آهن‌حساب

بهینه‌سازی برش شاخه: چند شاخه بخرم و چطور ببرم؟

بهینه‌سازی برش شاخه یعنی چیدن قطعه‌ها روی شاخهٔ ۱۲ متری با کمترین دم‌قیچی. فهرست قطعه‌ها را با طول و تعداد بدهید تا ابزار با روش «اولین جای ممکن، نزولی» کمترین تعداد شاخهٔ خام را حساب کند و نقشهٔ برش، درصد دم‌قیچی و وزن پرت را بدهد؛ تخمینی خوب برای سفارش است، نه بهینهٔ ریاضی مطلق.

محاسبه‌گر بهینه‌سازی برش شاخه

تخمینی

این برآورد با روش «اولین‌جای‌ممکن، نزولی» ساخته می‌شود — یک تخمین خوب، نه بهینهٔ ریاضی مطلق. ترتیب واقعی برش و کیفیت تیغ هم روی مقدار پرت اثر می‌گذارد.

فهرست برش

طول هر قطعه به متر و تعدادش را بده. قطعه‌های بلندتر اول جا می‌گیرند تا دم‌قیچی کمتر شود.

شاخهٔ میلگرد میلگرد ۱۶ لازم

۱۶ شاخه

طول مصرفی خالص
۱۷۸٫۵ متر
دم‌قیچی و پرت
۱۳٫۳۱ متر (۶٫۹۳٪)
وزن کل خرید
۳۰۳ کیلوگرم
وزن پرت
۲۱٫۰۱ کیلوگرم
هزینهٔ پرت
۲٬۲۴۸٬۰۱۶ تومان

نقشهٔ برش

شاخهٔ ۱
۳٫۲m۳٫۲m۳٫۲m۲٫۱m
شاخهٔ ۲
۳٫۲m۳٫۲m۳٫۲m۲٫۱m
شاخهٔ ۳
۳٫۲m۳٫۲m۳٫۲m۲٫۱m
شاخهٔ ۴
۳٫۲m۳٫۲m۳٫۲m۲٫۱m
شاخهٔ ۵
۳٫۲m۳٫۲m۳٫۲m۲٫۱m
شاخهٔ ۶
۳٫۲m۳٫۲m۳٫۲m۲٫۱m
شاخهٔ ۷
۳٫۲m۳٫۲m۳٫۲m۲٫۱m
شاخهٔ ۸
۳٫۲m۳٫۲m۳٫۲m۲٫۱m
شاخهٔ ۹
۲٫۱m۲٫۱m۲٫۱m۲٫۱m۲٫۱m۱٫۴۵m
شاخهٔ ۱۰
۲٫۱m۲٫۱m۲٫۱m۲٫۱m۲٫۱m۱٫۴۵m
شاخهٔ ۱۱
۲٫۱m۲٫۱m۲٫۱m۲٫۱m۲٫۱m۱٫۴۵m
شاخهٔ ۱۲
۲٫۱m۲٫۱m۲٫۱m۲٫۱m۲٫۱m۱٫۴۵m
شاخهٔ ۱۳
۲٫۱m۲٫۱m۲٫۱m۲٫۱m۲٫۱m۱٫۴۵m
شاخهٔ ۱۴
۲٫۱m۲٫۱m۲٫۱m۱٫۴۵m۱٫۴۵m۱٫۴۵m۱٫۳۴m
شاخهٔ ۱۵
۱٫۴۵m۱٫۴۵m۱٫۴۵m۱٫۴۵m۱٫۴۵m۱٫۴۵m۱٫۴۵m۱٫۴۵m
شاخهٔ ۱۶
۱٫۴۵m۱٫۴۵m۹٫۱m

 

وزن هر متر میلگرد میلگرد ۱۶ برابر ۱٫۵۸ کیلوگرم است — منبع: استاندارد ملی ۳۱۳۲.

