長尺材カットリスト計算機

1次元、異なる課題

長尺材とは、長さ単位で購入し、必要な長さにカットして使用するあらゆる材料を指します。木材、幅木、鋼棒、角パイプ、銅管、アルミ形材、デッキ材、電線管などです。幅と厚みは購入時に固定されているため、唯一の課題は、いかに端材を少なくして部材の長さを材料の長さにグループ化するかです。

これはシートカットの簡易版ではなく、質の異なる問題です。形状の向きや木目、回転を気にする必要はありませんが、リストが長くなるにつれ、部材を材料に割り当てる組み合わせの数は爆発的に増加します。そこそこの答えを見つけるのは簡単です。しかし、ギリギリの現場で材料を1本節約できるような答えを見つけるには本格的な探索が必要であり、そこで計算機が真価を発揮します。

Launch optimizer

無料で利用する

一般的な方法で材料が無駄になる理由

現場で多くの人が使う方法は、専門用語で「ファーストフィット・デクリーシング（降順での詰め込み）」と呼ばれます。部材を長い順に並べ、入る余裕のある最初の材料に配置していく方法です。手早くでき、余裕のある現場では十分機能します。しかし、厳しい現場ではこの方法だと材料を無駄にします。初期の段階で「欲張りな」選択をすると、後に残る部材に対して、わずかに長さが足りない端材が3本の材料に残ってしまうといったことが起こるからです。組み合わせを一つ入れ替えれば材料を丸ごと1本浮かせられたかもしれませんが、手作業でそれを探す人はいません。

最適化ツールはその組み合わせを探索します。人間では決して思いつかないようなグループ化のパターンを検索するため、長い部材リストでは1本以上の材料を節約できることがよくあります。同様の数学的理論はシートのレイアウトにも適用されており、材料カット問題に関する記事では、この探索が単に退屈なだけでなく、なぜ本質的に難しいのかを解説しています。

長尺材では切り代の影響が2倍に

カットするごとに、スライド丸鋸なら約3mm、切断機ならそれ以上の刃の厚みが失われます。1本の材料で20回カットすれば60mmが消え、それを無視した計画では最後の部材が60mm足りなくなります。この計算機はすべてのカットで切り代を差し引くため、実際に収まる組み合わせのみを結果に表示します。また、最初の部材を切り出す前に、端面の荒れや直角を修正するためのトリムカットも設定可能です。

材料の長さを選択する

サプライヤーが販売する長さは一つではありません。木材なら2.4m、3.0m、3.6m、4.8m、鋼材なら6.0mや7.5mが一般的で、メートルあたりの単価も異なる場合があります。購入可能なすべての長さと価格を入力すれば、計算機が最も安く済む組み合わせを算出します。すべて長尺材にするのが正解の場合もあれば、長いもの2本と短いもの1本にするのが正解の場合もあります。それを知る唯一の方法は、あらゆる組み合わせを試すことです。

保管しておく価値のある端材は、次の仕事の材料として入力できるため、鋸の裏に溜まる端材の山を高くするのではなく、低くしていくことができます。部材と材料は、メートル法、インチ（小数）、分数のいずれにも対応しています。

カット図に従って切断する

出力されるのは、材料ごとの図面です。各部材が長さ順に表示され、作業場用にPDFとしてエクスポートできます。同じパターンの材料をグループ化すれば、ストッパーブロックを使って効率的に作業できます。カットごとにメジャーと鉛筆で印を付けるのではなく、長さの設定ごとにまとめて処理できるからです。カットした部材にラベルを貼ることもでき、各ラベルには部材名と寸法が記載されます。これは、複数の業種の部材が同じラックに積み上げられる場合に重要です。また、図面にはどちらの端に端材が残るかも示されるため、必要な端材を誤って捨ててしまうのを防げます。