Le placement dans l’industrie

La réduction des coûts de production est l’un des problèmes majeurs dans les industries manufacturières dans un monde de plus en plus concurrentiel où les produits sont disponibles presque instantanément partout dans le monde. La forte utilisation des matériaux présente un intérêt particulier pour les industries de production de masse, car de petites améliorations de la disposition peuvent entraîner des économies importantes de matériau et réduire considérablement les coûts de production. Des problèmes de découpe et d’emballage sont rencontrés dans de nombreuses industries. La complexité du problème et l’approche de la solution dépendent de la géométrie des éléments à placer et des contraintes imposées. Alors que l’industrie du bois, du verre et du papier est principalement concernée par la coupe de figures régulières, des objets de forme irrégulière et arbitraire doivent être emballés dans l’industrie de la construction navale, du textile et du cuir. La durée de la génération de mise en page est également pertinente dans les applications industrielles. Comme la génération manuelle peut facilement nécessiter plusieurs jourshommes, le temps d’emballage est un facteur économique important. Il est donc compréhensible que les industries cherchent des moyens d’automatiser le processus d’emballage.

Types de problèmes de placement

Les problèmes d’emballage (placement) se produisent dans divers domaines d’application impliquant des contraintes et des objectifs différents. Dans la suite, certains des problèmes les plus importants sont brièvement définis. Des problèmes industriels plus importants peuvent également apparaître en tant que combinaisons de deux ou plusieurs de ces types de base. [15].

Problème de stock de découpe

Le problème de stock de découpe concerne la découpe de pièces (composants) d’une liste de commande donnée à partir d’un ensemble de feuilles de stock (contenants). Ce problème peut être scindé en deux sous-problèmes, un problème d’assortiment (détermination des feuilles à garder en stock) et un problème de perte de finition (détermination d’algorithme de coupe pour minimiser le gaspillage).

Problème de perte de finition :
Le problème de perte de finition concerne l’allocation de la liste de commande sur les feuilles de stock données. La liste de commandes décrit l’ensemble des pièces qui doivent être placé. L’objectif est de minimiser le coût total des feuilles de stock nécessaires pour exécuter la commande.

Problème d’assortiment :
Ce problème implique la détermination des tailles de stock nécessaires pour remplir la liste de commandes. La liste de commande doit être affectée à une fourniture de feuilles de stock de sorte que la meilleure sélection de feuilles soit utilisée.

Problème de chargement 

Le problème de chargement décrit le processus d’ajustement d’un nombre maximum de boîtes sur une palette ou dans un conteneur. Le problème de chargement des palettes peut être considéré du point de vue du fabricant, où des boîtes identiques doivent être chargées sur une palette (problème de chargement des palettes du fabricant), ainsi que du côté du distributeur où la palette doit être emballée avec des articles non identiques (problème de chargement des palettes du distributeur). Le chargement des conteneurs est similaire au chargement des palettes, bien que dans les applications pratiques, les deux variantes du problème de chargement puissent être distinguées par leurs contraintes.

Propriétés matérielles :

Les matières premières sont soit disponibles sous la forme de matériau en feuille avec des dimensions fixes ou en tant que matériau enroulé avec une largeur fixe. Cela a un impact sur l’objectif de la tâche d’imbrication. Dans le premier cas, la forme d’un reste possible décide s’il peut être utilisé dans une future tâche d’imbrication ou doit être traité comme du gaspillage. Pour les matériaux enroulés, cela n’est généralement pas une contrainte. Comme les matériaux ont des propriétés inhomogènes telles que l’orientation des grains, le nombre d’orientations possibles dans lesquelles les pièces peuvent être emboîtées peut-être limiter. Cela dépend entièrement de l’application et du traitement ultérieur des formes. S’il n’y a pas d’opérations de pliage à suivre, les pièces peuvent être tournées dans n’importe quelle direction, sinon un angle spécifié par rapport à l’orientation du grain doit être appliqué.

Le placement dans l’industrie de la tôle

L’industrie des tôles doit faire face à des problèmes de nesting réguliers et irréguliers. Certaines contraintes concernant les propriétés du matériau, le processus de coupe et les aspects de planification distinguent la tâche de nesting dans ce domaine par d’autres industries. En plus de réduire le gaspillage au minimum, il existe un certain nombre d’autres facteurs qui décident de la disposition finale des pièces.

Le placement dans l’industrie textile :

L’industrie textile utilise habituellement un matériau enroulé et est donc principalement concernée par le problème de l’emballage des bandes. Les propriétés du matériau limitent la génération de disposition. Comme le tissu a souvent certaines propriétés directionnelles et un motif, l’orientation des pièces est généralement limitée à des intervalles de rotation de 0 ° et 180 °. Dans de nombreux cas, il peut ne pas être possible de refléter les pièces car le tissu a des propriétés différentes de l’autre côté.

Le placement dans l’industrie du cuir

La tâche de Nesting dans l’industrie du cuir est très complexe car les pièces à imbriquer ainsi que les objets, les peaux, sont très irréguliers. Comme le cuir est un matériau naturel, par opposition aux matériaux manufacturés utilisés dans l’industrie du textile et de la tôle, les peaux sont constituées de zones ayant diverses qualités. La différence de qualité peut être due à des défauts et des différences de couleur.

Le processus d’imbrication doit donc faire correspondre les parties avec leurs zones de qualité respectives sur la peau. Habituellement, le traitement d’image a lieu avant le processus d’imbrication pour déterminer la forme et la qualité des peaux. Comme cette tâche d’imbrication est très complexe et doit tenir compte de nombreuses exigences spécifiques, des emballages d’imbrication spécialement conçus sont disponibles pour l’industrie du cuir.