Guía de optimización de corte de tableros
Cómo convertir las dimensiones de tableros rectangulares y una lista de corte en un plan reproducible teniendo en cuenta el ancho de corte, el recorte, la rotación y el desperdicio.
Empieza por el tablero útil, no por el nominal
Un optimizador de tableros debe definir primero el rectángulo realmente disponible para las piezas. Si un panel de 2440 × 1220 mm necesita un recorte de 10 mm en cada borde, la región útil es menor que el tablero comprado. El ancho de corte consume después material adicional al separar las piezas.
PackMize mantiene estas entradas explícitas para que el usuario pueda reproducir el mismo plan posteriormente. PackMize no infiere automáticamente tolerancias de máquina ni defectos del material.
1. Comprueba el límite inferior por área
El área no determina la distribución, pero es una comprobación útil. Supongamos que la lista de corte es:
| Pieza | Cantidad | Área por pieza | Área total |
|---|---|---|---|
| 800 × 400 mm | 6 | 320,000 mm² | 1,920,000 mm² |
| 600 × 300 mm | 4 | 180,000 mm² | 720,000 mm² |
| 250 × 200 mm | 8 | 50,000 mm² | 400,000 mm² |
El área total de las piezas solicitadas es 3,040,000 mm². Un tablero de 2440 × 1220 mm tiene 2.976.800 mm² de área nominal, por lo que un solo tablero es imposible incluso antes de considerar el ancho de corte y el recorte. Por tanto, el límite inferior matemático es al menos dos tableros.
Esto no demuestra que dos tableros sean suficientes. La geometría puede obligar a utilizar un tercero si los rectángulos no pueden disponerse eficientemente.
2. Modela el ancho de corte antes de confiar en una distribución
El ancho de corte es el material eliminado por una hoja de sierra, láser, fresadora u otro proceso. Un diagrama con ancho cero puede mostrar piezas tocándose aunque la máquina real necesite separación entre cortes. PackMize utiliza el ancho introducido como una reserva conservadora de separación en su modelo de colocación. La reserva se exige entre piezas y se recorta en el borde exterior útil. Por tanto, una pieza terminada que ocupe todo el ancho puede aprovechar el borde existente del tablero; introduce recorte de borde cuando ese borde necesite saneado.
3. Decide si la rotación está físicamente permitida
Permitir una rotación de 90° amplía el espacio de búsqueda y puede reducir el desperdicio. Es adecuado para muchos tableros isotrópicos y piezas no direccionales. Puede ser incorrecto para veta de madera, chapas decorativas, gráficos impresos, metal cepillado, composites direccionales o piezas cuya orientación de mecanizado sea relevante.
Cuando se desactiva la rotación, PackMize mantiene para cada pieza la orientación ancho-altura introducida. Cuando se activa, el optimizador también puede evaluar la alternativa girada 90°.
4. Por qué una sola regla de ordenación no basta
El corte bidimensional es un problema combinatorio de empaquetado. Una estrategia habitual consiste en colocar primero las piezas mayores, pero «mayor» puede significar área, lado más largo, perímetro u otra medida. Una secuencia que funciona bien para una lista de corte puede dejar huecos inutilizables en otra.
El anidado general compara 35 combinaciones deterministas de orden de piezas y puntuaciones de colocación tipo MaxRects. Prefiere soluciones con menos piezas sin colocar y menos tableros. Cuando el número de tableros alcanza un límite inferior matemático válido se marca como ÓPTIMO DEMOSTRADO; en caso contrario permanece como MEJOR SOLUCIÓN ENCONTRADA.
5. Interpreta el aprovechamiento y el desperdicio
El aprovechamiento del material se calcula comparando el área útil de las piezas solicitadas con el área total de los tableros utilizados. El material fuera de las piezas terminadas incluye retales, reserva por ancho de corte y recorte de bordes, que se muestran por separado. Los retales admisibles deben cumplir el umbral de lado mínimo en ambas dimensiones. Esto hace útil la métrica para comparar planes, pero no equivale al valor recuperable de la merma. Un retal grande puede reutilizarse mientras muchos huecos pequeños no.
| Métrica | Significado |
|---|---|
| Tableros necesarios | Número de tableros de material utilizados por el plan seleccionado |
| Piezas colocadas | Rectángulos solicitados asignados correctamente |
| Aprovechamiento | Área útil de las piezas solicitadas ÷ área total de tableros utilizada |
| Desperdicio | Área del tablero no ocupada por las piezas terminadas solicitadas |
6. Para qué sirve un plano visual
El diagrama ayuda a comprobar que el resultado sea comprensible: qué tablero contiene cada pieza, cómo están orientadas y dónde quedan zonas sin utilizar. Sigue siendo un diagrama de planificación, no un programa de máquina. Un flujo de producción puede necesitar secuencias de corte, reglas de corte con línea común, pestañas, entradas de herramienta, compensación del diámetro o lógica de sujeción que PackMize no genera.
Secuencia de corte: elige el modo Guillotina para cortes que atraviesan cada subpanel actual. La secuencia se aplica después del recorte de bordes y está disponible en la vista previa y en el CSV completo. El anidado general no garantiza cortes de guillotina.
Flujo de trabajo práctico
- Introduce las dimensiones reales del tablero.
- Añade recorte de borde si no pueden utilizarse los bordes exteriores del tablero.
- Introduce un ancho de corte realista para el proceso.
- Añade las dimensiones de las piezas y las cantidades exactas.
- Desactiva la rotación cuando importe la veta o la dirección de la superficie.
- Ejecuta el optimizador y revisa la distribución de cada tablero.
- Valida la secuencia y las tolerancias específicas de la máquina antes de producir.
Preguntas frecuentes
What is kerf in sheet cutting?
Kerf is the material removed by the blade or cutting process. A cutting optimizer must reserve space for it or the theoretical layout can be impossible to manufacture.
Should I allow piece rotation?
Allow 90-degree rotation only when the material and part specification permit it. Disable rotation for grain, print, surface or directional constraints.
Does the PackMize sheet optimizer generate CNC code?
No. It creates rectangular planning layouts. It does not generate machine toolpaths, lead-ins, clamping strategy or irregular-shape nesting.
Is the lowest-waste layout guaranteed to be globally optimal?
Only when PackMize shows PROVEN OPTIMAL. The general mode evaluates 35 deterministic strategies, and guillotine mode evaluates 14 and proves the sheet count only when it reaches a valid theoretical lower bound; otherwise it reports BEST SOLUTION FOUND.
Referencia del algoritmo: de Jukka Jylänki investigación RectangleBinPack e implementación de MaxRects describen el empaquetado rectangular heurístico. PackMize aplica su propio modelo documentado de ancho de corte y recorte; el anidado general por sí solo no establece una secuencia de corte de guillotina; elige el modo específico para ese requisito.