04.03.2019

Perfekte Rechtecke

Intelligente Optimierung von Zuschnitten reduziert Abfälle.

Bei der Möbelherstellung, in der Holzindustrie, oder beim Metall- und Glaszuschnitt: Überall lassen Sägepläne einen Teil des Materials ungenutzt. Durch eine intelligente Zuschnittoptimierung lässt sich der Abfall jedoch auf ein Minimum reduzieren. Das Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI hat mit der Software AutoPanelSizer eine entsprechende Lösung speziell für rechteckige Teile entwickelt. Die jetzt erhältliche Version 2.0 erzielt mit ihren leistungsstarken Optimierungsalgorithmen deutlich bessere Ergebnisse als etablierte Produkte. „In der Regel kann AutoPanelSizer die Effizienz der Schnittpläne selbst dann noch steigern, wenn bereits eine Optimierungssoftware im Einsatz ist. Die Zeit- und Kostenersparnisse sind erheblich“, erklärt Onno Garms, stellvertretender Leiter der Abteilung Optimierung.

Abb.: In 0,3 Sekunden berechnet das Programm AutoPanelSizer diese Instanz,...
Abb.: In 0,3 Sekunden berechnet das Programm AutoPanelSizer diese Instanz, kennzeichnet Teile farblich, die zusammen abgestapelt werden müssen, und berücksichtigt, dass nur drei Abstapelplätze zur Verfügung stehen. (Bild: Fh.-SCAI)

Die mit AutoPanelSizer erzeugten Schnittpläne für Plattenaufteilsägen erreichen eine sehr hohe Materialausbeute und sind dennoch einfach, das heißt mit nur zwei Schnittebenen, zu fertigen. Durch Nachschnitte, Kopfschnitte und die Berücksichtigung von optionalen Teilen kann die Effizienz der Lösungen sogar noch gesteigert werden. Nicht nur der optimierte Materialverbrauch, sondern auch die geringen Fertigungskosten gehören zu den Qualitätsmerkmalen der Schnittpläne. „Um mit AutoPanelSizer noch mehr Einsatzszenarien abdecken zu können, haben wir die Eingabe von Produktionskosten grundlegend überarbeitet“, sagt Garms. Die Software erlaubt es, Kosten für Paket- und Kopfschnitte einzugeben und somit zwischen optimaler Materialausnutzung und Produktionsaufwand abzuwägen. Die neue Version 2.0 berücksichtigt auch die Produktionszeiten einzelner Bearbeitungsschritte, zum Beispiel Beschickungs- und Ausrichtungszeiten. 

Die Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut SCAI sichten stets aktuelle Forschungsergebnisse und machen sie für die Anwendung nutzbar. Durch diese kontinuierliche Weiterentwicklung ist AutoPanelSizer inzwischen doppelt so schnell wie noch vor einem Jahr. Die Nutzer profitieren von der Zeitersparnis oder erzielen bessere Lösungen in gleicher Zeit. „Die Anforderungen unserer Kunden fließen in die Entwicklung ein und dies führt zu neuen Funktionen“, erklärt Garms. „So lassen sich jetzt die Schnittfugenbreiten separat für horizontale und vertikale Schnitte eingeben und für jede Platte eine individuelle Maserung festlegen.“

Da jede Säge und jede Fertigungsstraße andere Eigenschaften aufweist, können in AutoPanelSizer verschiedene Maschineneigenschaften individuell eingestellt werden. Vordefinierte Fertigungsreihenfolgen oder auch eine begrenzte Zahl von Abstapelplätzen beachtet die Software bei der Optimierung ebenfalls. Dennoch lässt sich Verschnitt nicht immer vermeiden. Durch eine geschickte Steuerung der Resterzeugung entstehen jedoch Reste, die eingelagert und beim nächsten Auftrag weiterverwendet werden können. Um sicherzustellen, dass das Restelager nicht vollläuft, kann die Software beim Erstellen der Schnittpläne die Verwendung vorhandener Restplatten bevorzugen. AutoPanelSizer 2.0 wird als reiner Rechenkern vertrieben und richtet sich daher an Sägenhersteller oder Software-Anbieter, die ihr Angebot an Sägen oder Systemen für das Enterprise Resource Planning (ERP) durch eine Verschnittoptimierung ergänzen wollen und an größere Fertigungsbetriebe mit einer guten IT-Infrastruktur. 

Fh.-SCAI / JOL

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