AutoPanelSizer – Die Software für optimierte Schnittpläne

Vorteile:

  •  Verschnittoptimierung
  •  Senkung der Produktionskosten
  •  Erstellung von Guillotine-Schnittplänen
 

Software AutoPanelSizer

AutoPanelSizer liefert eine Antwort auf die Frage, wie man rechteckige Teile möglichst effizient auf rechteckigen Platten platzieren kann.

 

Produktbeschreibung

Die Software AutoPanelSizer ermittelt optimierte Schnittpläne für die Produktion rechteckiger Teile aus rechteckigem Grundmaterial und minimiert dabei den Verschnitt. Es werden nur Schnittpläne erzeugt, die mit so genannten Guillotine-Schnitten gefertigt werden können. Das sind Schnitte, welche eine Platte – oder im späteren Verlauf das, was von der Platte übrig ist – stets mit einem rechtwinkligen Schnitt ganz durchsägen, also in zwei Rechtecke zerteilen (siehe Beispiele – Teil 1). Damit adressiert AutoPanelSizer gängige Sägetechnologien vor allem der Holz-, aber auch der Glas-, Metall- und Kunststoffindustrie.

In der industriellen Produktion werden in der Regel verkettete Sägen verwendet. Beispielsweise werden die Platten durch die erste Säge in Streifen geschnitten, danach werden diese Streifen durch die zweite Säge senkrecht zu der ersten Sägerichtung zerteilt, woraus die zu produzierenden Teile entstehen. Jede Säge in der verketteten Anlage bildet eine sogenannte Ebene. Durch einen solchen Aufbau ergeben sich zusätzliche Restriktionen an den Schnittplan, da nur so viele Ebenen möglich wie Sägen vorhanden sind.

Darüber hinaus ist AutoPanelSizer in der Lage, Nach- und Kopfschnitte (siehe Beispiele – Teil 2) einzuplanen sowie mehrere Vorgaben, die zum Beispiel durch Maschinen- und Material­eigenschaften gegeben sind, zu beachten. Vorhandene Reste können in die ­Optimierung ebenso einbezogen werden wie Standard-Ausgangsmaterial in verschiedenen Größen. Außerdem kann die Software Fertigungskosten berück­sichtigen, indem aufwändige Vorgänge, wie Kopfschnitt oder Resteinlagerung, gegen effizientere Materialnutzung anhand ­einstellbarer Parameter abgewogen werden.

Vorausschauende Produktion durch Muss- und Kann-Teile

In AutoPanelSizer können Teile als Muss- bzw. Kann-Teile deklariert werden. Erstere werden zwingend in den Schnittplänen platziert, letztere nur, wenn sie gut passen. Diese Möglichkeit kann beispielsweise genutzt werden, um Teile, die am Folgetag für die Weiterverarbeitung eingeplant sind, als Muss-Teile zu deklarieren und Teile, die erst an einem späteren Tag benötigt werden, als Kann-Teile. Durch diese vorausschauende Produktion kann die Effizienz der Pläne gesteigert und insgesamt der Materialverbrauch weiter reduziert werden.

Schnittpläne im Guillotine-Schnitt

Beispiel Nachschnitt mit Guillotine-Schnitten

Dieser Schnittplan kann mit Guillotine-Schnitten erstellt. werden

Beispiel Kopfschnitt mit Guillotine-Schnitten

Dieser Schnittplan kann ebenfalls mit Guillotine-Schnitten erstellt werden.

Beispiel Guillotine-Schnitt nicht möglich

Dieser Schnittplan kann nicht mit Guillotine-Schnitten erstellt werden.

Funktionen:

Schnitte

  • Erstellung von Guillotine-Schnittplänen
  • Beschränkung der Anzahl der Ebenen
  • Minimale und maximale Schnittlängen und Sägevorschübe
  • Besäumung an den Plattenrändern und Berücksichtigung der Sägeblattbreite
  • Mindest-Ausbringungsverbesserung, ab der ein Kopfschnitt ausgeführt wird
  • Maserung der Platten sowie der Teile
  • Muss-Teile und Kann-Teile

Nachschnitte von Teilen nach der letzten Schnittebene

  • Maximale Länge des Nachschnitts
  • Beschränkung des Nachschnitts auf eine Seite des Teils (Länge oder Breite)

Kopfschnitt

  • Beschränkungen der Größe des Kopfschnittes
  • Besäumung bei Kopfschnitt

Reste

  • Minimale Länge, Breite und Fläche, maximale Breite
  • Erlaubte Positionierung des Restes im Fall eines Kopfschnittplans
  • Parameter zur kostenmäßigen Bewertung von Resten gegenüber Kann-Teilen

Schnittplan-Beispiele

Schnittplan mit zwei Ebenen

Schnittplan mit zwei Ebenen. Die hellen Teile sind Muss-, die blau gefärbten Teile Kann-Teile.

Schnittplan mit Nachschnitt.

Schnittplan mit Nachschnitt. Im zweiten Streifen von oben beispielsweise haben die beiden rechten Teile nach Zersägen des Streifens noch nicht die richtige Größe, sondern müssen noch gekürzt werden (zu erkennen an der grauen Färbung innerhalb des Streifens).

Schnittplan mit Kopfschnitt

Schnittplan mit Kopfschnitt. Der orange umrandete Bereich markiert den sogenannten Hauptplan, den anderen (rechten) Teil bezeichnet man als Kopfschnittplan. Beim Schneiden werden zunächst die fünf Streifen des Kopfschnittplans abgetrennt; anschließend wird der Hauptplan um 90 Grad gedreht und kann nun ebenfalls mit vollständigen ­Schnitten zersägt werden.

Software und Weiterentwicklung

AutoPanelSizer wird als reiner Rechenkern über eine XML-Schnittstelle in andere Anwendungen, ­beispielsweise Anlagensteuerungen oder ERP-Systeme, eingebunden und ist für alle ­aktuellen Microsoft-Windows-Betriebssysteme verfügbar.

Auf Basis aktueller Forschungsergebnisse entwickelt Fraunhofer SCAI AutoPanelSizer stetig weiter. Das Forschungsinstitut bringt dabei sein langjähriges und breites algorithmisches Wissen über Optimierung in AutoPanelSizer ein.