pièces dans un seul panneau, la différence de rendement entre les algorithmes est généralement négligeable. Le choix de l'algorithme importe davantage dans les grands projets avec de nombreuses pièces sur plusieurs panneaux.
Guillotine = chaque coupe va d'un bord à l'autre. Cela correspond au fonctionnement des scies à panneaux, des scies à poutre et du rayage du verre. C'est l'option sûre pour tout atelier basé sur une scie.
Standard (étagère) = placement flexible, potentiellement des coupes partielles. Cela offre un meilleur rendement matière, mais peut nécessiter une CNC ou un outil secondaire pour certaines coupes.
La différence de rendement est typiquement de 3–8 %, selon la variété des tailles de vos pièces. Sur des projets avec plusieurs panneaux, cela signifie souvent un panneau de moins à acheter.
Adaptez l'algorithme à votre équipement. Guillotine pour les scies à panneaux. Standard pour la CNC. Si vous avez les deux, les deux fonctionnent : exécutez-les et comparez.
Saisissez votre liste de découpe dans CutGrid, exécutez les deux algorithmes et comparez les plans côte à côte. La différence de rendement pourrait vous surprendre.