Сокращение складских отходов Минимизация отходов

В этом примере показана модель оптимизации заготовки, разработанная для минимизации отходов при резке арматурных стержней из прямых отрезков заготовки. Модель берет необходимые длины и количества прутков, сравнивает их с имеющимися длинами на складе и определяет схемы резки, которые удовлетворяют спрос и при этом минимизируют отходы.

Чтобы эффективно решить проблему, мы используем очень быстрый алгоритм генерации шаблонов для перебора всех возможных шаблонов резки, сначала решаем LP-релаксацию, чтобы получить быструю границу и отправную точку, а затем решаем окончательную модель как целочисленную программу, чтобы рекомендуемый план резки был полностью реализуем на практике.

В показанном примере модель сократила отходы примерно с 6-8% при обычном планировании до примерно 0,5%. Это означает сокращение отходов примерно на 85-94%, что может иметь очень существенное значение для проектов, в которых закупаются и перерабатываются большие объемы арматурной стали.

С точки зрения затрат, ценность этого улучшения напрямую зависит от расходов на сталь. Показательный пример: если проект закупает арматуру на 1 миллион долларов, потери в размере 6–8% представляют собой потери материала примерно на 60 000–80 000 долларов США, тогда как отходы при 0,5% составляют около 5 000 долларов США. Это означает экономию примерно 55 000–75 000 долларов США только на стали. Дополнительную экономию можно также получить за счет сокращения обработки, транспортировки, хранения и переделки лома. Фактическая экономия будет варьироваться в зависимости от цен на сталь, объемов закупок и условий на объекте.

Модель предоставляет практический способ превратить планы раскроя в измеримые коммерческие результаты. Вместо того, чтобы полагаться на метод проб и ошибок вручную, он генерирует комбинации резки, которые улучшают использование материала, сокращают количество отходов, которых можно избежать, и поддерживают более последовательное планирование и отчетность по всему производственному процессу.