Problem rozkroju (cutting stock) prostym językiem

Czym jest problem rozkroju, dlaczego jest NP-trudny i jak optymalizatory 1D i 2D (gilotynowe a dowolny nesting) znajdują dobre rozwiązania szybko.

Czym jest problem rozkroju?

Mając materiał wyjściowy (pręty, deski, arkusze) i listę żądanych elementów, tnij wszystkie elementy z jak najmniejszej ilości materiału. Brzmi banalnie; matematycznie jest NP-trudny — liczba kombinacji wybucha wraz ze wzrostem listy elementów.

1D, 2D i cięcia gilotynowe

1D to jeden wymiar: rury, profile, słupki. 2D dokłada szerokość — sklejka, szkło, blacha. Cięcia gilotynowe biegną od krawędzi do krawędzi (to robi piła panelowa); dowolny nesting pozwala na dowolny obrót i układy niegilotynowe (to robią lasery i frezarki CNC).

Dlaczego dokładne rozwiązania są rzadkie

Dokładnie da się rozwiązać tylko małe instancje (programowanie dynamiczne lub całkowitoliczbowe). Przemysł polega na heurystykach — First Fit Decreasing, Best Fit Decreasing, algorytmy półkowe — które zwykle lądują w kilku procentach od optimum w milisekundy.

Rzaz i inne pułapki rzeczywistości

Każde cięcie zjada materiał: rzaz bramy 3 mm dodaje 3 mm na cięcie, a 50 cięć po cichu pochłania 150 mm materiału. Ponowne użycie resztek, kierunek słojów i straty na docinki znaczą tyle samo co samo pakowanie.

Wypróbuj na własnej liście cięć

Kalkulator cięcia liniowego optymalizuje listy prętów i profili; Kalkulator cięcia arkuszy obsługuje gilotynowe rozkroje arkuszy z obrotem i rzazem. Wklej swoją listę i porównaj zużycie materiału przed i po.

Kalkulator cięcia liniowego Otwórz kalkulator cięcia liniowego