Opciones de Cálculo

En este acápite se tratan temas avanzados relacionados con el proceso de optimización del lanzamiento y las causas que pueden provocar su ralentización.

1. Optimización contra Rendimiento

De manera general las opciones en esta categoría permiten establecer un compromiso práctico entre calidad y rapidez de los cálculos.

1.1 Formas

El motor de cálculo del lanzamiento prefija de manera independiente algunas opciones de cálculo de las ubicaciones. Estas son:

Combinar
Provoca el cálculo automático de puzles para repetir unidas dos o más instancias de forma (puzles combinados). En la creación de estos puzles participan solamente las formas que tengan la propiedad Puzle activada. Los puzles combinados se calculan aplicando el filtro de Rotación y Criterio definidos en la categoría Puzle de las opciones de Ubicación. La dureza del Encaje de parejas también se aplica si es menor que 10.

Antes de lanzar la optimización puede crear puzles de usuario que serán analizados por el motor de cálculo del lanzamiento en conjunto con los puzles combinados. De manera independiente, puede ejecutar la extensión Prolan "Calcular Puzles" para completar la solución del lanzamiento sin hacer análisis de variantes sino simplemente calculando puzles de formas con el material activo. Esta alternativa de solución puede resultar efectiva cuando se espera muy poco consumo de material.
Anidar
Provoca el cálculo automático de puzles para rellenar los huecos en las formas (puzles anidados). Los puzles anidados se calculan aplicando la Rotación, Encaje y Criterio configurados en la fase Puzle de las opciones de Ubicación. Cuando se activa el anidamiento de formas, los puzles de usuario anidados parcialmente (es decir, con al menos una forma dentro de otra pero con ninguna que contenga al resto) no se procesan por el motor de cálculo del lanzamiento.

El Encaje configurado en la fase Puzle del cálculo de las ubicaciones influye fuertemente en el tipo de puzle anidado generado. Mientras menor sea el encaje, mayor será la tendencia a repetir un mismo tipo de forma dentro del anidamiento ya que aumenta la probabilidad de emparejar las figuras. Por el contrario, mientras mayor sea el encaje mayor será la tendencia a distribuir diferentes tipos de forma dentro del anidamiento.
Repetición Incremental
El motor de cálculo del lanzamiento siempre aplica la estrategia incremental configurada en la fase Repetición de las opciones de Ubicación.
Rellenar Patrones
Rellena los espacios que queden en los patrones calculados con las formas que tengan la propiedad Relleno activada. Por defecto, este relleno se aplica al final del cálculo durante el completamiento de la solución entera. Puede activar la opción Al Vuelo para rellenar también los patrones generados durante el cálculo de la solución teórica. El relleno de patrones aplica la Rotación y Criterio configurados en la fase Relleno de las opciones de Ubicación.

Puede aplicar el procedimiento siguiente para rellenar la solución calculada a posteriori:
  1. Desactive el relleno de patrones
  2. Active solamente las piezas de mayores dimensiones o con huecos donde quepan otras piezas.
  3. Optimice el lanzamiento.
  4. Active todas las piezas.
  5. Si no se aplicó el paso 2, elimine los patrones de bajo aprovechamiento y poca repetición (1 o 2).
  6. Ordene los patrones descendentemente por sus repeticiones.
  7. Rellene la solución.

Las opciones Combinar, Anidar y Rellenar Patrones pueden incrementar sensiblemente la calidad de la optimización pero también ser muy costosas en tiempo ya que implican el cálculo intensivo de hodógrafos (curvas de ubicación). El cálculo de los hodógrafos debe acelerarse automáticamente a medida que transcurre el proceso de optimización pues los críticos entre cada pareja de figuras rotadas se calculan una sola vez para toda la sesión de trabajo con el lanzamiento siempre que no se modifiquen la geometría ni la sangría de las formas involucradas.

1.2 Solución Teórica

El cálculo de la solución teórica (ST) influye de manera decisiva tanto en la calidad final de la optimización como en el tiempo total necesario. Esta fase consiste en un proceso iterativo de generación de variantes de corte que mejoran continuamente la solución actual. Cuando ello no sea posible se habrá alcanzado el óptimo teórico de la tarea de corte.

