Software di nesting

Cos’è un software di nesting?

Per massimizzare l’utilizzo del materiale durante il taglio di pezzi di lamiere o di altri materiali con una macchina CNC, i produttori e i fabbricanti ricorrono al nesting ovvero a uno schema di taglio.

Il nesting è definito come il posizionamento efficiente di più pezzi o forme su una data superficie. Infatti, dati i costi elevati delle lamiere di metallo e delle altre materie prime nel settore del taglio industriale, è preferibile applicare uno schema di taglio a più pezzi possibili insieme. In questo modo si massimizza l’utilizzo della lamiera, si riducono gli scarti e si abbassano i costi del materiale.

Il software di nesting è un tipo di software CAM (produzione assistita da computer) utilizzato per preparare le forme geometriche dei pezzi da tagliare e per creare schemi di taglio. Innanzitutto viene importata la forma geometrica dei pezzi, generalmente in un formato di file CAD come DWG o DXF. I file vengono poi preparati per il taglio applicando vari parametri, come l’attacco, l’uscita e la direzione del taglio e altro ancora. Una volta preparati i singoli pezzi, vengono creati gli schemi di taglio.

Questa operazione può essere eseguita manualmente dall’utente del software, trascinando e rilasciando i pezzi per predisporre lo schema di taglio, oppure dall’applicazione software che, tramite uno o più algoritmi di nesting, aggiunge automaticamente le forme allo schema di taglio durante la rotazione e il movimento dei pezzi. Ciò consente di ottenere la migliore disposizione possibile e il massimo utilizzo del materiale. In molti casi il software è in grado di gestire lavori diversi, con più combinazioni di pezzi, più lamiere e più strategie di nesting per poter offrire i migliori risultati in assoluto. Anche se i risultati del nesting possono variare notevolmente in base alle dimensioni e alla forma dei pezzi, in genere uno schema di taglio industriale consente di utilizzare il 70% del materiale con il 30% di scarti.

Image of nesting software

Vantaggi del software di nesting

Ottimizzazione del materiale:
il software di nesting dispone i pezzi sulle lamiere nel modo più efficiente possibile, riducendo notevolmente gli sprechi. Questa ottimizzazione dell’utilizzo del materiale può portare a un sostanziale risparmio sui costi.
Maggiore efficienza:
automatizzando il processo di nesting, il software velocizza la produzione. Strumenti e funzionalità di nesting efficienti, come il nesting completamente automatizzato, eliminano la necessità di programmazione manuale, che richiede molto tempo ed è soggetta a errori. Ciò velocizza i tempi di consegna, oltre a migliorare la produttività complessiva e l’efficienza del materiale.
Riduzione dei costi:
grazie a un migliore utilizzo del materiale e a una maggiore efficienza, i costi di produzione complessivi vengono ridotti. In particolare, grazie a un intervento manuale ridotto, si risparmia sulle materie prime e si riducono i costi della manodopera.

Caratteristiche tipiche del software di nesting

Capacità di importare vari tipi di file tra cui DXF, DWG e di convertire 3D CAD in modelli piatti
Strumenti di nesting manuale che facilitano il trascinamento, il rilascio, lo spostamento e la rotazione dei pezzi sullo schema di taglio e consentono di farli incastrare o collocarli lungo il bordo della lamiera mantenendoli alla distanza adeguata sullo schema di taglio
Sistema di nesting automatico che riduce i tempi di programmazione da minuti a secondi.
Strategie di nesting a sagoma reale, che riconoscono la forma geometrica reale dei pezzi e li incastrano tra loro (diversamente del nesting rettangolare che posiziona un bordo rettangolare immaginario intorno a ogni pezzo prima del nesting e può lasciare del materiale prezioso sul banco di lavoro).
Impedire/consentire il nesting all’interno di un pezzo
Rilevamento automatico dell’interferenza tra i pezzi
Capacità di contrassegnare a colori i pezzi in base alle loro diverse proprietà per una facile identificazione durante il nesting o la visualizzazione dei report
Modifica delle posizioni e delle proprietà dell’attacco/uscita del taglio all’interno dello schema
Percorso utensile per il controllo della direzione e della sequenza di taglio pezzo per pezzo
Simulazione animata della sequenza di taglio
Teoricamente, uno stesso schema di taglio può contenere anche pezzi diversi per materiale, spessore e dimensione della lamiera; il software crea automaticamente lavori separati
Inoltre, alcune applicazioni tengono conto non solo dei pezzi disponibili, ma anche delle diverse dimensioni della lamiera, per poter individuare quale combinazione di pezzi e lamiere massimizza l’utilizzo. In ProNest questa funzionalità è nota come “Ottimizzazione del sistema di nesting”.

