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Kostenlose Excel-Vorlage · Stangenzuschnitt
Stangenzuschnitt: Excel-Vorlage kostenlos herunterladen
Erstellen Sie einen begrenzten eindimensionalen Zuschnittplan für Stangenmaterial. Die makrofreie XLSX löst Mengen in Einzelteile auf, sortiert Längen absteigend und weist sie mit einer First-Fit-Decreasing-Heuristik zu. Schnittfuge, Front- und Endbeschnitt sowie Restlängen bleiben sichtbar.
Formeln enthalten: Ein Rohformat, bis zu zehn unterschiedliche Fixlängen und höchstens 30 Einzelteile. Die Formelheuristik liefert eine zulässige Näherung innerhalb dieses Modells, aber keine Garantie auf die kleinste Stangenanzahl.
Stangenzuschnitt kostenlos herunterladen · XLSXKostenloser Download · ohne Makros · keine Registrierung erforderlich
Stangenzuschnitt mit Excel nutzen
Eine Holz- oder Materialliste erfasst Mengen. Ein Zuschnittplan muss zusätzlich entscheiden, welche Teile aus derselben Rohstange entstehen können. Diese Datei übernimmt eine begrenzte automatische Zuordnung: Die längsten Teile werden zuerst betrachtet; jedes Teil kommt in die erste Stange, die noch genügend Nutzlänge hat. Das Verfahren heißt First Fit Decreasing, kurz FFD.
Alle Maße werden als ganze Millimeter eingegeben. Pro Datei wird nur ein Material mit einem Rohstangenformat betrachtet. Gerade Schnitte, einheitliche Schnittfuge und ein fester Front-/Endbeschnitt sind die Modellannahmen. Plattenzuschnitt, Gehrungen, verschiedene Rohformate, Restlager und Maschinenrestriktionen sind ausgeschlossen. Für große Aufträge oder eine stärkere Optimierung ist spezialisierte Software erforderlich.
Aufbau der Excel-Vorlage
| Fiktive Eingabe / Ergebnis | Wert |
|---|---|
| Rohstange / Front / Ende | 6.000 / 10 / 10 mm |
| Schnittfuge je Teil | 3 mm |
| Fixlängen mit je 2 Stück | 2.400, 1.700, 1.200 und 500 mm |
| Zuordnung Stange 1 | 2.400 + 2.400 + 500 + 500 mm |
| Zuordnung Stange 2 | 1.700 + 1.700 + 1.200 + 1.200 mm |
| Rest pro Stange | 168 mm |
Diese Funktionen sind enthalten
Fixlängen und Mengen
Bis zu zehn verschiedene Längen werden in maximal 30 Einzelteile aufgelöst. Gleiche Längen sind zu bündeln.
Formelheuristik
Absteigende Sortierung und erste passende Stange. Sichtbare Kandidatenspalten machen die Auswahl nachvollziehbar.
Schnittverluste
Je Teil wird eine Fuge reserviert. Front- und Endbeschnitt werden je verwendeter Rohstange abgezogen.
Materialbilanz
Nutzteile, Schnittfugen, Beschnitt und Rest ergeben zusammen die eingesetzte Rohlänge. Eine Längen-Untergrenze unterstützt die Einordnung.
So bedienen Sie die Excel-Vorlage
- Legen Sie Material und Rohformat fest. Verwenden Sie für verschiedene Materialien oder Rohstangenlängen getrennte Dateien.
- Tragen Sie Rohstangenlänge, Schnittfuge je Teil sowie gesamten Front- und Endbeschnitt als ganze Millimeter ein. Die Beschnittzugaben müssen die dort notwendigen Schnittverluste schon enthalten.
- Erfassen Sie im Blatt Fixlängen eindeutige Teiltypen, positive Längen und nichtnegative ganze Stückzahlen. Bündeln Sie gleiche Längen. Insgesamt sind 1 bis 30 Teile zulässig.
- Kontrollieren Sie den Eingabestatus. Ein Teil muss einschließlich seiner Schnittfuge in die Nutzlänge einer Stange passen. Fehlende Angaben und Überschreitungen sperren die Berechnung.
- Prüfen Sie die absteigend sortierten Teile und Stangennummern im Blatt Zuordnung. Die grünen Kandidatenspalten enthalten Formeln und werden nicht manuell verändert.
- Lesen Sie den Plan im Blatt Stangen nach Stangennummer und übernehmen Sie dazu die einzelnen zugeordneten Teile. Prüfen Sie Materialbilanz und Schnittkonvention vor jeder praktischen Verwendung.
