Individuelle 3D Verschnittminimierung (3D-CSP)

Posted on

Anforderung für 3D Zuschnitt

Die Anforderung dieses Projekts „3D Schnittplan“ bestand in der 3D Verschnittminimierung für die Stahlverabeitung. Dieser Schnittplan wurde bisher per Hand hergeleitet und konnte nur durch Spezialisten ermittelt werden. Diese intuitiven Ergebnisse wurden per Hand aufgezeichnet. Sowohl der Medienbruch von der Handarbeit zur maschinellen Bearbeitung als auch die eigentliche 3D Verschnittminimierungs-Optimierung sollten in einer Software abgebildet werden. Im Vertrieb sollte diese 3D-Zuschnittsplanung eingesetzt werden, um Lagerbestände (mit 3D Abmessung) zu reservieren. Bei der Produktionsplanung werden die exakten Zuweisungen von Aufträgen (3D Abmessungen, Anzahl)  zu Lagerbeständen benötigt. Besondere Berücksichtigung erhalten die „Reste“ (inc. 3D Abmessungen). Die genaue Zuweisung durch den 3D-Optimierungsalgorithmus ermöglicht es, einen 3D-Schnittplan in kleinen Schritten für die Sägearbeiten abzuleiten. Damit ergibt sich dann die Volumanausnutzung und auch die Reste sowie der Schrottanteil.

Lösungsmodell und Verfahren

3D Schnittplan Visualiserung
3D Schnittplan Visualiserung

Die Optimierung „3d Verschnittminimierung“ besteht darin, dass große Würfel (Cubi/ Lagerartikel) in viele kleine Würfel (Aufträge) zerteilt werden unter Berücksichtigung der Verschnittminimierung (Volumenausnutzung hoch, Schrottanteil klein) und optional der Reduktion der Anzahl der Drehungen. Bei dieser konkreten Anforderung ware Rotation erlaubt, die Schnitte durften den Block nur in einem Arbeitsgang vollständig durchtrennen (sog. Guillotine Cut).

Schnittplan in Einzelschritten
Schnittplan in Einzelschritten

Nach  Analyse des Problems und Recherche der bisher bekannten Veröffentlichungen und bekannten Verfahren ist hier ein Modell entwicklet worden, das das Problem in geeigneter Form definiert und in der EDV abbildet. Schliesslich ist ein Optimierungsalgorithmus entstanden, der dieses Problem nahezu optimal und schnell löst, einen digitalen Anordnungsplan der Aufträge exportiert und zusätzlich einen grafischen Schnittplan ausdruckt.

Die Eingabe funktioniert über Dateiimport und Datanbankschnittstelle, die Ausgabe über Dateiexport und Datanbankschnittstelle. Die Abbruchbedingungen, Schnittbreiten und weitere Nebenbedingungen sowie die Parameter des Algorithmus‘ können verändert werden, ein Optimierungsprotokoll kann man sich online netzwerkweit anschauen.

Bei Interesse an dieser Optimierungssoftware wenden Sie sich an uns.