Карта раскроя по хлыстам
Впишите длины деталей и количество — карта разложит их по мерным хлыстам, сведёт одинаковые хлысты в одну строку и покажет, сколько хлыстов заказывать и сколько на самом деле уйдёт в отход. Скачивается таблицей и идёт на пилу.
Короткий ответ
Отход зависит не от того, сколько металла нужно, а от того, как длины ложатся на хлыст. Шесть деталей по 2400 мм из шестиметрового хлыста дадут 20 % обрези, а те же 2400 вместе с деталью 1190 — почти ноль (при резе пилы 3 мм). Поэтому процент запаса — это гадание, а раскрой — расчёт: калькулятор раскладывает детали по хлыстам и говорит, сколько хлыстов купить и сколько на самом деле уйдёт в отход.
| № | Длина детали, мм | Количество, шт |
|---|---|---|
| 1 | ||
| 2 | ||
| 3 | ||
| 4 | ||
| 5 | ||
| 6 |
Как считается раскладка
Задача укладки деталей в мерные хлысты — та самая упаковка в контейнеры, у которой точного решения нет: перебрать все варианты для сорока деталей не хватит никакого времени. Поэтому берётся приём First Fit Decreasing — детали сортируются по убыванию и каждая кладётся в первый хлыст, где помещается.
Порядок здесь не формальность. Длинные ложатся первыми, чтобы короткие потом затыкали остатки; если класть по порядку ввода, хлыстов выходит заметно больше. На каждую отрезанную деталь закладывается один рез — при трёх миллиметрах и сорока деталях это двенадцать сантиметров, не решающие дела, но и не нулевые.
Готовые хлысты сводятся по одинаковой раскладке: так карту и пишут в цехе — «шесть хлыстов режем вот так», а не шесть одинаковых строк подряд.
Оптимума: FFD даёт хороший, но не наилучший план. Делового остатка: обрезок в 1,7 м карта считает отходом, потому что не знает, отправите вы его в угол или в дело, — и это решение мастера, а не расчёта. И одной длины хлыста: если на складе есть шести- и двенадцатиметровые, посчитайте оба варианта и сравните.
Что делать с результатом
Первое — заменить процент. В ведомости материалов запас задаётся вслепую, 5 % по умолчанию; здесь выходит настоящее число, и его стоит подставить туда, где считается масса и стоимость.
Второе — отдать карту на пилу как есть. Строка вида «2 × 2400 + 1 × 1190» читается рулеткой без пересчёта, а число хлыстов в соседней колонке говорит, сколько раз её повторить.
First Fit Decreasing простыми словами
Представьте стопку деталей и пустой стеллаж под хлысты. Алгоритм делает три вещи:
- Сортирует детали от самой длинной к самой короткой. Порядок ввода в форме значения не имеет.
- Берёт очередную деталь и примеряет её к хлыстам по порядку, начиная с первого. Кладёт в первый, где осталось место на деталь плюс пропил.
- Если нигде не помещается — берёт новый хлыст.
И всё. Он не перебирает все сочетания, поэтому считает мгновенно даже для нескольких десятков деталей. Цена — результат бывает немного хуже наилучшего возможного, но у него есть гарантированная верхняя граница (о ней ниже в вопросах), а раскладка «сначала длинные» — ровно то, что опытный пильщик делает на глаз.
Пример: почему порядок имеет значение
Хлыст 6000 мм, пропил 3 мм. Детали: 4 × 3200, 6 × 1300, 2 × 500 — всего 21,60 м.
| Способ | Раскладка | Хлыстов | Отход |
|---|---|---|---|
| FFD (сначала длинные) | 3 хлыста: 3200 + 2 × 1300 (остаток 191 мм); 1 хлыст: 3200 + 2 × 500 (остаток 1791 мм) | 4 | 2400 мм, 10,0 % |
| В порядке от коротких | 2 × 500 + 3 × 1300; 3 × 1300; дальше каждая 3200 на отдельном хлысте | 6 | 14 400 мм, 40,0 % |
По шагам для FFD: первая 3200 идёт в хлыст № 1 (остаётся 2797 мм), вторая рядом не помещается — новый хлыст, и так четыре раза. Потом 1300: влезает в хлыст № 1 (2797 ≥ 1303), вторая 1300 тоже (остаётся 191 мм), третья уходит уже в хлыст № 2, и так далее. В конце две детали по 500 ложатся в четвёртый хлыст — единственный, где есть место. При обратном порядке короткие детали занимают начало хлыстов, и каждой 3200 приходится брать свой — на два хлыста больше на том же списке.
