Guía de optimización de corte lineal

El corte lineal es un problema de empaquetado unidimensional

A diferencia del corte de tableros, un corte lineal sólo tiene una dimensión geométrica que distribuir: la longitud. El objetivo es asignar los cortes solicitados a longitudes de material sin superar su capacidad, utilizando el menor número de unidades —o generando el menor desperdicio— que resulte práctico.

El mismo modelo puede representar longitudes de madera, extrusiones de aluminio, barras de acero, tubos, bandejas portacables, molduras, perfiles y muchos otros materiales siempre que el problema de planificación relevante sea unidimensional.

1. Establece un límite inferior teórico

Imagina longitudes de material de 6000 mm y seis piezas solicitadas de 1800 mm. Ignorando por un momento el ancho de corte, el material total solicitado es:

6 × 1800 = 10,800 mm

Dividir entre la longitud de material de 6000 mm da un límite inferior teórico de dos unidades. Ese límite es geométricamente alcanzable porque tres cortes de 1800 mm utilizan 5400 mm. Incluyendo 3 mm de ancho de corte entre piezas y un corte final de separación de 3 mm, tres piezas terminadas consumen:

1800 + 3 + 1800 + 3 + 1800 + 3 = 5409 mm

Por tanto, siguen cabiendo tres piezas en cada barra de 6000 mm y dos barras siguen siendo viables.

2. Por qué empezar por las piezas más largas es útil

Si se colocan primero los cortes cortos, pueden quedar varios restos medianos demasiado pequeños para un corte largo posterior. Ordenar primero los cortes largos reduce ese riesgo. Por eso muchas heurísticas prácticas de cutting-stock utilizan como base un orden de longitud decreciente.

Pero una regla fija no siempre es la mejor. PackMize compara varios órdenes deterministas junto con colocación first-fit y best-fit decreciente. First-fit coloca un corte en la primera unidad de material que pueda admitirlo. Best-fit elige la que dejaría el menor resto válido tras colocarlo.

3. Comprende la diferencia entre cantidad de material y desperdicio

Utilizar el mínimo número de longitudes suele ser el objetivo principal, pero dos planes con la misma cantidad de material pueden dejar restos muy diferentes. Un planificador de producción puede preferir un patrón con un gran retal reutilizable en lugar de varios restos pequeños aunque el desperdicio total sea similar.

4. Modela explícitamente las reservas reales

Un optimizador genérico sólo conoce lo que introduces. No sabe automáticamente que una sierra necesita 10 mm de recorte en los extremos, que un tubo tiene una sección dañada, que una mordaza requiere 150 mm libres o que una fábrica prohíbe restos cortos. Si esas restricciones importan, resérvalas en la longitud de material disponible o trátalas en el flujo de producción.

Por ejemplo, si un perfil nominal de 6000 mm pierde siempre 20 mm en cada extremo, introduce 6000 mm de material y 20 mm de recorte por extremo. La longitud útil es 5960 mm; no vuelvas a restar el recorte.

5. Repetir patrones puede simplificar la producción

En trabajos grandes, la solución con menor desperdicio teórico no siempre es la más fácil de fabricar. Repetir un número menor de patrones puede reducir errores del operario y la complejidad de preparación. PackMize se centra actualmente en la asignación de material y no optimiza el número de patrones distintos ni los cambios de producción.

Por ello, el resultado debe tratarse como una base de planificación. Los usuarios pueden revisar visualmente cada patrón y decidir si una disposición algo menos eficiente en material resultaría operativamente más sencilla.

6. Qué resuelve y qué no resuelve el motor actual

PackMize admite longitudes de material repetidas e iguales, longitudes y cantidades de corte solicitadas, ancho de corte entre piezas, separación terminal, recorte de extremos y umbrales de retal reutilizable. Compara heurísticas deterministas y devuelve el mejor conjunto de patrones encontrado. En la versión gratuita no modela cortes angulares, restricciones bidimensionales de sección, defectos, trazabilidad por lotes, zonas de sujeción, secuenciación de máquinas ni material de múltiples longitudes.

Flujo de trabajo práctico

1. Mide o define la longitud útil efectiva del material.
2. Introduce un ancho de corte realista para el proceso.
3. Añade todas las longitudes y cantidades de corte solicitadas.
4. Ejecuta el optimizador y confirma que no queden piezas solicitadas sin colocar.
5. Revisa el desperdicio y los patrones individuales de material.
6. Aplica recortes, sujeción y secuenciación específicos de la máquina antes de producir.

Preguntas frecuentes

Reproduce el cálculo: la metodología de corte lineal explica la transformación del ancho de corte y los límites. Ejecuta los casos controlados en el Laboratorio de benchmarks utilizando los mismos motores que la calculadora.