Sahauksen optimointi : Yksiulotteinen aihioon pakkaus sahaushukan minimoimiseksi
Kärkkäinen, Antti; Laine, Jaakko (2009)
Kärkkäinen, Antti
Laine, Jaakko
Kajaanin ammattikorkeakoulu
2009
Creative Commons Attribution 1.0 Suomi
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200909164564
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200909164564
Tiivistelmä
Tässä opinnäytetyössä kuvataan ikkunantehdas Länkelin Oy ikkunoiden ja parvekkeen ovien alumiinisten
ulkopuitteiden ja karmilistojen sahauksen optimointia. Tutkimusongelma pohjautuu niin kutsuttuun ’cutting
and packing’ -ongelmaan. Kyseisessä ongelmakentässä ongelmaa kutsutaan vapaasti suomennettuna
yksiulotteiseksi aihioon pakkaukseksi (engl. one dimensional bin-packing). Tällä tarkoitetaan sitä, että miten
eripituiset ulkopuitteiden katkaisumitat sijoitetaan alumiinintoimittajalta tilattaviin 6 000 millimetrin aihioihin, jotta sahaushukka ja alumiiniaihioiden kulutus voidaan minimoida. Keskeisenä rajoitteena on se, että
sahattavat kappaleet eivät saa ylittää yksin tai yhdessä aihion mittoja.
Yksiulotteisen aihioon pakkauksen ongelma voidaan ratkaista nopeasti käyttämällä ongelman pelkistäviä
algoritmeja. Tällä tarkoitetaan sitä, että tietokoneohjelmaan kirjoitetaan tapa käsitellä ongelma
yksinkertaisesti. Tällöin säästyy laskenta-aikaa ja myös tulos on käytännön elämään riittävän hyvä.
Tutkimusongelman ratkaisee riittävän hyvin niin kutsuttu First-Fit-Decreasing -algoritmi.
Länkelin Oy:ssä päädyttiin keväällä 2008 tutkimusongelman osaratkaisuun käyttämällä tietokoneohjelmaa, joka ratkaisee yksiulotteisen aihioon pakkauksen ongelman. Ratkaisua ei kuitenkaan voida hyödyntää
tuotannossa. Toimistossa sillä sitä vastoin saadaan aikasäästöjä.
Tässä opinnäytetyössä esitellään kolme lisäratkaisuvaihtoehtoa, joista kaksi perustuu yksiulotteiseen aihioon pakkaukseen: optimoiva katkaisusaha ja nc-servomoottoroitu kuljetin. Kolmas on ulkoistaminen, jolloin ongelmakenttä siirretään alihankkijalle.
ulkopuitteiden ja karmilistojen sahauksen optimointia. Tutkimusongelma pohjautuu niin kutsuttuun ’cutting
and packing’ -ongelmaan. Kyseisessä ongelmakentässä ongelmaa kutsutaan vapaasti suomennettuna
yksiulotteiseksi aihioon pakkaukseksi (engl. one dimensional bin-packing). Tällä tarkoitetaan sitä, että miten
eripituiset ulkopuitteiden katkaisumitat sijoitetaan alumiinintoimittajalta tilattaviin 6 000 millimetrin aihioihin, jotta sahaushukka ja alumiiniaihioiden kulutus voidaan minimoida. Keskeisenä rajoitteena on se, että
sahattavat kappaleet eivät saa ylittää yksin tai yhdessä aihion mittoja.
Yksiulotteisen aihioon pakkauksen ongelma voidaan ratkaista nopeasti käyttämällä ongelman pelkistäviä
algoritmeja. Tällä tarkoitetaan sitä, että tietokoneohjelmaan kirjoitetaan tapa käsitellä ongelma
yksinkertaisesti. Tällöin säästyy laskenta-aikaa ja myös tulos on käytännön elämään riittävän hyvä.
Tutkimusongelman ratkaisee riittävän hyvin niin kutsuttu First-Fit-Decreasing -algoritmi.
Länkelin Oy:ssä päädyttiin keväällä 2008 tutkimusongelman osaratkaisuun käyttämällä tietokoneohjelmaa, joka ratkaisee yksiulotteisen aihioon pakkauksen ongelman. Ratkaisua ei kuitenkaan voida hyödyntää
tuotannossa. Toimistossa sillä sitä vastoin saadaan aikasäästöjä.
Tässä opinnäytetyössä esitellään kolme lisäratkaisuvaihtoehtoa, joista kaksi perustuu yksiulotteiseen aihioon pakkaukseen: optimoiva katkaisusaha ja nc-servomoottoroitu kuljetin. Kolmas on ulkoistaminen, jolloin ongelmakenttä siirretään alihankkijalle.