Szybki vs Zrównoważony: optymalizacja cięcia

Większość programów do rozkroju daje Ci jeden optymalizator i jedną prędkość. CutOptim daje Ci pokrętło. Ten poradnik odpowiada na pytanie, kiedy je przekręcić — i, częściej, kiedy zostawić je dokładnie tam, gdzie jest.

Co właściwie ustawia ten przełącznik

Domyślny optymalizator to gilotynowe wyszukiwanie wielostrategiowe: generuje wielu kandydatów na układ — kilka strategii upakowania, porządków sortowania i kierunków pierwszego cięcia — ocenia każdego i zachowuje najlepszego. Większość tej pracy jest tania. Jeden krok nie jest.

Tym kosztownym krokiem jest ponowne przeszukiwanie dla każdego arkusza: po znalezieniu wstępnego układu optymalizator wraca i próbuje przepakować poszczególne arkusze, aby wycisnąć ostatnie kilka procent uzysku. Przy małym zleceniu nie ma tu prawie nic do zyskania, więc kończy natychmiast. Przy dużym, zróżnicowanym zleceniu z setkami odrębnych wymiarów wykonuje realną pracę — i zajmuje realny czas.

Powód, dla którego koszt rośnie tak gwałtownie z rozmiarem, jest taki, że liczba sposobów przestawienia elementów na arkuszu wybucha wraz z dodawaniem elementów. Garść elementów ma garść wartych sprawdzenia układów; kilkaset odrębnych wymiarów ma ich ogromną liczbę, a ponowne przeszukiwanie musi przejrzeć wiele z nich, żeby znaleźć marginalne zyski. Dlatego ten krok jest niewidoczny przy codziennym zleceniu, a dominujący przy dużym — ten sam kod, wykonujący znacznie więcej pracy, bo znacznie więcej jest do zbadania.

Szybkość vs gęstość to przełącznik właśnie tego jednego kroku. Zrównoważony go uruchamia. Szybki go pomija. Wszystko inne w wyszukiwaniu — strategie, reguła gilotynowa, ocenianie — jest w obu identyczne.

Zmierzony kompromis

Ogólne procenty są bezwartościowe, więc zamiast marketingowej obietnicy podajemy jedno zmierzone zlecenie. Na wymagającym przebiegu — około 1 550 elementów na arkuszu 2,07 × 5,6 m — oba ustawienia wypadły tak:

Zrównoważony poświęcił mniej więcej dwa i pół raza więcej czasu i uzyskał za to gęstość wartą dwudziestu arkuszy mniej. Czy ten kompromis się opłaca, zależy wyłącznie od wielkości zlecenia i od tego, jak długie wydają się sekundy, gdy czekasz.

Wykres pokazuje ten sam kompromis: Szybki leży niżej i bardziej w lewo (szybciej, nieco mniej gęsto), Zrównoważony wyżej i bardziej w prawo. Przy małych i średnich zleceniach, jakie większość zakładów realizuje codziennie, oba punkty leżą niemal jeden na drugim — kosztowny krok, który pomija Szybki, ma tu niewiele do znalezienia, więc jego pominięcie prawie nic nie kosztuje i prawie nic nie oszczędza.

Szybki nigdy nie jest gęstszy niż Zrównoważony

To właśnie ta własność sprawia, że wybór jest bezpieczny. Szybki przeszukuje ścisły podzbiór układów przeszukiwanych przez Zrównoważony. Rozważa tych samych kandydatów bez jednego kosztownego ponownego przeszukiwania, więc matematycznie może jedynie dorównać uzyskowi Zrównoważonego albo nieznacznie pozostać w tyle — nigdy go nie przebić.

Ma to użyteczną konsekwencję: nigdy nie musisz testować obu ustawień na zmianę w nadziei, że Szybkiemu dopisało szczęście. Jeśli Szybki daje Ci plan, z którego jesteś zadowolony, Zrównoważony dałby ten sam plan albo nieznacznie gęstszy. Na dużym zleceniu z ograniczonym budżetem obliczeń oba mogą nawet wyjść identycznie, bo wyszukiwanie zostaje ucięte, zanim kosztowny krok cokolwiek by zmienił.

Kiedy wybrać Szybki

Sięgnij po Szybki w jednej sytuacji: bardzo duże zlecenie trwa na tyle długo, że Ci przeszkadza. Konkretnie zwykle oznacza to kilkaset elementów lub więcej o wielu odrębnych wymiarach — rodzaj zlecenia, w którym ponowne przeszukiwanie dla każdego arkusza wykonuje najwięcej pracy, a więc kosztuje najwięcej czasu.