Как читать карту
Строка «3200 + 2 × 1300» с числом 3 значит: три хлыста режьте одинаково — одна деталь 3200 и две по 1300. Колонка «использовано» — длина деталей с пропилами (5809 мм), «остаток» — то, что остаётся в конце хлыста (191 мм). В итогах: нужная длина нетто, купленная длина (число хлыстов × длина хлыста), отход в миллиметрах и процентах. Этот процент переносят в ведомость материалов вместо 5 % по умолчанию.
Остаток 1791 мм карта считает отходом, но в цеху это часто полноценный материал на короткие детали следующего заказа. Его стоит подписать мелом и отложить — тогда реальный отход будет ближе к сумме мелких остатков, чем к числу из карты.
Как уменьшить отход
- Проверьте, не превышает ли деталь половину хлыста на несколько миллиметров. Две детали по 3000 мм с пропилами займут два хлыста по 6 м, а две по 2997 мм — один.
- Посчитайте оба варианта хлыста. При длинных деталях 12 м часто выигрывает, при коротких — не обязательно (см. вопросы).
- Объединяйте заказы одного профиля. Короткие детали другого изделия заполняют остатки — FFD сделает это сам, если вписать их вместе.
- Впишите реальный пропил. Ленточная пила и отрезная дисковая забирают по-разному; 3 мм — значение по умолчанию, а не норма.
Массы профилей для сметы возьмёте из таблицы масс профилей или из калькулятора массы металла, а швы того же изделия посчитает ведомость швов.
Типичные ошибки
- Размер с чертежа вместо длины реза. Если у детали скошенные торцы или она заходит внахлёст, длина реза отличается от осевого размера.
- Разные профили в одной карте. Карта не знает, что это другой материал.
- Пропил 0. Карта покажет план, который невозможно нарезать.
- Деталь длиннее хлыста. Такую деталь карта пропускает и выводит отдельно — её придётся сращивать сваркой или заказывать более длинный хлыст.
Частые вопросы
Почему это не оптимальный раскрой?
Потому что оптимальный найти нечем: упаковка в контейнеры NP-трудна, и точный перебор для реального списка деталей не заканчивается. FFD гарантирует результат не хуже 11/9 от наилучшего плюс один хлыст — на практике это чаще всего разница в один хлыст, а взамен план читается глазами и повторяется рулеткой.
Почему длинные детали раскладываются первыми?
Потому что короткую всегда есть куда пристроить, а длинную — не всегда. Если начать с коротких, они займут начала хлыстов, и под длинные придётся брать новые. Раскладка «сначала длинные» — не украшение приёма, а его суть.
Почему остаток хлыста считается отходом?
Потому что карта не знает вашего склада. Обрезок в 1,7 м в цехе обычно не выбрасывают, а откладывают под следующий заказ, и тогда фактический отход ниже расчётного. Но решать это должен человек, который видит, что лежит в углу, а не калькулятор.
Насколько важна ширина реза?
Меньше, чем кажется, но не настолько, чтобы её игнорировать. Три миллиметра на сорока деталях — двенадцать сантиметров, четверть детали средней длины. Один рез заложен на каждую отрезанную деталь; если пила у вас толще, поменяйте число в поле.
Почему две детали по 3000 мм не помещаются в хлыст 6000 мм?
Потому что карта добавляет пропил к каждой детали: 3000 + 3 и ещё раз 3000 + 3 — это 6006 мм. В цеху то же самое: конец хлыста надо подторцевать и разрезать его пополам, а пила забирает металл. Если чертёж позволяет, деталь 2997 мм поместится дважды без остатка.
Двенадцатиметровые хлысты дают меньше отхода, чем шестиметровые?
Не всегда. Для списка деталей по умолчанию карта даёт три хлыста по 6 м и 18,3 % отхода, а на хлыстах 12 м — два хлыста и 38,8 %, потому что второй почти пустой. Длинный хлыст выгоден, если остаток уйдёт в другой заказ или если детали длинные.
Можно ли вписать детали разных профилей в одну карту?
Нет — одна карта это один профиль и одна длина хлыста. Уголок и швеллер не лягут в один хлыст, а карта их так разложит. Для каждого профиля из ведомости материалов делайте отдельную карту.
Обновлено: