Utilisation matière : un modèle d'imbrication
Un modèle avec des mises en page travaillées, pas une enquête. L'arithmétique ci-dessous est la même logique d'imbrication que celle qu'applique le logiciel ; ce qu'elle démontre, c'est que l'utilisation est un résultat de conception, pas un résultat de découpe.
L'utilisation de la matière est la part de la tôle qui finit dans les pièces plutôt que dans les chutes. Elle dépend de la forme de la pièce et de la mise en page d'imbrication, pas de la surface de la pièce : un même lot de pièces peut consommer sensiblement plus de tôle dans une imbrication que dans une autre. Concevoir des pièces qui s'imbriquent sans laisser de vides est une réduction de coût réelle et souvent gratuite.
Ce que mesure réellement l'utilisation
L'utilisation, c'est la surface de pièce divisée par la surface de tôle consommée, y compris le pont de matière entre les pièces, les marges sur les bords de la tôle et la chute de fin en bout de tôle. Le pont de matière est ce que l'on oublie : laissez 5 mm entre les pièces et 5 mm autour de l'imbrication sur une petite pièce, et le pont de matière peut facilement représenter un tiers de la tôle.
C'est pourquoi l'utilisation est si sensible à la taille de la pièce. Sur un grand panneau, un pont de matière de 5 mm est négligeable. Sur une petite équerre, ce même pont de matière de 5 mm représente la majeure partie de ce qui est perdu — le moyen d'améliorer l'utilisation sur les petites pièces est donc d'en imbriquer davantage ensemble, pas de découper plus vite.
Quatre mises en page, mêmes pièces
Les écarts entre ces lignes sont assez importants pour compter : sur les petites pièces, passer d'une imbrication de pièce seule à une imbrication famille à orientation imbriquée change couramment la consommation de tôle d'un cinquième ou plus. Rien de tout cela n'exige de modifier la conception de la pièce — seulement la façon dont le lot est ordonnancé.
- Pièce seule, une par frappe, pont de matière généreux
- La plus élevée · Les marges de bord et le pont de matière dominent ; l'imbrication n'est presque pas de la pièce
- Même pièce, imbriquée serrée dans une seule orientation
- Plus faible · Le pont de matière est réduit, mais un contour courbe ou oblique laisse encore des vides
- Orientation alternée, bords droits imbriqués
- Encore plus faible · Les contours des pièces s'imbriquent sans laisser de vides là où la forme le permet
- Imbrication famille de plusieurs tailles de pièces
- Généralement la plus faible · Les petites pièces remplissent les vides laissés par les grandes
Décisions de forme qui améliorent l'utilisation
- Les angles droits et les bords droits s'imbriquent sans laisser de vides ; les courbes larges laissent des chutes en croissant.
- Une pièce dont le contour comporte un évidement concave peut parfois s'imbriquer autour de sa propre voisine.
- Regrouper plusieurs tailles dans une même commande permet aux petites pièces de remplir les vides autour des grandes.
- Standardiser sur moins d'épaisseurs permet à un projet de partager une même tôle au lieu de payer des marges de bord sur plusieurs.
- Déplacer un seul perçage ou une seule encoche peut parfois libérer une imbrication plus serrée ; regroupez les détails plutôt que de les disperser.
Là où l'utilisation ne doit pas être optimisée
Deux coûts sont en dehors du calcul d'imbrication. Le sens de laminage, quand le plan l'exige, restreint la rotation et peut coûter une part importante de l'utilisation — mais la pièce se fissurera si on l'ignore. Et la qualité de la pièce : serrer les pièces au point que la largeur de trait n'ait nulle part où s'évacuer provoque des scories et des dommages sur le chant de coupe, ce qui coûte plus cher que la tôle économisée.
La mesure honnête est le coût matière par pièce acceptable, pas le pourcentage d'utilisation. Une imbrication qui économise huit pour cent de tôle et produit un taux de rebut de deux pour cent n'a rien économisé.
Questions fréquentes
Qu'est-ce qu'un bon taux d'utilisation de la matière ?
Cela dépend presque entièrement de la taille et de la forme de la pièce, donc un chiffre unique n'a pas de sens. De grands panneaux rectangulaires peuvent dépasser quatre-vingt-dix pour cent. De petites équerres irrégulières dans une imbrication de pièce seule atteignent difficilement la moitié de cela. La comparaison utile est celle du même lot dans deux imbrications différentes, pas face à une référence.
Peut-on imbriquer ensemble des pièces de commandes différentes ?
Là où la matière, l'épaisseur et la finition le permettent, oui, et c'est l'un des moyens les moins chers d'améliorer l'utilisation — les petites pièces remplissent les vides autour des grandes. Cela exige que les commandes soient à l'atelier en même temps, ce qui plaide pour regrouper les commandes plutôt que d'en passer beaucoup de petites.
Le sens de laminage réduit-il vraiment l'utilisation ?
Oui, parfois nettement, parce qu'il empêche de faire tourner une pièce pour l'imbriquer avec sa voisine. Là où le plan exige réellement un sens de laminage, ce coût est réel et inévitable. Là où ce n'est pas le cas, retirer la note est une amélioration gratuite.
Quelle largeur de pont de matière faut-il entre les pièces ?
Assez pour que la coupe puisse s'évacuer et que les pièces se séparent sans dommage. Trop peu, et les scories ou la chaleur s'accumulent entre des coupes adjacentes ; trop, et vous payez des chutes. C'est une décision qui dépend de chaque matière, et c'est pourquoi un programme d'imbrication se règle plutôt qu'il ne se fixe une fois pour toutes.
Un autre procédé améliorerait-il l'utilisation ?
Pour de très gros volumes, une matrice d'estampage a une contrainte fondamentalement différente : la mise en page de la bande. Savoir si elle bat l'imbrication dépend de la façon dont la pièce s'imbrique sans laisser de vides et du volume. Nous étudions les deux mises en page sur une pièce candidate au lieu de supposer que l'une est meilleure.
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