Software di nesting ProNest

Frutto del lavoro degli esperti in taglio di Hypertherm Associates, ProNest è una delle soluzioni software di nesting CAD/CAM leader al mondo che, dal 1984, serve decine di migliaia di clienti.

La famiglia di prodotti ProNest supporta le macchine da taglio plasma, il waterjet, il laser e l’ossitaglio, nonché altre applicazioni meccanizzate quali il taglio inclinato, il taglio di tubi, la punzonatura combinata, la macchina per lamiere e altro ancora.

Come ottenere risultati ottimali con il nesting

Abbiamo già accennato i principali vantaggi del software di nesting. Ma quali suggerimenti possono seguire e quali trucchi possono adottare i programmatori per ottenere il massimo dal processo di nesting?

Scegliere un software di nesting di livello professionale
Alcune macchine CNC per l’automazione del taglio sono dotate di funzionalità di nesting di base. Se hai a che fare con operazioni di taglio di minima entità, con la lavorazione di pezzi singoli o con serie molto limitate, forse finora nella tua azienda non c’è stato bisogno di un software di nesting dedicato. Tuttavia, man mano che la tua azienda cresce, questo software di livello base potrebbe risultare obsoleto. Se il software non dispone del nesting automatico, del nesting a sagoma reale e di altre funzionalità avanzate, è possibile che tu stia sprecando tempo e materiale. Prendi quindi in considerazione di affiancare al CNC un software di nesting post-vendita di livello professionale.
Utilizzare il taglio a linea comune se possibile
Oltre al nesting ci sono altri tipi di guida per l’utilizzo della lamiera. Per taglio a linea comune si intende l’operazione in cui si hanno due pezzi che condividono lo stesso bordo. Spesso, i programmatori di nesting utilizzano il taglio a linea comune per ridurre il numero di sfondamenti e la distanza di taglio totale, il che ottimizza la durata dei consumabili della macchina da taglio, ma elimina anche la separazione tra i pezzi, rivelandosi un’ulteriore alternativa per ridurre gli scarti.
Monitorare l’inventario delle lamiere
Molte applicazioni software di nesting CAD/CAM sono dotate di una base dati per l’archiviazione e il monitoraggio dell’inventario delle lamiere disponibili, compresi i residui e gli scheletri. Il monitoraggio dell’inventario serve da guida nell’uso del materiale poiché mostra in anticipo al programmatore di nesting tutte le lamiere disponibili, consentendogli di scegliere la migliore per ogni lavoro. Molte officine si imbattono nel problema dell’accumulo di residui sulla cremagliera. I programmatori si trovano impreparati o devono prendersi del tempo per andare di corsa in officina a prendere le misure. La base dati dell’inventario delle lamiere fornisce queste informazioni in anticipo, consentendo di creare il proprio schema di taglio migliore. Spesso, per l’officina ciò significa esaurire i residui di lamiera più rapidamente e ridurre i costi della loro gestione.
Provare a inserire più lavori contemporaneamente nello stesso schema di taglio
Un modo per ottenere i risultati migliori dal software di nesting è quello di includere nello schema di taglio più pezzi tra cui scegliere. Infatti, poiché la macchina di nesting gestisce i pezzi tramite strategie e scenari diversi, ed è costantemente alla ricerca della loro disposizione migliore in assoluto, è normale che, aggiungendo una maggiore varietà di forme geometriche a un singolo lavoro, si finisce in genere per creare schemi di taglio migliori con un utilizzo più elevato rispetto ai casi in cui si eseguono lavorazioni separate. Prova a combinare gli ordini di diversi clienti in un unico lavoro. Ad esempio, combinando nello stesso schema tutto il materiale in acciaio al carbonio da 1/4 di pollice da lavorare entro i successivi 10 giorni è probabile che otterrai un insieme di pezzi più ampio con un utilizzo medio maggiore che se avessi eseguito lavorazioni separate. Inoltre, stai generando un funzionamento più lungo e continuo che può ridurre i tempi di carico e scarico. Questo è un vantaggio per tutti perché il risparmio di tempo derivante dal funzionamento continuo potrebbe essere ancora più prezioso del tasso di utilizzo.
Usare dei pezzi di riempimento
Dopo aver predisposto i lavori principali per il nesting, è possibile che vi sia ancora spazio sullo schema di taglio. Per utilizzare la lamiera rimanente potresti aggiungere dei pezzi di riempimento tagliati a linea comune oppure dei pezzi di scorta da tagliare e mettere poi in inventario per un uso successivo. Si tratta di processi di produzione comunemente adottati nel settore, ma in diverse modalità: alcuni produttori immagazzinano i pezzi per i quali sanno che riceveranno ordini frequenti, altri cercano di adattare per altri lavori i piccoli pezzi per cui hanno ricevuto ordini enormi, evadendo un lotto alla volta.