Oprogramowanie do rozmieszczania

Co to jest oprogramowanie do rozmieszczania?

Gdy wytwórcy i producenci wycinają części z blachy, płyt metalowych i innych materiałów za pomocą maszyny do cięcia CNC, „płaszczyzna” jest wykorzystywana do maksymalizacji wykorzystania materiału w procesie cięcia.

Rozmieszczanie definiuje się jako efektywne układanie wielu części lub kształtów na zadanym obszarze. W branży cięcia przemysłowego płyty metalowe i inne surowce są kosztowne i najlepiej jest rozmieszczać jak najwięcej części jednocześnie. Zwiększa to wykorzystanie arkusza, zmniejsza straty materiałowe i obniża koszty materiału.

Oprogramowanie do rozmieszczania to rodzaj oprogramowania CAM (Computer Aided Manufacturing) wykorzystywanego do przygotowywania geometrii części do cięcia i do tworzenia płaszczyzn. Najpierw importowana jest geometria części — zwykle w pliku formatu CAD, takim jak DWG lub DXF. Następnie pliki części są przygotowywane do cięcia przy zastosowaniu różnych parametrów, takich jak ścieżki wejścia i wyjścia, kierunek cięcia i nie tylko. Po przygotowaniu poszczególnych części tworzone są płaszczyzny.

Użytkownik oprogramowania może to zrobić ręcznie, przeciągając i upuszczając części w celu ułożenia ich na płaszczyźnie. Ewentualnie może to być wykonywane automatycznie przez oprogramowanie. Takie podejście wykorzystuje co najmniej jeden matematyczny algorytm rozmieszczania, aby automatycznie dodawać kształty do płaszczyzny, jednocześnie obracając i przesuwając części celem zapewnienia najlepszego ogólnego ułożenia i optymalnego wykorzystania materiału. W wielu przypadkach oprogramowanie może stworzyć wiele różnych prac z wieloma kombinacjami części, arkuszy i strategii rozmieszczania, aby zapewnić najlepsze ogólne efekty. Wyniki rozmieszczania mogą się znacznie różnić w zależności od rozmiaru i kształtu części, ale typowa płaszczyzna w produkcji przemysłowej może zapewnić 70% wykorzystania materiału przy 30% odpadów.

Image of nesting software

Zalety oprogramowania do rozmieszczania

Optymalizacja materiału:
Oprogramowanie do rozmieszczania rozmieszcza części na arkuszach materiałów w możliwie najbardziej efektywny sposób, znacznie zmniejszając ilość odpadów. Taka optymalizacja może skutkować znacznymi oszczędnościami kosztów dzięki maksymalizacji zużycia materiału.
Wyższa wydajność:
Dzięki automatyzacji procesu rozmieszczania oprogramowanie przyspiesza produkcję. Wydajne narzędzia i funkcje do rozmieszczania, w tym w pełni zautomatyzowane, eliminują konieczność ręcznego programowania, które jest czasochłonne i wiąże się z potencjalnymi błędami. Pozwala to skrócić czas realizacji zamówień oraz poprawić ogólną produktywność i wydajność zużycia materiału.
Redukcja kosztów:
Dzięki lepszemu wykorzystaniu materiału i zwiększonej wydajności ogólne koszty produkcji są niższe. Obejmuje to oszczędności na surowcach i niższe koszty pracy wynikające z mniejszej potrzeby ręcznej interwencji.

Typowe funkcje oprogramowania do rozmieszczania

Możliwość importowania różnych typów plików, w tym DXF, DWG, jak również możliwość konwersji plików 3D CAD na płaskie wzory
Narzędzia do ręcznego rozmieszczania, które ułatwiają przeciąganie, upuszczanie, dystansowanie i obracanie części na płaszczyźnie oraz umożliwiają „przyciąganie” części na miejsce względem innych części lub wzdłuż krawędzi arkusza przy zachowaniu odpowiedniego rozstawu części na płaszczyźnie
Automatyczny system rozmieszczania skraca czas programowania z minut do sekund.
Strategie rozmieszczania przy użyciu rzeczywistych kształtów, które rozpoznają rzeczywistą geometrię części i blokują części razem (w przeciwieństwie do rozmieszczania prostokątnego, które rozmieszcza urojone prostokątne obramowanie wokół każdej części przed rozmieszczeniem i może pozostawić cenny materiał na stole).
Zabranianie/zezwalanie na rozmieszczanie wewnątrz części
Automatyczne wykrywanie nakładania się części
Możliwość oznaczania części kolorem zgodnie z różnymi właściwościami, co ułatwia identyfikację podczas rozmieszczania lub wyświetlania raportów
Edycja położenia i właściwości ścieżki wejścia/wyjścia na płaszczyźnie
Kontrola ścieżki narzędzia, w tym kierunku cięcia i sekwencjonowania cięcia na zasadzie część-część
Animowana symulacja sekwencji cięcia
W idealnej sytuacji prace mogą zawierać części o różnych typach materiałów, grubościach i rozmiarach arkuszy, a oprogramowanie automatycznie tworzy oddzielne prace
Ponadto niektóre zastosowania mogą uwzględniać nie tylko dostępne części, ale także różne rozmiary arkuszy, aby określić, które połączenie części i arkuszy zapewnia najwyższe wykorzystanie materiału. W oprogramowaniu ProNest funkcja ta jest znana jako „Optymalizacja systemu rozmieszczania”.

