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Materialausnutzung: wie du die Nesting-Ausbeute misst und wie du sie erhöhst

Die Materialausnutzung (Nesting-Ausbeute) ist die Fläche der Teile geteilt durch die Fläche der Tafel, die du als verbraucht zählst. Sag dazu, welcher Nenner gilt: ganze Tafeln, die Tafeln bis zur genutzten Länge der letzten oder die Tafeln minus den Rest, den du behältst — dasselbe Nesting kann so 64 % und so 80 % zeigen. Hypertherm nennt etwa 70 % ein typisches Nesting der Branche; du erhöhst sie, indem du Aufträge zusammen schachtelst, Löcher füllst, Drehungen erlaubst, Reste nutzt und den Teileabstand nicht weiter hältst als nötig.

6 Min. Lesezeit · Aktualisiert · Vom Zorocut-Team
Schritte
  1. Wähl eine Definition der Ausnutzung und verwende sie für jeden Auftrag
  2. Lies Teilefläche und verbrauchtes Material aus dem Nesting ab
  3. Erhöhe sie: Schachtle Aufträge desselben Materials und derselben Dicke zusammen, erlaube Teil-in-Teil und Drehungen und schachtle zuerst auf Reste

Drei Arten zu zählen, und eine vierte

Das Material zählen alsAusnutzung =Wo du sie triffst
Ganze TafelnTeilefläche ÷ (Tafeln × Tafelfläche)Die Zahl, die Zorocut nach einem Nesting pro Tafel und pro Auftrag zeigt; die Materialübersicht „By whole plate size“ von CypNest
Genutzte LängeTeilefläche ÷ (volle Tafeln + die letzte Tafel bis zu ihrer genutzten Länge)Die Benchmarks von Zorocut; fair, um Nester zu vergleichen
Tafeln minus behaltener RestTeilefläche ÷ (Tafeln − freie Streifen von mindestens 100 mm in beide Richtungen)Die Nettoflächen-Abrechnung von Zorocut, wenn Reste behalten werden
Die Rechtecke der TeileTeilefläche ÷ umschließendes Rechteck der geschachtelten TeileDie Übersicht „By parts bounding rectangle“ von CypNest

Die Teilefläche ist die Nettofläche: der Umriss minus seine Löcher, ein Flansch mit großem Loch zählt also nur sein Metall. Ein Beispiel: Auf einer Tafel von 2.500 × 1.250 mm (3,125 m²) haben die Teile 2,0 m² Nettofläche, und die letzte endet 2.000 mm entlang der Tafel. Über die ganze Tafel sind das 64 %. Bis zur genutzten Länge (2,0 m × 1,25 m = 2,5 m²) sind es 80 %. Geht der Streifen von 500 × 1.250 mm zurück ins Regal, sind 2,5 m² verbraucht und die Zahl ist 80 %; kommt er zum Schrott, 64 %. Ein Nesting, zwei Antworten (Beispiel).

Was die Zahlen bedeuten

  • Etwa 70 %: das, was Hypertherm ein typisches Nesting der Branche nennt, mit 30 % Schrott.
  • Bis etwa 90 % bei Rechtecken: Zorocut erreichte 89,36 % bei unserem Testauftrag mit 117 Rechtecken und 71,11 % bei einer Mischung aus L-Winkeln, Platten und Flanschen, mit 3 mm Teileabstand und 10 mm Rand, nach der Definition der genutzten Länge (unsere Läufe, 3 s).
  • 68,60–92,24 %: die beste veröffentlichte Forschungsmethode auf den ESICUP-Benchmark-Sätzen, mit Abstand null und 20 Minuten Suche. Die Formen entscheiden viel von der Zahl.
  • Niedrig bei einem kleinen Auftrag: Zwei Teile auf einer großen Tafel zeigen bei ganzen Tafeln niedrig an, so gut sie auch geschachtelt sind. Das ist ein Rest, den du behältst, kein schlechtes Nesting.

Wie du sie erhöhst

  1. Schachtle Aufträge zusammen. Das Beispiel von Hypertherm: alles Baustahl mit einem Viertelzoll, das in den nächsten 10 Tagen fällig ist, auf einmal schachteln — mehr Teile, mehr Möglichkeiten, die Lücken zu füllen. Zorocut behält den Namen des Kunden an jedem Teil, ein Nesting kann also mehrere Bestellungen tragen.
  2. Füll die Löcher. Kleine Teile in den Löchern großer machen aus Abfallstücken Teile; CypNest hat dafür die Option „Nest inside first“, und Zorocut macht es bei jedem Nesting — siehe Teil-in-Teil-Nesting.
  3. Erlaube Drehungen. Zorocut lässt jedes Teil standardmäßig in 45°-Schritten drehen; beschränke auf 180° oder keine nur dort, wo Faserrichtung oder eine gebürstete Oberfläche es verlangen — das Handbuch von CypNest nennt denselben Grund für seine Option 180°.
  4. Nutze zuerst Reste. Ein Streifen vom letzten Auftrag ist bereits bezahltes Metall; siehe Reste.
  5. Halte den Teileabstand so klein, wie deine Probeschnitte es erlauben, und nicht kleiner. Ein Teil von 100 × 50 mm braucht mit 3 mm Abstand ein Rechteck von 103 × 53 mm (5.459 mm²); mit 6 mm 106 × 56 mm (5.936 mm²) — 8,7 % mehr Metall pro Teil (Beispiel). Siehe Teileabstand.

Ausnutzung und Preis

Die Zahl zählt am meisten dort, wo sie in den Preis eingeht. Zorocut berechnet das Material auf drei Arten: das Teilerechteck plus Abstand, die Nettoteilefläche geteilt durch die Ausnutzung des Nestings oder die verbrauchten ganzen Tafeln. Im Modus Nettofläche wird ein freier Streifen, den du behältst, nicht als verbraucht gezählt, der Kunde zahlt also nicht für Metall, das zurück ins Regal geht; stell Reste auf Schrott, dann zählen die ganzen Tafeln. Der Bericht von CypNest bietet dieselbe Wahl zwischen ganzen Tafeln, dem umschließenden Rechteck der Teile und ihrer Hüllfläche. Siehe Materialkosten im Angebot.

Quellen

  1. Hypertherm, What is nesting software?
  2. BOCHU, CypNest User Manual (2024V3)
  3. Gardeyn, Vanden Berghe & Wauters, An open-source heuristic to reboot 2D nesting research, arXiv:2509.13329 (Tables 1–3)

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