ネスティングソフトウェア

ネスティングソフトウェアとは

製造業者や加工業者が CNC 切断機を使ってシートメタル、プレートメタル、その他の材料を切断する際、切断プロセスにおける材料使用率を最大化するために「ネスティング」が使用されます。

ネスティングは、複数の部品や形状を与えられた表面に効率よく配置する機能です。工業用切断産業では、プレート金属やその他の原料は高価なため、できる限り多くの部品を一緒に「ネスティング」することが最適です。これによりプレート使用率の最大化、廃棄物の低減、材料費の削減が実現します。

ネスティングソフトウェアは CAM （コンピュータ支援製造）ソフトウェアの一種で、ネストの切断および作成に部品の形状を準備するために使用されます。はじめに、部品の形状がインポートされます。通常は DWG や DXF などの CAD ファイル形式でインポートされます。次に、切り込みや切り逃げ、切断方向などのさまざまな切断パラメーターを適用して、部品ファイルを切断に備えます。個々の部品の準備ができると、ネストが作成されます。

これは、部品をドラッグアンドドロップしてネストを配置するソフトウェアユーザーが手動で実行するか、ソフトウェアアプリケーションによって自動的に実行できます。このアプローチは、1 つまたは複数の数学的なネスティングアルゴリズムを使用して、部品を回転させたり移動させたりしながら自動的に形状をネストに追加し、全体的なフィットと材料使用率を最大限に高めます。多くの場合、ソフトウェアはさまざまな組み合わせの部品、プレート、ネスティング戦略で構成される異なる作業に対して、総合的に最良の結果をもたらします。ネスティングの結果は部品のサイズと形状によって大きく異なることがありますが、業界における一般的なネスティングでは、材料使用率 70%、スクラップ率 30% を実現します。

Image of nesting software

ネスティングソフトウェアの利点

材料の最適化：
ネスティングソフトウェアは、シートに部品を最も効率的に配置し、廃棄物を大幅に削減します。この最適化は、材料の使用率を最大化することで大幅なコスト削減につながります。
効率性を改善：
ネスティングプロセスを自動化することで、ソフトウェアは生産をスピードアップします。完全自動ネスティングを含む効率的なネスティングツールと機能は、時間のかかるエラーになりやすい手動プログラミングの必要性を排除します。これにより、納期が短縮され、全体的な生産性と材料効率が向上します。
コスト削減：
材料使用率と効率性の向上により、全体的な生産コストが削減されます。これには、原材料費の節約と、手作業による介入の低減による人件費の削減が含まれます。

ネスティングソフトウェアの一般的な機能

DXF、DWG、3D CAD をフラットパターンに変換できるなど、さまざまなファイル形式をインポート可能
ネスティング部品のドラッグ、ドロップ、バンプ、回転を容易にし、適切な部品間隔を維持しながら、他の部品やプレートエッジに沿って部品を「スナップ」する機能を持つ手動ネスティングツール
自動ネスティングシステムにより、プログラミング時間が数分から数秒に短縮
実際の部品の形状とインターロック部品を一緒に認識する真の形状ネスティング戦略（ネスティング前に各部品の周りに長方形の境界を配置し、貴重な材料をテーブル上に残す可能性がある長方形のネスティングとは対照的）
部品の内側へのネスティングを禁止/許可
自動部品干渉検出
ネスティング中やレポートの表示中に簡単に識別できるように、さまざまな部品の特性に従って部品をカラーコードする機能
ネスティング内の切り込み/切り逃げ位置およびプロパティの編集
部品ごとの切断方向と切断順序を含む制御ツールパス
切断順序シミュレーションの動画
作業によっては、さまざまな材料のタイプ、厚さ、シートサイズの部品が含まれることもあり、ソフトウェアが自動的に別のジョブを作成
さらに、用途によっては、利用可能な部品だけでなく、異なるプレートサイズを見て、どの部品とプレートの組み合わせが最も高い使用率であるかを判断することもできます。ProNest では、この機能は「ネスティングシステム最適化」と呼ばれています。

ネスティングで最良の結果を得る方法

ネスティングソフトウェアの主な利点についてはすでに触れましたが、ネスティングプログラマーがネスティングプロセスを最大限に活用するために使用できるヒントやコツをご紹介します。

プロフェッショナルグレードのネスティングソフトウェアの選択
切断自動化用の CNC マシンには、基本的なネスティング機能が搭載されているものもあるため、小規模な切断作業や、部品が 1 つだけの作業、または非常に小さな加工を行う場合は、これまでに専用のネスティングソフトウェアを必要とすることはなかったかもしれません。しかし、ビジネスが成長するにつれて、このエントリーレベルのソフトウェアが足かせになる可能性があります。ソフトウェアに自動ネスティング、実形状ネスティング、その他の高度な機能が搭載されていない場合、時間と材料を無駄にしてしまう可能性があります。CNC をプロフェッショナルグレードのアフターマーケットネスティングソフトウェアと組み合わせることを検討してください。
可能であれば共通線切断を使用
プレートの使用率を高めるには、ネスティング以外にも方法があります。共通線切断とは、同じ端面を共有する 2 つの部品がある場合を指します。ネスティングプログラマーは、共通線切断を使用してピアス回数と全体的な切断距離を削減し、切断機の消耗部品寿命を最大化します。さらに、これにより部品間の分離も排除されるため、スクラップを削減することもできます。
プレート在庫の把握
多くの CAD/CAM ネスティングソフトウェアアプリケーションは、端材やスケルトンを含む利用可能なプレート在庫を保存・追跡するためのデータベースを提供します。在庫を追跡することで、ネスティングプログラマーはすべてのプレートオプションを前もって把握し、作業に最適なプレートを選択できるようにすることで、材料の使用率を促進できます。多くのショップが直面する問題として、ラック上に積み上げられた残材料や、プログラマーが実際の状況を把握していないこと、あるいはショップフロアまで赴いて材料を測定する必要などがあります。プレート在庫データベースは、この情報を前面に提供し、最適なネストを作成できるようにします。つまり、ショップはプレート端材をより早く使い切ることができ、在庫コストの削減につながります。
複数の作業を同時にネスティング
ネスティングソフトウェアで、より優れた結果を得るための方法の 1 つは、より多くの部品を選択できるようにすることです。ネスティングエンジンはさまざまな戦略やシナリオを実行しており、常に最良の全体的な配置を求めているため、1 つの作業にさまざまな部品形状を追加することで、これらの作業を個別に実行する場合と比較して、より優れたネスティングと高い使用率を実現できます。異なる顧客からの注文を単一の作業にまとめてみましょう。例えば、0.635 cm (1/4 インチ) の材料や、10 日以内に納品予定の軟鋼を組み合わせると、それぞれの作業を別々に行う場合よりも部品の数が増え、ネスト全体の平均使用率が高まることになります。さらに、より長く継続的な作業が可能になるため、材料の載せ替えにかかる時間を短縮できます。連続作業による時間の節約は、材料使用率よりもさらに有益となる可能性があるため、これは双方に有利な状況です。
フィラー部品の使用
ネスティングの一次作業後に、ネストにまだスペースが残っている場合があります。残りのプレートを使用する 1 つの方法は、一般的な形状のフィラー部品を追加するか、後で使用するために在庫に入れる部品を切断しておくことです。これらは業界では一般的な製造プロセスですが、さまざまな方法があります。加工業者の中には、頻繁な注文を受けることがわかっている部品を切断して在庫に入れておく場合もあれば、小さな部品の大量注文を受けた際に、他の作業にそれらの部品をフィットさせてバッチごとに製造する場合もあります。