بهینه‌سازی برش شاخه برای کدام مقاطع کار می‌کند؟

کارگاه برش شش خانواده را پوشش می‌دهد — همان دادهٔ راستی‌آزمایی‌شدهٔ محاسبه‌گرهای وزن سایت، نه عدد تازه: میلگرد (استاندارد ملی ۳۱۳۲)، تیرآهن IPE (DIN 1025-5)، نبشی (DIN 1028)، ناودانی سنگین و سبک (DIN 1026-1 و GOST 8240)، و هاش سبک و سنگین (DIN 1025-3 و DIN 1025-2). طول شاخهٔ خام پیش‌فرض از استاندارد هر مقطع خوانده می‌شود — میلگرد و تیرآهن و هاش ۱۲ متری، نبشی و ناودانی ۶ متری — ولی برای شاخهٔ غیراستاندارد قابل تغییر است.

شش خانوادهٔ پشتیبانی‌شده در کارگاه برش، تعداد سایز و طول شاخهٔ استاندارد هرکدام.
مقطعتعداد سایزشاخهٔ استاندارد(m)استاندارد مرجع
میلگرد۱۱12ملی ۳۱۳۲
تیرآهن IPE۱۸12DIN 1025-5
نبشی۹۴6DIN 1028
ناودانی۳۳6DIN 1026-1 / GOST 8240
هاش سبک (HEA)۲۱12DIN 1025-3
هاش سنگین (HEB)۲۱12DIN 1025-2

یک برش معمولی روی شاخهٔ ۱۲ متری چه خروجی‌ای دارد؟

فرض کنید ۳ قطعهٔ ۵ متری، ۲ قطعهٔ ۴ متری و ۳ قطعهٔ ۳ متری میلگرد لازم دارید؛ جمع طول‌ها ۳۲ متر است. ابزار قطعه‌ها را از بلند به کوتاه می‌چیند. با ضخامت تیغ ۳ میلی‌متر که پیش‌فرض ابزار است، شاخهٔ اول دو قطعهٔ ۵ متری می‌گیرد، شاخهٔ دوم یک قطعهٔ ۵ و یک ۴ متری، شاخهٔ سوم یک قطعهٔ ۴ متری و دو قطعهٔ ۳ متری، و آخرین قطعهٔ ۳ متری شاخهٔ چهارم را باز می‌کند: ۴ شاخه، ۴۸ متر خرید و نزدیک ۳۳ درصد دم‌قیچی.

چرا چند میلی‌متر تیغ یک شاخه اضافه می‌کند؟

همان فهرست را با تیغ صفر بچینید: شاخهٔ دوم قطعه‌های ۵ و ۴ و ۳ متری را کامل و بی‌باقی می‌گیرد (۱۲ متر)، پس فقط ۳ شاخه و ۳۶ متر خرید لازم است و دم‌قیچی ۱۱ درصد می‌ماند. با تیغ ۳ میلی‌متری، دو برشِ میان سه قطعهٔ همان شاخه ۶ میلی‌متر از آن می‌خورد، قطعهٔ ۳ متری آخر جا نمی‌شود و شاخهٔ چهارم باز می‌شود. این مرزِ تیغ است: هر جا مجموع قطعه‌ها دقیقاً ۱۲ متر شود، ضخامت تیغ تعیین می‌کند یک شاخه کم بخرید یا نه. پس ضخامت تیغ واقعی اره یا سنگ برش خودتان را وارد کنید، نه صفر.

این چیدمان تا کجا قابل اتکاست؟

روش «اولین جای ممکن، نزولی» چیدمانی خوب و سریع می‌دهد، ولی ثابت نشده که کمترین پرتِ ممکن باشد؛ برچسب این ابزار «تخمینی» است. ابزار فقط هندسهٔ برش خطی را می‌بیند: خم، وصله و رواداری طول قطعه را به حساب نمی‌آورد. طول شاخه همان طول کارخانه‌ای است که می‌خرید و فرض می‌شود هر تکهٔ باقی‌مانده قابل‌مصرف است؛ دم‌قیچی کوتاه را بعضی کارگاه‌ها دور می‌ریزند و بعضی در برش بعدی مصرف می‌کنند، که این ابزار نمی‌داند. وزن پرت از جرم هر متر همان مقطع در جدول استاندارد می‌آید.

پرت برش میلگرد را در کارگاه چطور کم کنیم؟

فهرست قطعه‌ها را کامل و با طول دقیق بدهید تا برش همهٔ کار یک‌جا چیده شود، نه تکه‌تکه. قطعه‌های بلند اول روی شاخه بنشینند و ضخامت تیغ هم در حساب بیاید، چون هر برش کمی از شاخه می‌خورد. دم‌قیچی‌های بلندتر را برای قطعه‌های کوتاه همان کار کنار بگذارید تا به‌جای ضایعات، در کار بنشیند.

