ネスティングの世界では、パイプや型鋼は板金材料とは全く異なる作業となることがあります。板金材料を使用すると、パイプでは得られないレベルのネストの自由度が得られます。ネストはよりオープンになる傾向があり、工場では材料シートの長さと幅に沿ってネスティングすることができます。一方、パイプのネスティングでは、一方向にしか作業できず、部品が大部分を占めるため、配置選択の余地はかなり少なくなります。部品の順番や向きが少しでも違えば、利用率が大きく変わってしまうため、チューブネスティングの最適化において、より優れた能力を発揮しなければなりません。
よくある誤解
一般的なネスティングの観点から見ると、ネスティングソフトウェアを使用している工場が手動ネスティングを試みることは珍しくありません。一部の会社は、手動ネスティングの結果が正と考えられています。一部の会社は、高歩留のネスティングができるかもしれませんが、ネスティングソフトウェアが数分で決定できる結果を出すのに人が数時間かかることもあります。
ほとんどの場合、ソフトウェアは、手動ネストと同等またはそれ以上の結果を、短時間で提供します。しかし、その手動配置が正といった考えを変えるのは難しいことがあります。製造業界に若い世代が進出するにつれて、板金およびパイプや型鋼の両方で手動ネスティングに依存することが少なくなってきています。そして、検証の結果、ネスティングソフトウェアの効率性と汎用性が証明されています。
パイプや型鋼の加工に関して、多くの会社は材料の品質がどれほど異なるかに気づいていないことがあります。手動のバンドソーなどの機械で作業している場合、材料の変動はそれほど問題ではありません。しかし、これらの工場がマニュアル切断機からCNC切断機に移行すると、この変動は問題を引き起こす可能性があります。
自動形状認識機能と履歴機能を備えたネスティングソフトは生産の効率化に貢献
CNC切断機は、材料のわずかな変化も感知することができます。もし機械にタッチプロービングのようなものがなく、わずかな材料の違いを調整できない場合、現場では、特に手作業でカットされた部品と比較して、期待とは少し異なる外観の部品を得ることになる可能性があります。可能な限り、材料のばらつきを考慮することが重要です。
角型鋼管には、材料のばらつきに関連する新たな課題があります。角型鋼管では、断面が異なることが珍しくありません。特定のサイズや断面の在庫に基づいたプログラムが生成された場合、実際にカットされる材料を正確に反映するようにCADモデルを変更しなければカット品質が低下する可能性があります。
機械性能に合わせたネスティング
チューブ加工の最適化において、工場が最初に考えなければならないことのひとつが、使用する切断機の種類に応じたネスティングです。
ネスティングは、エンドカットを行うだけのシンプルなバンドソーから、高度なパーツハンドリングやローディング/アンローディング機能を備えた複雑なレーザーマシンまで、あらゆるものに対応することができます。しかし、ネスティングの機能は、使用される機械の種類に直接関係します。
製材機では、束で切断する場合など、特定のパラメータを知る必要があります。ソフトウェアは、鋸が同時に可能な限り多くの部品を切断できるように、ネストを最適化します。
標準的なレーザー加工機では、チャックシステムによっては材料に大きなデッドゾーンができることを理解することが重要です。例えば、チャックが材料の端に30cmほどの長さを保持している場合、トーチはこの部分にアクセスできないため、切断することができません。
このような場合、デッドゾーンのネスティング機能などを利用することで、材料の使用量を最大化することができます。この機能では、すべての部品をソフトウェアに供給し、ソフトウェアが部品を分析して、このデッドゾーンに配置できるような単純なものや長いものがあるかどうかを確認し、材料の端を使用することができます。切断機能がない限り、このデッドゾーンに置かれる可能性が高いです。
より高度なマシンでは複雑なパーツローディングやマテリアルハンドリングシステムを持ち、チャッキングシステムも重要です。例えば、一部のチューブ切断機は、4つの大きなチャックですべての材料とストックのハンドリングを行うことができるものがあります。このタイプの機械とチャッキングシステムは、チャックを切り替えることで左から右の切断から右から左の切断に切り替えることができます。ソフトウェアのネスティングアルゴリズムは、この機械機能を最大限に活用するために、これらのプロセスについて知る必要があります。ユーザーはソフトウェアに、作業している機械の情報を設定することで、その機械の特徴や利用可能な機能を全て調査し、それに応じてネスティングすることができます。
