Verschnittminimierung

Verschnitt ist der Materialanteil, der beim Zuschnitt anfällt und nicht mehr verwendet werden kann. Verschnittminimierung bezeichnet alle Verfahren, mit denen benötigte Teile so auf Rohmaterial angeordnet werden, dass dieser Anteil möglichst klein bleibt. Die Aufgabe stellt sich unterschiedlich je nach Material: eindimensional bei Stangenware wie Profilen, Rohren und Kanthölzern, zweidimensional bei Platten, Blechen, Glas und Bodenbelägen, mit Zusatzbedingungen bei gerichteten Materialien wie Furnier, Dekorplatten oder gemusterten Belägen.

Der wirtschaftliche Hebel ist erheblich. Bei materialintensiven Gewerken macht der Materialanteil einen großen Teil der Auftragskosten aus, und der Verschnitt wird doppelt bezahlt – einmal im Einkauf und einmal in der Entsorgung. Betroffen sind Tischler, Metallbau, Glaser, Zimmereien, Bodenleger und Fliesenleger.

Praktisch begrenzen mehrere Randbedingungen die theoretisch optimale Lösung: Schnittfugenbreite, Restformate, die noch lagerfähig sind, Faser- oder Musterrichtung, Kantenqualität und die Handhabbarkeit großer Teile.

Zu beachten ist außerdem die Grenze zwischen Rechenergebnis und Werkstattpraxis. Ein Schnittplan, der das Material rechnerisch optimal ausnutzt, kann in der Umsetzung unwirtschaftlich sein, wenn er viele Umspannvorgänge, unhandliche Zwischenstücke oder eine schwer nachvollziehbare Reihenfolge erzeugt. Die eingesparten Materialkosten werden dann durch zusätzliche Arbeitszeit aufgezehrt.

Bezug zur Digitalisierung

Von Hand wird nach Erfahrung angeordnet: große Teile zuerst, Reste auffüllen. Das führt zu brauchbaren, aber selten guten Ergebnissen, und es ist bei vielen Teilen nicht mehr überschaubar. Der Unterschied zwischen einer erfahrungsbasierten und einer gerechneten Anordnung liegt bei vielen Teilen im zweistelligen Prozentbereich des Materialeinsatzes.

Optimierungssoftware löst das als Rechenaufgabe. Sie durchsucht Anordnungen systematisch und berücksichtigt dabei Schnittfugen, Restformate und Materialrichtung. Die Eingabedaten kommen idealerweise aus der automatisierten Stückliste, sodass Teile nicht erneut erfasst werden, und das Ergebnis geht als Schnittplan an die Säge oder an die Maschinensteuerung.

Ein oft unterschätzter Faktor ist der Restebestand. Wird jedes verwertbare Reststück mit Abmessung erfasst und im Lager gekennzeichnet, kann die Optimierung Reste in den nächsten Auftrag einbeziehen statt nur neues Rohmaterial. Dieser Schritt bringt in der Praxis häufig mehr als die Optimierung des einzelnen Zuschnitts, wird aber selten umgesetzt, weil die Restverwaltung Disziplin verlangt.

KI setzt bei der Suche nach guten Anordnungen an, insbesondere bei unregelmäßigen Formen, wo klassische Verfahren an Grenzen stoßen. Zusätzlich lassen sich aus abgeschlossenen Aufträgen Erfahrungswerte ableiten, welche Rohformate für das typische Teilespektrum des Betriebs am günstigsten sind – eine Einkaufsentscheidung, die dauerhaft wirkt.

Sinnvoll ist deshalb, den Schnittplan gemeinsam mit der Werkstatt zu bewerten und die Optimierung so einzustellen, dass sie eine praktikable Reihenfolge erzeugt. Ebenso gehört die Kennzeichnung der Teile dazu: Ein optimierter Plan mit vielen kleinen Zuschnitten ist nur dann nutzbar, wenn jedes Teil eindeutig beschriftet ist und seiner Position im Auftrag zugeordnet bleibt.

Ein Hinweis zum Einstieg: Vor der Software steht die Frage, welche Rohformate überhaupt eingekauft werden. Wer den Zuschnitt optimiert, aber nur ein Standardformat bezieht, schöpft einen Teil des Potenzials nicht aus.