Un parámetro crítico en la generación de dichas variantes es la cantidad de puntos de corte que se analizan en ambas dimensiones del material. Si esta cantidad alcanza valores muy grandes, todo el proceso pudiera ralentizarse significativamente. Por otra parte, si se limita demasiado pudieran perderse variantes esenciales en la optimización. Los puntos de corte se calculan en función de las dimensiones de las piezas y no del pedido que es irrelevante. Por tanto, es de esperar un incremento notable de su cantidad en lanzamientos con gran número de piezas o con piezas de dimensiones muy pequeñas o de forma irregular.

Las opciones que limitan implícitamente los puntos de corte son las siguientes:

Nivel de Optimización
Fija el nivel de calidad de la optimización que puede ser 1, 2 ó 3. A medida que se incrementa el nivel, disminuye el rendimiento del cálculo (mayor tiempo) y aumenta la calidad de la optimización (menor consumo o costo). En el nivel 3, la optimización es máxima y su alcance solo pudiera estar limitado por la Cota de Puntos de Corte.
Aceleración
Reduce proporcionalmente la Cota de Puntos de Corte en correspondencia con valores en un rango de 0 a 10. A diferencia del nivel de optimización, que se aplica de manera global durante toda la fase teórica, la aceleración se reinicia al comienzo de cada uno de sus dos procesos (cumplimiento del pedido de piezas y mejora de la solución) y disminuye automáticamente hasta el valor 0 donde no hay restricción por este concepto.

La aceleración puede incluso modificarse dinámicamente durante el cálculo teórico y también durante el redondeo y el completamiento de la solución entera. Esta facilidad, combinada con el forzado del cálculo, permite limitar manualmente el tiempo de optimización eligiendo soluciones teóricas subóptimas que, en muchos casos, mantienen el óptimo entero.

La aceleración sirve también para experimentar con otras alternativas de solución cuando no se alcanza el óptimo entero probable o se quiere reducir la cantidad de tipos de patrones ya que ella provoca la generación de un mayor número de variantes que, al ser menos optimizadas, introducen perturbaciones en el ritmo voraz de acercamiento al óptimo teórico, condición ésta que pudiera conducir, en algunos casos, a mejores soluciones redondeadas.

Otras opciones de cálculo de la Solución Teórica son las siguientes:

Redondeo nulo
Termina descartando la Solución Teórica en curso si todos sus variantes redondean trivialmente a cero.
Tiempo
Limita en minutos el tiempo total de cálculo de la Solución Teórica el cual se comienza a contar después de calculadas todas las ubicaciones. Una vez transcurrido el tiempo prefijado, automáticamente se pasa a la fase Redondeo
Buffer de patrones
Activa un buffer para reutilizar los patrones sacados de la solución teórica durante el proceso de optimización. Esta opción reduce sensiblemente el tiempo total de cálculo sin afectar apenas la calidad final de la optimización.

El buffer de patrones no se recomienda en barras ya que el costo de mantenerlo generalmente supera el de generar un nuevo patrón.
Reducir patrones
Indica al motor de cálculo que intente reducir la cantidad de tipos de patrones en un mismo rango de probable optimalidad entera. Esta opción puede afectar levemente la calidad final de la optimización por lo cual se recomienda optimizar primero sin reducir y luego reduciendo, para valorar la desviación entre ambas optimizaciones.

La reducción de patrones puede funcionar mejor mientras mayor sea el número total de variantes generadas durante la optimización. Por esta razón, si en un primer intento resulta pobre o nula, inténtelo nuevamente acelerando el cálculo o quitando el buffer de patrones o ambos.
1.3 Cotas

Las cotas limitan la cantidad de variantes analizadas en los procesos correspondientes. Estos son parámetros normalizados para contener valores en el rango 100-10000 (el número de variantes realmente analizadas puede ser mucho mayor).

