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14/06/2019
Automática e Instrumentación
Encontrar en el menor tiempo posible la disposición óptima de las piezas 2D
Lantek y BCAM colaboran para mejorar el cálculo del anidado de piezas para el corte de chapa
Uno de los objetivos de este acuerdo es desarrollar un software que permita tanto acelerar los cálculos como optimizar el aprovechamiento del material. Uno de los objetivos de este acuerdo es desarrollar un software que permita tanto acelerar los cálculos como optimizar el aprovechamiento del material.// FOTO: Lantek.
Lantek ha firmado un acuerdo de colaboración con el Centro Vasco de Matemática Aplicada (BCAM) con el objetivo de lograr nuevos modelos matemáticos aplicados y algoritmos que permitan a la industria de la deformación metálica conseguir nuevas cotas de eficacia en los cálculos. La dificultad de los casos que se presentan en la industria se ha incrementado, necesitándose responder a un mayor número de situaciones con mayor complejidad para el cálculo del mecanizado y en la optimización del consumo de material para conseguir la máxima eficiencia de las máquinas.

Como punto de partida, el marco de colaboración pretende explorar nuevas vías de acometer el anidado de piezas. En el mundo industrial, el proceso de nesting tiene como objetivo aprovechar al máximo el material, configurando y colocando las piezas a cortar de forma óptima en la chapa para evitar de este modo el desperdicio de material y optimizar el tiempo de corte de la máquina.

Disposición óptima de las piezas 2D

Una de sus principales áreas de investigación que Lantek ha trabajado de manera constante es la de encontrar en el menor tiempo posible la disposición óptima de las piezas 2D de corte en una gran lámina rectangular de chapa, que minimice al máximo el material de desecho.

La compañía vasca tiene como propósito mejorar constantemente la implementación que utiliza para ello y este resultado se obtiene a través de algoritmia eficiente que resuelva la optimización del anidado 2D desde los diferentes enfoques posibles. En ese sentido, los investigadores del grupo de Matemática Computacional de BCAM, que tienen una amplia experiencia en modelado y optimización geométrica, han volcado su conocimiento en su colaboración con Lantek, marcándose desde un inicio los siguientes objetivos:

  • Diseñar un algoritmo eficiente para el problema de anidado de piezas de metal en 2D.
  • Diseñar medidas de emparejamiento discretas basadas en el emparejamiento de formas locales.
  • Mejorar la implementación actual que utiliza la representación de áreas (píxeles) mediante representaciones de límites.
  • Desarrollar un software que permita tanto acelerar los cálculos como optimizar el aprovechamiento del material.

Los métodos utilizados hasta el momento se centran en mejorar la representación geométrica de los objetos y optimizar la búsqueda de soluciones locales entre vértices de piezas distintas.

Según explica Michael Barton, el investigador que ha liderado el proyecto en BCAM, desde el punto de vista matemático y computacional el reto de la colaboración consiste en obtener una solución muy precisa manteniendo el tamaño de rasterización al mínimo para agilizar el algoritmo y evitar tiempos de computación excesivos.

Este acuerdo con BCAM abre por tanto la posibilidad de enfrentar la mejora en el anidado de piezas de chapa desde nuevos e innovadores enfoques que puedan dar lugar a avances muy significativos y contribuir a la eficiencia de la industria de la chapa.

“Lantek ha estado siempre a la vanguardia con soluciones de software como Lantek Expert que resuelven el anidado de piezas de corte para las empresas que trabajan en el sector de la chapa y el metal. Gracias a esta colaboración con BCAM, incorporamos a nuestra organización de I+D un potentísimo recurso para la investigación de problemas matemáticos en general y la mejora del anidado en particular. Mediante la investigación conjunta con el BCAM nos centraremos en diseñar un algoritmo eficiente que optimice tanto la ocupación del espacio, minimizando tanto el material de chapa desperdiciado como la velocidad de cálculo”, explica Alberto López de Biñaspre, CEO de Lantek.

Por su parte, el director científico de BCAM, Jose A. Lozano, asegura que la transferencia de conocimiento a la industria es una de las prioridades del centro desde sus inicios y que con ese objetivo en mente se ha promovido la creación de la Unidad de Transferencia de Conocimiento (KTU), “una plataforma para desarrollar soluciones matemáticas para los retos científicos basados en aplicaciones de la vida real y colaborar con la industria”. Según explica, estas colaboraciones se desarrollan en forma de “acuerdos estratégicos, proyectos de I+D+i, posiciones conjuntas, cursos de formación, supervisión de estudiantes de máster y doctorado y la organización de actividades de difusión”.

Plaza internacional para estudiante de doctorado

En ese sentido, el marco del acuerdo entre BCAM y Lantek contempla asimismo la publicación de una plaza internacional para un estudiante de doctorado que, en colaboración con personal investigador de Lantek, realice la investigación de las distintas posibilidades y evalúe las mejores opciones de algoritmia en función de su aplicabilidad y de los resultados que se obtengan en las pruebas de concepto. La duración estimada de este proyecto será de 4 años y al finalizar el mismo se publicará una tesis doctoral.

“La apuesta por la innovación forma parte de nuestro ADN, lo que se materializa en cifras de inversión anuales en I+D+i muy por encima de la media del sector. Estamos plenamente convencidos de que esta colaboración con el BCAM supondrá importantes mejoras para nuestros clientes del área de nesting que les permitirá reducir el desperdicio de material en un plazo de tiempo razonable”, finaliza el CEO de Lantek.

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