Minimizzazione degli scarti di materiale di taglio

Questo esempio mostra un modello di ottimizzazione del materiale di taglio sviluppato per ridurre al minimo gli sprechi durante il taglio delle barre d’armatura da lunghezze di materiale diritte. Il modello prende le lunghezze e le quantità di barre richieste, le confronta con le lunghezze di stock disponibili e determina gli schemi di taglio che soddisfano la domanda riducendo al minimo gli scarti di taglio.

Per risolvere il problema in modo efficiente, utilizziamo un algoritmo di generazione di modelli molto veloce per enumerare tutti i modelli di taglio fattibili, risolvere prima il rilassamento LP per ottenere un limite veloce e un punto di partenza, quindi risolvere il modello finale come un programma intero in modo che il piano di taglio consigliato sia completamente implementabile nella pratica.

Nell’esempio mostrato, il modello ha ridotto i rifiuti da circa il 6-8% secondo la pianificazione convenzionale a circa lo 0,5%. Ciò rappresenta una riduzione di circa l’85-94% dei rifiuti, che può fare una differenza molto significativa nei progetti in cui vengono acquistati e lavorati grandi volumi di acciaio per cemento armato.

In termini di costi, il valore di tale miglioramento è direttamente proporzionale alla spesa in acciaio. A titolo indicativo, se un progetto acquista 1 milione di dollari di tondino per cemento armato, lo spreco al 6-8% rappresenta circa 60.000-80.000 dollari di perdita di materiale, mentre lo spreco allo 0,5% rappresenta circa 5.000 dollari. Ciò implica un risparmio di circa 55.000-75.000 dollari solo sull’acciaio. Ulteriori risparmi possono derivare anche dalla riduzione della gestione degli scarti, del trasporto, dello stoccaggio e delle rilavorazioni operative. I risparmi effettivi varieranno in base ai prezzi dell’acciaio, ai volumi di approvvigionamento e alle condizioni del sito.

Il modello fornisce un modo pratico per convertire i piani di taglio in risultati commerciali misurabili. Invece di fare affidamento su tentativi ed errori manuali, genera combinazioni di taglio che migliorano l’utilizzo dei materiali, riducono gli sprechi evitabili e supportano una pianificazione e un reporting più coerenti in tutto il flusso di lavoro di fabbricazione.