• Iterowanie na dużym zleceniu. Jeśli dodajesz elementy, zmieniasz rzaz i wielokrotnie uruchamiasz listę cięcia na kilkaset elementów, Szybki utrzymuje każdy przebieg żwawym, gdy eksperymentujesz; do ostatecznego planu, który wysyłasz na piłę, wróć do Zrównoważonego.
• Zgrubna odpowiedź, teraz. Jeśli potrzebujesz liczby arkuszy i orientacyjnego uzysku, żeby wycenić duże zlecenie przez telefon, Szybki dowozi to w ułamku czasu, a kilka punktów uzysku nie zmieni wyceny.
• Przebiegi wsadowe lub automatyczne. Przez Engine API, gdzie wiele dużych zleceń rozwiązuje się jedno po drugim, Szybki może być rozsądnym ustawieniem domyślnym dla przepustowości — z przebiegiem Zrównoważonym zarezerwowanym dla zleceń, które faktycznie idą do produkcji.

We wszystkich pozostałych przypadkach — codzienne zlecenie szafkowe, mała seria, jednostka jednorazowa — zostaw Zrównoważony. Od kilkudziesięciu do dwustu kilku elementów rozwiązuje się w czasie krótszym niż sekunda tak czy inaczej, więc przyspieszaniem nie ma nic do zyskania, a trochę uzysku można stracić.

Niezawodny nawyk: zostaw Zrównoważony jako domyślny i przełączaj się na Szybki tylko wtedy, gdy konkretne duże zlecenie liczy się wolno. Ponieważ Szybki nigdy nie przewyższy Zrównoważonego pod względem gęstości, powrót do Zrównoważonego na finalny przebieg produkcyjny kosztuje tylko sekundę lub dwie i gwarantuje, że najgęstszy, możliwy do pocięcia na pile plan trafi na maszynę. Traktuj Szybki jako odpowiedź na wolne liczenie podczas iterowania, a nie jako ustawienie na stałe — przy codziennych zleceniach, które stanowią większość tygodnia w warsztacie, oba tryby i tak dają ten sam plan, więc pozostawienie przełącznika na Szybki nic nie daje. A gdy zlecenie jest małe, przełącznik w ogóle nie ma znaczenia: kosztowny krok, który Szybki pomija, i tak nie ma tam nic do zrobienia, więc oba tryby kończą w tej samej chwili z tym samym wynikiem — dlatego przełączaj się tylko wtedy, gdy powolne liczenie dużego zlecenia rzeczywiście cię spowalnia.

Gdzie to znaleźć

W aplikacji otwórz Ustawienia zaawansowane i ustaw Szybkość vs gęstość na Zrównoważony lub Szybki. Wybór jest przypisany do projektu i dotyczy zleceń 2D panelowych; domyślnie jest to Zrównoważony.

W Engine API ten sam wybór to opcja effort w żądaniu POST /v1/optimize/2d — "balanced" (domyślnie) lub "fast". Zmienia jedynie to, jak intensywnie szuka domyślny optymalizator; format odpowiedzi, gwarancja gilotynowa i cała reszta pozostają bez zmian. Kształt żądania opisuje dokumentacja Engine API.

To nie to samo co silnik „balanced”

Jedna kolizja nazw jest warta wyjaśnienia, bo wprowadza ludzi w błąd. W Engine API istnieje osobny silnik balanced — zupełnie inny optymalizator, który zamiast wyszukiwania gilotynowego korzysta z wolnego nestowania MaxRects. To ustawienie nie o tym mówi.

• Szybki i Zrównoważony (ten poradnik) to dwie głębokości wyszukiwania domyślnego optymalizatora gilotynowego. Oba dają plany wykonalne na pile.
• Silnik balanced to inny algorytm upakowania, który włączasz w API. Jego układów często nie da się wyciąć gilotynowo, więc jest dla wywołujących obsługujących frezarki CNC lub lasery, nie piły panelowe.

To niepowiązane wybory. Jeśli tniesz na pile panelowej, chcesz domyślnego optymalizatora na głębokości Szybki albo Zrównoważony — nigdy silnika wolnego nestowania.

Sprawdź na własnych liczbach

Najlepszy sposób, by poczuć ten kompromis, to własne zlecenie. Wpisz poniżej swoje elementy i materiał; przy małym zleceniu zobaczysz, że oba ustawienia się zgadzają, a różnica otwiera się dopiero, gdy liczba elementów rośnie.

Po pełną listę cięcia z rzazem, przycięciem i eksportami otwórz optymalizator albo zacznij od optymalizatora cięcia paneli.