SigmaCTLは、効率的なバンドルカットネスティングを搭載
ネスティングでは、材料量と切断順序を計算
材料最適化のためのネスティング
共通線切断では、材料の使用を最適化する素晴らしい方法です。チューブ機械用の1Dネスティングを実行する際に、カーフ距離による共通ラインカットを使用することは、材料の端にもう1つの部品を配置できる可能性があります。
開先切断機以外の機械では、4軸補正のような機能が、組み立て工程で適切なフィットを得るために大きな助けとなる。この機能を使ってミットやコープの形状で余分な材料を切り落とすと、後工程で溶接される部品とチューブの内側がきれいにフィットするようになります。
このような場合、ネスティングエンジンは、実際の3Dパーツの形状ではなく、ツールパスを参照して、パーツをどれだけ近づけることができるかを判断することができます。ツールパスが部品の仕上がりを決定するため、この機能を使えば、タイトなネストも可能です。
最適化されたプログラム実行のためのネスティング
通常、レーザーを使用したチューブ加工の場合、ファブリケーターは同じスティックの長さのバンドルを使用します。ほとんどは、特定の寸法を供給する販売店から購入しています。同じ長さの材料を使用している場合、ネスティングソフトウェアに対して、材料の最適化ではなく正確なネストの作成を最適化するように指示できます。ソフトウェアはその後、部品を調べ、1つの材料の最良の利用方法を見つけ、そのプログラムを何度も繰り返します。
異なる長さの材料を使用する場合、ソフトウェアで部品の組み合わせを最適化できるようにすることが重要です。ソフトウェアに2つの異なる長さの材料が登録されている場合、現場の在庫から最適な材料の利用を決定できます。
ネスティングはまた、最適な材料長さを指定できるようにすることができます。たとえば、ソフトウェアにすべての最短の長さを使用するように指定し、実際の材料在庫を利用することができます。これらのネストは、材料ではなくプログラム実行を最適化するために作成されます。これは、数千の部品を切断する必要がある大量生産を行う工場にとって、オペレーターが異なる部品を取り外し、整理するために費やす時間を削減する方が経済的に有利である場合があります。
多品種少ロット生産を行う会社は、あまりアンローディングやその他の操作を行っていないため、材料の利用を最大限に活用するためにすべての最適化設定を調整できます。これらのアプリケーションでは、プログラムの最適化ではなく材料を優先するのが合理的です。
会社は設備を確認し、何が工場のニーズに最も適しているかを判断することが重要です。例えば、大量生産を行っている場合、機械にはローディングおよびアンローディングなどの高度な機能が備えられていることがあります。この場合、すべてのプログラムが異なっていても問題ありません、なぜなら機械は迅速に処理し、オペレーターの代わりにピックアップしてくれるため、オペレーターは他の業務に専念できます。優れたネスティングソフトウェアは、工場に最適化の機会を提供します。ソフトウェアは、エンドカットのみを行うシンプルなノコギリ機械から、高度な部品取り扱いおよびローディング/アンローディングの機能を備えた複雑なレーザーマシンまで、あらゆるものに適しています。
見積もりやスケジューリングプログラムとの統合により、大量生産の効率化を支援
3Dシミュレーションでは、複雑なネスティングと4軸カットなどツールパスを表示
時間とコストの計算
チューブ加工では、計算機も非常に便利なツールです。 主な利点の 1 つは、計算機を使用すると、工場で機械用のプログラムを生成することなく、指標から時間とコストを決定できることです。
製造現場で入手可能なさまざまな材料の長さをすべて入力するだけで、どの長さから開始してどの長さまで作業を進めるかを指定することもできます。 ソフトウェアではあらゆる側面を検討し、利用可能なスティックの長さ、または特定のバッチに最適な材料の長さに基づいて、最適な結果のプロセスを決定します。これは、見積でも最適な機能です。 これにより、現場は作業に価値があるかどうかを判断し、利用可能な材料の長さを組み合わせて使用材料の最適化を行うことができる柔軟性が得られます。
