Bedrijven die staal verwerken, vereisen meestal het op maat snijden van stalen staven voor hun producten. Als resultaat, staalhandelaren staan ​​voor de uitdaging om te voldoen aan klantspecifieke eisen en zo min mogelijk schroot te produceren. Dat betekent dat ze de voorraad qua materiaal zo efficiënt mogelijk moeten verdelen. Onderzoekers van het Fraunhofer Institute for Algorithms and Scientific Computing SCAI hebben software ontwikkeld die dit probleem aanpakt en de hoeveelheid gegenereerd afval minimaliseert, dus het optimaliseren van het materiaalgebruik.

Staal is een zeer veelzijdig materiaal en wordt gebruikt om talloze producten te maken - van keukenmessen en gewapend beton tot vliegtuigturbines en oceaanstomers. Jaar na jaar, ruim een ​​miljard ton van het metallische materiaal wordt geproduceerd en verwerkt. Van productie tot eindproduct, echter, het is een lange reis die honderden miljoenen tonnen schroot per jaar oplevert. Bijvoorbeeld, staalhandelaren snijden hun gestandaardiseerde stalen staven precies op de door de klant gewenste lengte - een proces dat veel schroot oplevert. De uitdaging is dan ook om de sneden zo te maken dat er zoveel mogelijk bruikbare staven uit de voorraad kunnen worden gesneden. Eerdere oplossingen voor deze uitdaging waren vaak onbevredigend. Echter, deskundigen van de Fraunhofer SCAI in Sankt Augustin, Duitsland heeft zelf ontwikkelde software bedacht, de AutoBarSizer, die de hoeveelheid geproduceerd schroot aanzienlijk vermindert en zorgt voor een zeer goed materiaalgebruik, waardoor de kosten voor staalhandelaren aanzienlijk worden verlaagd.

Opmerkelijke verhoging van de efficiëntie

"Onze software berekent snijplannen op basis van de staven in het magazijn van de dealer en omvat zowel nieuwe staven van standaardlengte als restanten van verschillende lengtes, " legt Thomas Weyd van de Fraunhofer SCAI uit. "In een proefproject, we waren in staat om het materiaalgebruik met zeven procentpunten te verhogen en de resterende voorraad met 25 procent te verminderen." Voor de grote hoeveelheden staal die worden verwerkt, deze efficiëntieverhoging loont zich snel. Met een staalprijs van 500 euro per ton en een verwerkingsvolume van 50 ton per dag, bijvoorbeeld, een verbetering van slechts één procentpunt kan de staalhandelaar maar liefst 5 besparen, 000euro per maand.

De software kan precies worden aangepast aan de betreffende omstandigheden. De instellingen omvatten niet alleen parameters zoals machine-eigenschappen, maar ook het punt waarop restanten van het snijden hergebruikt of gesloopt moeten worden. In aanvulling, bij het berekenen van het optimale snijplan, de AutoBarSizer heeft ook toegang tot de voorraad- en resterende voorraadgegevens. Op basis van deze factoren, de verantwoordelijke persoon kan het programma gebruiken om verschillende snijplannen met verschillende accenten te maken. Bijvoorbeeld, een snijplan dat resulteert in zo min mogelijk schroot en waarbij zoveel mogelijk restanten worden opgebruikt. De dealer kan dus ofwel besparen op materialen, optimaliseer de resterende voorraad of kies een combinatie van de verschillende varianten.

Algoritmisch geoptimaliseerd snijplan

Op basis van de materiaalinventaris, het algoritme van de Fraunhofer SCAI berekent resultaten die zeer goed en vaak aantoonbaar optimaal zijn. "Het fundamentele wiskundige probleem is al goed onderzocht, " zegt Weyd van de Fraunhofer SCAI. "De uitdaging die we hebben opgelost met de AutoBarSizer heeft te maken met de dagelijkse beperkingen. Met name verstekzagen is een echte uitdaging:bij een rechte snede, het geheel is vooral een kwestie van regelen. Voor versteksneden, er moet rekening worden gehouden met enkele aanvullende parameters." afstanden van onverenigbare verstekhoeken moeten in acht worden genomen. In aanvulling, er is de mogelijkheid om de balk te draaien of de hoeken te veranderen of te spiegelen. De software van de Fraunhofer SCAI geeft deze factoren niet alleen wiskundig weer, maar stelt ook efficiënte oplossingen voor die materiaal besparen, kosten en tijd.

Met de AutoBarSizer, de experts van de Fraunhofer SCAI hebben verschillende problemen opgelost die zich voordoen tijdens de planning voor walserijen en staalhandelaren, zowel in de houtverwerkende industrie als voor fabrikanten en verwerkers van alle soorten staven.