ネストと材料歩留まり：板取りレイアウトで消費量が決まる
実際にレイアウトを組んで示すモデルであり、調査ではありません。以下の算術は、ソフトウェアが適用するのと同じネストの論理です。ここで示すのは、歩留まりが切断の結果ではなく設計の結果だという一点です。
材料歩留まりとは、板材のうちスクラップにならず部品になった分の割合です。部品の面積ではなく、部品の形状と板取りレイアウトで決まります。同じロットの部品でも、あるネストと別のネストでは消費する板材の量が実質的に変わります。隙間なく組み合わさる形状に設計することは、確実で、多くの場合コストのかからないコスト削減です。
歩留まりが実際に測っているもの
歩留まりは、部品の面積を、消費した板材の面積で割ったものです。これには部品間のウェブ（つなぎ）、板の端の余白、板の終わりの端の切り落としが含まれます。見落とされやすいのがウェブです。小さな部品で部品間に 5 mm、ネストの周囲に 5 mm を取ると、ウェブだけで板の三分の一になることは容易にあります。
だから歩留まりは部品サイズに非常に敏感なのです。大きなパネルでは、5 mm のウェブは無視できます。小さなブラケットでは、同じ 5 mm のウェブが廃棄される分の大半を占めます。つまり小さな部品の歩留まりを改善する方法は、速く切断することではなく、より多くをまとめてネストすることです。
四つのレイアウト、同じ部品
これらの行の差は無視できないほど大きいものです。小さな部品では、1 個ずつのネストから、向きをかみ合わせたファミリーネストへ移るだけで、板材の消費量が五分の一以上変わることがよくあります。いずれも部品の設計変更は不要で、変えるのはロットの段取りだけです。
- 1 個ずつ、ゆとりのあるウェブで 1 回に 1 個
- 最も多い · 端の余白とウェブが支配的で、ネストの大半が部品以外になる
- 同じ部品を、一つの向きで詰めてネスト
- より少ない · ウェブは減るが、曲線や斜めの輪郭はなお隙間を残す
- 向きを交互にし、直線のエッジをかみ合わせる
- さらに少ない · 形状が許すところで部品の輪郭が隙間なく組み合わさる
- 複数の部品サイズをまとめたファミリーネスト
- 通常は最も少ない · 小さな部品が大きな部品の残した隙間を埋める
歩留まりを改善する形状の判断
- 直角と直線のエッジは隙間なく組み合わさり、大きな曲線は三日月形のスクラップを残します。
- 輪郭に凹んだ形状を含む部品は、隣り合う同じ部品の周りにネストできることがあります。
- 複数のサイズをまとめて段取りすると、小さな部品が大きな部品の周りの隙間を埋められます。
- 板厚をより少ない数に標準化すると、複数の板で端の余白を払う代わりに、プロジェクト全体で 1 枚の板を共有できます。
- 穴や切り欠きを一つ動かすだけで、より詰めたネストが可能になることがあります。フィーチャーは散らすのではなく、まとめて配置します。
歩留まりを最適化すべきでないところ
ネストの計算の外側に二つのコストがあります。図面が要求する場合の圧延方向は、回転を制限し、歩留まりの大きな割合を犠牲にすることがあります。しかし無視すれば部品は割れます。もう一つは部品の品質です。カーフ幅が逃げ場を失うほど詰めて配置すると、ドロスと切断面の損傷を招き、節約した板材より高くつきます。
正直な指標は、歩留まり率ではなく、合格部品あたりの材料費です。板材を 8% 節約して不良率が 2% になるネストは、何も節約していません。
よくあるご質問
良い材料歩留まり率とはどのくらいですか？
ほぼ部品のサイズと形状だけで決まるので、単一の数字に意味はありません。大きな長方形パネルは九十パーセントを超えることがあります。小さく不規則なブラケットを 1 個ずつのネストで切ると、その半分に届かないこともあります。役に立つ比較は、同じロットを二つの異なるネストで比べることです。ベンチマークとの比較ではありません。
異なる案件の部品をまとめてネストできますか？
材料、板厚、表面処理が許すところでは可能で、歩留まりを改善する最も安価な方法の一つです。小さな部品が大きな部品の周りの隙間を埋めます。ただし同じ時期にその案件が工場にある必要があり、小さな発注を多くに分けるよりも、まとめて発注する理由になります。
圧延方向は本当に歩留まりを下げますか？
下げることがあり、その幅は小さくありません。部品を回転させて隣と組み合わせることを妨げるからです。図面が本当に圧延方向を要求しているなら、そのコストは現実で避けられません。要求していないなら、その注記を外すことは無償の改善です。
部品間にはどのくらいのウェブが必要ですか？
切断が逃げられ、部品が損傷なく分離できるだけの量です。少なすぎると隣接する切断の間にドロスや熱がこもり、多すぎるとスクラップの分を払うことになります。材料ごとの判断であり、ネストのプログラムが一度設定したら終わりではなく調整され続けるのはこのためです。
別の工程にすると歩留まりは改善しますか？
非常に大きな数量では、プレス金型は根本的に異なる制約、すなわちストリップレイアウトを持ちます。ネストより優れるかどうかは、部品がどれだけ隙間なく組み合わさるかと、数量で決まります。どちらが良いかと決めつけず、候補の部品で両方のレイアウトを組んでみます。
図面を送れば、確かな回答が返ります
技術者がモデルの製造性を確認し、数量を反映した見積もりを返します。価格を左右するDFM指摘も添えます。