AutoBarSizer – Zuschnittoptimierung für Stahlprofile und andere Stangen

Die Software AutoBarSizer ermittelt ­optimierte Schnittpläne für den Zuschnitt von Stahlprofilen und anderem Stangen­material (Langgut) in kürzere Teile (Fixmaße). Die generierten Lösungen zeichnen sich durch einen hohen Material­nutzungsgrad (Ausnutzung, Ausbeute) aus, Schnittverluste werden minimiert. Dabei werden diverse konfigurierbare Nebenbedingungen eingehalten. Verschiedene Parameter erlauben dem Planer, einen Kompromiss zwischen Materialausnutzung und dem organisatorischen Mehraufwand durch die Erzeugung wiederverwendbarer Reste zu finden.

Wenn Teile auf Gehrung geschnitten werden, optimiert AutoBarSizer auch die Verschachtelung (Verzahnung) der Teile. Dafür ist es manchmal sinnvoll, die Teile zu drehen. Welche Drehungen dabei erlaubt sind, kann abhängig von Symmetrien des Materials und produktionstechnischen Anforderungen vom Planer vorgegeben werden. AutoBarSizer löst Fragestellungen, die bei der Planung in Walzwerken und bei Stahlhändlern, aber ebenso in der Holz verarbeitenden Industrie sowie bei Herstellern und Verarbeitern von Leisten aller Art auftreten.

Die Berechnungen für einen Schnittplan in üblicher Größe dauern nur wenige Sekunden bis maximal einige Minuten.

Nutzen optimierter Schnittpläne

Mit einer computergestützten Optimierung von Längenkombinationen beim Zuschnitt von Stangenware lassen sich durch die bestmögliche Vermeidung von Schrott erhebliche Mengen an Material einsparen. Dadurch werden Ressourcen geschont und die Produktionskosten gesenkt, ohne die Produkt- und Servicequalität zu beeinträchtigen. Durch individuelle Gewichtungen von Restverwertung und Resterzeugung können mit AutoBarSizer zudem die Restelagerbestände reguliert und unnötige Lagerkosten vermieden werden.

© Fraunhofer SCAI
Mit AutoBarSizer berechneter Schnittplan mit Gehrungsschnitten und einem wiederverwendbaren Rest (grün).

Einsatz der Software

AutoBarSizer wird als reine geometrische Optimierungsengine vertrieben und ist für die Einbindung in andere Anwendungen, beispielsweise Anlagensteuerungen, MES- oder ERP-Systeme, vorgesehen. Dazu verfügt AutoBarSizer über eine XML-Schnittstelle, die über Standard-Input / -Output, über eine Dateischnittstelle oder als Serverdienst erreichbar ist. Die Software läuft auf allen aktuellen Microsoft-Windows-Betriebssystemen.

AutoBarSizer richtet sich an

  • Anbieter von Softwarelösungen, die eine Optimierung in ihre Anwendung integrieren möchten, sowie an
  • größere Firmen, die dazu bereit sind, eine entsprechende Anbindung an ihre IT-Systeme zu programmieren oder programmieren zu lassen.

Damit Unternehmen sich einen Eindruck von der Leistungsfähigkeit der Software verschaffen können, bevor sie eine Anbindung programmieren, bietet Fraunhofer SCAI eine Demo-Benutzeroberfläche an. Diese einfache Oberfläche eignet sich nicht für den täglichen Produktiveinsatz.

© Fraunhofer SCAI
Anbindung von AutoBarSizer in Ihr bestehendes System. Fraunhofer SCAI liefert nur die geometrische Optimierungsengine AutoBarSizer (blauer Kasten).

Weiterentwicklung

Auf Basis aktueller Forschungsergebnisse entwickelt Fraunhofer SCAI AutoBarSizer stetig weiter. Das Forschungsinstitut bringt dabei sein langjähriges und breites algorithmisches Wissen über Optimierung in AutoBarSizer ein. Ebenso geht Fraunhofer SCAI auf die Bedürfnisse einzelner Kunden ein, die entweder als Features in neue Versionen einfließen oder durch eine Individualsoftware unter Ein­beziehung von AutoBarSizer abgedeckt werden können.

So wurde im Projekt Stahlprofilzuschnitt eine Software entwickelt, die einen zweistufigen Zuschnittprozess sowie die automatisierte Abstapelung der geschnittenen Teile berücksichtigt.

© Fraunhofer SCAI
Für diese große Instanz mit 3000 Teilen (80 verschiedene Längen) und 30 verschiedenen Materiallängen findet AutoBarSizer eine Lösung mit einer Materialausnutzung von über 99%

Features

Optimierung

  • Optimierung über mehrere Materialien mit separaten Eigenschaften
  • Laufzeit und Optimierungsstärke steuerbar
  • Kennzahlen unterstützen die Bewertung der berechneten Lösungen

Teile und Material

  • beliebig viele verschiedene Teile
  • beliebig viele verschiedene Ausgangslängen
  • optionale Maximalzahl gleichzeitig genutzter Längen
  • individuelle Verfügbarkeit der Stangen

Gehrungsschnitt

  • materialspezifische Symmetrien des Profils, die bei der Drehung von Gehrungs­teilen zu beachten sind
  • Mindestlängen für trapezförmige Schrottteile zwischen zwei Gehrungs­­teilen
  • beliebige Gehrungswinkel
  • Gehrungsorientierung (liegend / stehend)
  • Auszeichnung einer Seite der Säge (Mess­­achse)
    • Wahl der Teileseite, die an die ausgezeichnete Seite angelegt wird
    • Wahl der Materialseite, die an die ausgezeichnete Seite angelegt wird

 

Anfrage

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Maschine

  • vorderer und hinterer Trim (nicht nutzbare Bereiche an Stangenanfang und -ende)
  • Sägeblattstärke

Rest und Abfall

  • ein- oder zweistufige Bewertung erzeugter Reste mit individuellen Mindestlängen
  • Abwägung Resterzeugung gegen Ausbringung
  • bevorzugte Nutzung vorhandener Reste
  • optionale Maximallänge von produziertem Abfall pro Material

Rund um AutoBarSizer

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