Informacje o oprogramowaniu do rozmieszczania ProNest

ProNest, opracowane przez specjalistów do spraw cięcia z Hypertherm Associates, jest jednym z czołowych na świecie rozwiązań z zakresu oprogramowania CAD/CAM do rozmieszczania części, z którego od 1984 roku korzystają tysiące klientów.

Rodzina produktów ProNest obsługuje maszyny do cięcia plazmowego, strumieniem wody, laserem i paliwowo-tlenowego, jak również inne zastosowania zmechanizowane, w tym ukosowanie, cięcie rur i przewodów, dziurkowanie kombinacyjne, maszyny do obróbki blachy i nie tylko.

Jak uzyskać optymalne wyniki rozmieszczania

Wymieniliśmy już główne zalety oprogramowania do rozmieszczania, ale chcemy przedstawić też kilka porad i wskazówek, z których programiści mogą skorzystać, aby optymalnie wykorzystać proces rozmieszczania.

Wybierz oprogramowanie do rozmieszczania w wersji profesjonalnej
Niektóre maszyny CNC do automatyzacji cięcia są wyposażone w podstawowe funkcje rozmieszczania. Jeśli masz mały warsztat, wycinasz pojedyncze części lub bardzo małe serie, być może do tej pory korzystanie z dedykowanego oprogramowania do rozmieszczania nie było konieczne. Wraz z rozwojem firmy oprogramowanie z podstawowymi funkcjami może stanowić coraz większe ograniczenie. Jeśli w oprogramowaniu brakuje funkcji automatycznego rozmieszczania, rozmieszczania przy użyciu rzeczywistych kształtów i innych zaawansowanych funkcji, może to skutkować marnowaniem czasu i materiału. Rozważ połączenie systemu CNC z oprogramowaniem do rozmieszczania klasy profesjonalnej, dostępnego na rynku wtórnym.
Jeśli to możliwe, stosuj cięcie na wspólnej linii
Poza rozmieszczaniem istnieją inne sposoby na zwiększenie wykorzystania arkuszy. Cięcie na wspólnej linii odnosi się do sytuacji, w której dwie części dzielą tę samą krawędź. Aby zmniejszyć liczbę przebić i całkowitą odległość cięcia, programiści często używają cięcia na wspólnej linii, co pozwala zmaksymalizować trwałość materiałów eksploatacyjnych maszyny do cięcia, ale eliminuje również rozdzielenie części. Dzięki temu cięcie na wspólnej linii staje się kolejnym sposobem na zmniejszenie ilości odpadów.
Monitorowanie zapasów arkuszy
Wiele aplikacji do rozmieszczania CAD/CAM oferuje bazę danych do zapisywania i monitorowania zapasów dostępnych arkuszy, w tym resztek i szkieletów. Monitorowanie zapasów ułatwia wykorzystanie materiału, dostarczając programiście informacji o wszystkich opcjach arkuszy jeszcze przed rozpoczęciem pracy oraz umożliwiając wybór najlepszego arkusza do danego zlecenia. Wiele warsztatów boryka się z problemem gromadzenia resztek na stojaku, a programiści nie do końca wiedzą, co tam się znajduje, lub muszą poświęcić czas na przejście do hali produkcyjnej i wykonanie pomiarów. Baza danych zapasów arkuszy zapewnia te informacje z wyprzedzeniem, umożliwiając utworzenie najlepszej płaszczyzny. Często oznacza to, że warsztat szybciej wykorzystuje resztki arkuszy i zmniejsza koszty ich przechowywania.
Spróbuj jednocześnie rozmieszczać wiele prac
Jednym ze sposobów zwiększenia skuteczności oprogramowania do rozmieszczania jest zapewnienie mu większej liczby części do wyboru. Wynika to z faktu, że silnik rozmieszczania wykorzystuje różne strategie i scenariusze oraz nieustannie szuka najlepszego ogólnego układu części. Normalne jest więc, że dodając do jednej pracy więcej różnych kształtów części, zwykle możliwe jest uzyskanie lepszych płaszczyzn i lepsze wykorzystanie arkuszy w porównaniu do wykonywania tych prac oddzielnie. Spróbuj połączyć zamówienia różnych klientów w jedną pracę. Jeśli na przykład weźmiemy pod uwagę cały materiał o grubości ćwierć cala oraz stal miękką do dostarczenia w ciągu najbliższych 10 dni i połączymy je ze sobą, prawdopodobnie uzyskamy większą liczbę części i większe średnie wykorzystanie materiału na wszystkich płaszczyznach niż w sytuacji, gdyby prace te wykonać oddzielnie. Ponadto uzyskamy dłuższy, bardziej ciągły przebieg pracy, który może skrócić czas załadowania i zdjęcia materiału. Jest to sytuacja korzystna dla wszystkich, ponieważ oszczędność czasu wynikająca z nieprzerwanego przebiegu pracy może być jeszcze bardziej wartościowa niż stopień wykorzystania.
Użyj części wypełniających
Po rozmieszczeniu głównej pracy na płaszczyźnie może zostać jeszcze sporo miejsca. Jednym ze sposobów wykorzystania pozostałego arkusza jest dodanie często wycinanych części wypełniających lub części zapasowych, które można teraz wyciąć i umieścić w zapasach do późniejszego wykorzystania. Są to popularne w branży procesy produkcyjne, z którymi można sobie radzić na wiele sposobów. Niektórzy producenci magazynują części, o których wiedzą, że będą często zamawiane, a inni otrzymują ogromne zamówienia na małe części, które następnie starają się dopasować do innych prac, realizując jedną partię na raz.