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Optimizar el corte de barras

En resumen

Un plan de corte de barras reparte las piezas en barras de longitud dada, y cada corte se lleva un ancho de sierra e: una barra admite piezas mientras Σ (L + e) ≤ C + e, con C la longitud de la barra menos el despunte. El cálculo compara dos repartos (FFD y BFD) con la cota B = ⌈ Σ(L + e) / (C + e) ⌉.

Cálculo

Ejemplo calculado con los valores por defecto de la herramienta.

Datos

Longitud de la barra
6000 mm
Ancho de corte
3 mm
Despunte por barra
0 mm
Recorte mínimo aprovechable
300 mm
Pieza 1: longitud
2000 mm
Pieza 1: cantidad
3

Resultados

Barras que cortar
2de 6000 mm
120002000199422000399760006000120002000199422000399760006000
Dibujo acotado del ejemplo

Ejemplo resuelto

Todos los valores de esta sección son los del ejemplo, calculado con los valores por defecto de la herramienta.

Otros resultados del ejemplo

Cota inferior
2óptimo demostrado
Porcentaje de merma
50,0 %
Merma total
6,00 m
Recortes aprovechables
5,99 m2 recortes ≥ 300 mm
Recorte más largo
3997,0 mm
Pérdida por cortes de sierra
9,0 mm
Piezas
3
  • Las longitudes son longitudes de corte acabadas: si hace falta un corte a inglete o un sobrante de mecanizado, súmalo a la longitud de la pieza.

Cálculo detallado

  1. Piezas que cortar

    N = Σ quantités ; ΣL = Σ (L × q)

    N = 3 piezas; ΣL = 6000,0 mm

  2. Longitud útil por barra

    C = barra − despunte; cada pieza ocupa L + e (e = corte de sierra)

    C = 6000 − 0 = 6000 mm ; e = 3,0 mm

  3. Cota inferior

    B = ⌈ Σ(L + e) / (C + e) ⌉ (sin corte de sierra: ⌈ ΣL / barra ⌉)

    ⌈ 6009,0 / 6003,0 ⌉ = 2 ; ⌈ 6000,0 / 6000 ⌉ = 1

  4. Colocación voraz (FFD / BFD)

    piezas de mayor a menor longitud, en la primera barra donde caben (FFD) o en la más llena (BFD)

    Barras FFD: 2; BFD: 2

  5. Merma total y porcentaje

    merma = N_barras × barra − ΣL; porcentaje = merma / (N_barras × barra)

    2 × 6000 − 6000,0 = 6000,0 mm ; 6000,0 / 12000 = 50,0 %

Plan de corte por barra

BarraBarras idénticasPiezas que cortarPiezas (suma) (mm)Recorte final (mm)Recorte aprovechable
112 × 20004000,01994,0✓
211 × 20002000,03997,0✓

Piezas pedidas

Longitud (mm)CantidadTotal (mm)
2000,036000,0

Cómo se usa

  1. Introduce la longitud de la barra (6 m y 12 m son las longitudes de suministro habituales).
  2. Introduce el ancho de corte medido en tu sierra, el despunte por barra y el recorte mínimo aprovechable.
  3. Introduce las piezas: una línea por longitud, con su cantidad (hasta 8 líneas y 600 piezas en total).
  4. Lee el número de barras que cortar.

Preguntas frecuentes

¿Cómo funciona un optimizador de corte de barras?

Es un problema de empaquetado (bin packing): las barras son los contenedores y las piezas, los objetos. Las piezas se ordenan de mayor a menor longitud y se colocan en la primera barra donde caben (First Fit Decreasing) o en la más llena (BFD); el cálculo se queda con el que necesita menos barras y luego busca un reparto con una barra menos.

¿Cómo tiene en cuenta el corte de sierra una calculadora de corte de barras?

Ejemplo: 3 piezas de 2000 mm en barras de 6000 mm, corte de 3,0 mm. Cada pieza ocupa L + e: ⌈ 6009,0 / 6003,0 ⌉ = 2 barras como mínimo, mientras que sin corte ⌈ 6000,0 / 6000 ⌉ = 1. El plan da 2 barras: 2 × 2000 en la primera (recorte de 1994 mm), 1 × 2000 en la segunda (recorte de 3997 mm).

¿Cómo se calcula el porcentaje de merma?

Merma total = N_barras × barra − ΣL, porcentaje = merma / (N_barras × barra). En el ejemplo: 2 × 6000 − 6000,0 = 6000,0 mm, o sea 6000,0 / 12000 = 50,0 %. Los recortes al menos tan largos como el recorte mínimo aprovechable (300 mm por defecto) cuentan como aprovechables; los más cortos, como perdidos.

¿Es óptimo el número de barras?

Si el plan alcanza la cota inferior, o si la búsqueda de un reparto con una barra menos termina sin solución, el óptimo está demostrado. Si no, el óptimo está entre la cota y el número encontrado; el método FFD usa como mucho 11/9 del óptimo + 6/9 de barra (Johnson 1973, Dósa 2007).

Límites

Resultados orientativos. Las longitudes son longitudes de corte acabadas: añade a la pieza un corte a inglete o un sobrante para mecanizado si hace falta. El corte de 3 mm es solo un valor de partida: mide tu hoja; 0 solo vale para un corte sin pérdida.

Fuentes

Actualizado el · Editor: The Level Code

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