So funktionieren die Berechnungen
Nutzlänge je Stange = Rohlänge − Frontbeschnitt − Endbeschnitt. Jedes Teil belegt seine Fixlänge plus eine Schnittfuge. Die konservative Konvention gilt auch für das letzte genau passende Teil. Für Front-/Endbeschnitt werden keine zusätzlichen, versteckten Schnittfugen addiert; diese müssen bereits in den eingegebenen Beschnittzugaben enthalten sein.
FFD sortiert Einzelteile absteigend. Für jede Stange prüft es, ob bisher belegte Länge plus aktuelles Teil einschließlich Fuge höchstens die Nutzlänge ergibt. Die erste passende Stange wird verwendet. Wenn keine bisher genutzte Stange passt, beginnt eine weitere. Ein solcher Plan kann mehr Stangen brauchen als ein optimaler Plan.
Die Längen-Untergrenze ist AUFRUNDEN(Summe aller Teilelängen einschließlich Fugen / Nutzlänge;0). Sie berücksichtigt die kombinatorische Packbarkeit nicht vollständig. Die Materialbilanz lautet: Rohlänge aller verwendeten Stangen = Nutzteile + Fugen + Beschnitt + Rest. Ein Bilanzfehler von null bestätigt nur diese Rechnung, keine optimale Lösung oder Maschinenfreigabe.
Die Fraunhofer-SCAI-Beschreibung von AutoBarSizer erläutert die Problemklasse und Nebenbedingungen wie Trims und Sägeblattstärke. Die hier verwendete einfache FFD-Heuristik ist ein eigenes begrenztes Modell und keine Nachbildung dieses Optimierungsalgorithmus. Sie benötigt weder Solver noch Makros.
Stangenzuschnitt mit FFD nachrechnen
Ganze Millimeter, zehn verschiedene Längen und insgesamt höchstens 30 Teile. Eine Fuge je Teil. Heuristik ohne Optimalitätsgarantie. Eingaben bleiben in Ihrem Browser; die Download-Datei wird nicht verändert.
Beispiel für die Anwendung
Die Nutzlänge beträgt 6.000−10−10=5.980 mm. Je Stange werden vier Teile mit zusammen 5.800 mm zugeordnet. Vier Schnittfugen à 3 mm verbrauchen 12 mm. Nach 20 mm Beschnitt verbleiben 168 mm Rest. Für beide Stangen zusammen gilt: 12.000 = 11.600 Nutzteile + 24 Fugen + 40 Beschnitt + 336 Rest.
Ein geprüftes Gegenbeispiel zeigt die Grenze der Heuristik: Bei Stangenlänge 10, ohne Fuge und Beschnitt, benötigt FFD für die Teile 6, 5, 3, 2, 2, 2 drei Stangen. Ein exakter Plan kommt mit zwei aus: 6+2+2 und 5+3+2. Deshalb wird hier keine globale Optimalität zugesagt. Kleine exakte Referenzfälle dienen der Prüfung der Umsetzung, nicht einer allgemeinen Gütegarantie.
Häufige Fragen
Findet die Vorlage immer das globale Optimum?
Nein. First Fit Decreasing ist eine Heuristik. Das dokumentierte Gegenbeispiel benötigt mit FFD drei Stangen, obwohl zwei möglich sind.
Welche Grenzen hat die Datei?
Ein Material und ein Rohformat, zehn verschiedene Fixlängen und höchstens 30 Einzelteile. Ganze Millimeter und gerade Schnitte; kein 2D-Plattenzuschnitt, keine Gehrungen oder Restlagerplanung.
Wie viele Schnittfugen werden berücksichtigt?
Konservativ eine Fuge je Teil, auch beim letzten genau passenden Teil. Front- und Endbeschnitt müssen ihre eigenen Schnittverluste bereits in der eingegebenen Zugabe enthalten.
Was bedeutet die Längen-Untergrenze?
Sie ist die aufgerundete Summe der Teilelängen inklusive Fugen geteilt durch die nutzbare Stangenlänge. Die tatsächliche Packbarkeit kann mehr Stangen erfordern.
Kann ich gleiche Längen mehrfach eingeben?
Bündeln Sie gleiche Fixlängen zu einer Zeile mit gemeinsamer Stückzahl. Doppelte Längen und doppelte Teiltyp-IDs werden als Eingabefehler behandelt.
Brauche ich Makros oder den Excel-Solver?
Nein. Die Datei verwendet Formeln wie LARGE, INDEX, MATCH und SUMIF. Die Grenzen und Ergebnisse sind nach dem Öffnen im eigenen Tabellenprogramm zu kontrollieren. Ein direkter Microsoft-Excel-Test erfolgte nicht.
Ist ein Bilanzfehler von null eine Fertigungsfreigabe?
Nein. Er bestätigt nur die Längenbilanz dieses Modells. Materialeignung, Maschine, Spannbereiche, Schnittfolge, Toleranzen und praktische Sicherheit müssen unabhängig geprüft werden.
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