الگوریتم بهینه‌سازی برش چطور کار می‌کند؟

ابزار قطعه‌های درخواستی را از بلندترین به کوتاه‌ترین می‌چیند و هر قطعه را در اولین شاخه‌ای که جا می‌شود می‌گذارد؛ اگر جا نشد، شاخهٔ تازه باز می‌کند. این روش را «اولین‌جای‌ممکن، نزولی» (First-Fit Decreasing) می‌گویند — یک تخمین خوب و سریع، نه حل ریاضی دقیق مسئلهٔ برش موجودی که خودش از دستهٔ مسائل NP-hard است.

چرا این ابزار برچسب «تخمینی» دارد؟

چون الگوریتم حریصانه همیشه کمترین پرت ریاضی ممکن را پیدا نمی‌کند، هرچند معمولاً خیلی نزدیک به آن است. ترتیب واقعی برش، مهارت برشکار و کیفیت تیغ هم روی پرت واقعی کارگاه اثر می‌گذارند — عددی که این‌جا می‌بینید نقشهٔ راه است، نه ضمانت.

ضخامت تیغ برش (دم‌قیچی) چقدر اهمیت دارد؟

هر برش، به‌اندازهٔ ضخامت تیغ (معمولاً ۲ تا ۴ میلی‌متر برای اره نواری) از طول شاخه کم می‌کند. روی یک شاخه با ده قطعه، همین چند میلی‌متر ضربدر نُه برش می‌شود چند سانتی‌متر پرت که در محاسبهٔ دستی معمولاً فراموش می‌شود.

وزن و قیمت پرت را چطور حساب می‌کند؟

وزن پرت از ضرب باقیماندهٔ قابل‌استفادهٔ هر شاخه در وزن استاندارد هر متر همان مقطع به دست می‌آید — همان عددی که محاسبه‌گرهای وزن سایت استفاده می‌کنند. ضرب در قیمت هر کیلو که خودتان وارد می‌کنید، هزینهٔ ریالی پرت را نشان می‌دهد.

پرسش‌های رایج

جدول برش میلگرد را چطور بسازم؟

فهرست قطعه‌ها را با طول و تعداد وارد کنید. ابزار هر شاخهٔ ۱۲ متری را با قطعه‌های چیده‌شده روی آن، باقیماندهٔ هر شاخه و جمع شاخهٔ لازم را به شکل نقشهٔ برش می‌دهد. برای ۳ قطعهٔ ۵ متری، ۲ قطعهٔ ۴ متری و ۳ قطعهٔ ۳ متری، با تیغ صفر سه شاخه لازم است و ۴ متر دم‌قیچی می‌ماند.

اگر قطعه‌ای از طول شاخه بلندتر باشد چه می‌شود؟

قطعه‌ای که از شاخهٔ خام بلندتر باشد روی هیچ شاخه‌ای جا نمی‌شود و ابزار آن را جدا گزارش می‌کند، نه اینکه ساکت از آن بگذرد. برای چنین قطعه‌ای باید وصله بگیرید یا طول شاخه را عوض کنید. طول وصله را نقشهٔ سازه تعیین می‌کند و این ابزار آن را حساب نمی‌کند.

برای نبشی و ناودانی ۶ متری هم می‌شود برش را چید؟

بله. نبشی و ناودانی در بازار ۶ متری‌اند و میلگرد، تیرآهن و هاش ۱۲ متری. با انتخاب مقطع، ابزار طول استاندارد همان خانواده را می‌گذارد و وزن پرت را از جرم هر متر همان سایز حساب می‌کند. برای شاخهٔ غیراستاندارد هم می‌توانید طول را دستی عوض کنید.

منابع

نظرها

هنوز نظری برای این صفحه ثبت نشده. نخستین نفر باشید؛ تجربهٔ شما از بازار یا کارگاه به دیگران هم کمک می‌کند.

نظر یا پرسش خود را بنویسید

نظر پس از بررسی منتشر می‌شود. ایمیل و شماره نمی‌خواهیم؛ اطلاعات تماس هم ننویسید.

نظرتان رسید و پس از بررسی، معمولاً تا یک روز، همین‌جا منتشر می‌شود.