La tabla siguiente muestra valores recomendados para diferentes velocidades del procesador (CPU):

CPU 0.5 Hz 1 Hz 2 Hz 3 Hz
Cota de Puntos de Corte 500 500 1000 1000
Cota de Redondeo 500 1000 2000 2000
Cota de Completamiento 500 2000 3000 3000

1.3.1 Procesadores

Esta es una cota especial que define la cantidad máxima de hilos de ejecución para el cálculo en paralelo de algunos procesos críticos como son los hodógrafos (curvas de ubicación), los puzles y las variantes teóricas. Su valor no debe superar la cantidad de núcleos en la Unidad Central de Procesamiento (CPU) del sistema. El tiempo total de cálculo debe disminuir proporcialmente en razón de la cantidad de procesadores utilizados.

2. Forzado del cálculo

Puede forzar el cálculo en cualquier momento para terminar el proceso actual inmediatamente y pasar al siguiente.

El forzado del cálculo se recomienda en las situaciones siguientes:

3. Criterios

Los criterios definen alternativas para los objetivos de cada fase del cálculo. Estos son:

Minimizar el consumo
Optimiza el cálculo en función de minimizar el área total del material consumido.
Minimizar el costo
Optimiza el cálculo en función de minimizar el costo total del material consumido. Los costos de los materiales deben haber sido asignados previamente.
Minimizar desviación del pedido
Redondea la solución teórica minimizando la desviación media entre las cantidades de piezas reales y solicitadas.
Minimizar desviación del área
Igual al anterior pero multiplicando las cantidades por las áreas de las piezas.
Maximizar área completada
Elige las variantes de completamiento que maximizan al área ocupada por las piezas. Cuando existen varios materiales, este criterio no prioriza las variantes de mejor aprovechamiento con respecto a las dimensiones del material sino las que minimizan el área total de las piezas por distribuir. Por esta razón, el criterio tiende a elegir los materiales con mayores dimensiones.
Ponderar costo y aprovechamiento
Elige las variantes de completamiento con mejor relación costo/aprovechamiento sobre las que distribuyen mayor área de piezas por lo cual tiende a utilizar más tipos de materiales. Este criterio se selecciona automáticamente cuando se activa la optimización del costo aunque también puede utilizarse en la optimización del consumo donde el costo se iguala con el área del material. Cuando los costos por unidad de área de los materiales son muy semejantes, los objetivos de la optimización pudieran cumplirse mejor eligiendo Maximizar Area Completada.
4. Fases del cálculo

Las fases del cálculo (Solución Teórica, Redondeo, Completamiento) pueden activarse manualmente para evaluar los diferentes criterios de redondeo y completamiento o aplicar otros procedimientos personalizados. Ello es posible por el comportamiento implícito del motor de cálculo que siempre utiliza la última solución teórica calculada cuando se desactiva la fase correspondiente. Para eliminar físicamente la solución teórica y todas las otras soluciones debe limpiar la solución.

En general, el procedimiento para optimizar en dos o más etapas sería el siguiente:

  1. Optimizar con todas las fases.
  2. Desactivar la fase teórica.
  3. Modificar los criterios de redondeo y/o completamiento o la tecnología de corte.
  4. Lanzar la optimización nuevamente.
  5. Evaluar los resultados.
  6. Repetir desde el paso 3.

El procedimiento anterior puede utilizarse, por ejemplo, para intentar reducir la complejidad de casi todos los patrones calculados con la esperanza de mantener la optimalidad de la solución:

  1. Restrinja los Cortes Por Patrón o las Piezas Por Patrón en la tecnología de corte.
  2. Optimice el lanzamiento.
  3. Elimine las restricciones impuestas a la tecnología.
  4. Desactive la fase Teórica y optimice nuevamente.

Las restricciones impuestas se aplican solamente a los patrones teóricos que generalmente son mayoría en la solución.

Cuando se espera muy poco consumo de material (1 o 2 unidades), puede realizar el cálculo solamente con la fase de completamiento. Para ello debe limpiar la solución y desactivar la fase teórica antes de lanzar la nueva optimización. En general, optimizar de esta manera, aunque pudiera disminuir el tiempo total de cálculo, conduce a pobres resultados.

5. Mantener patrones actuales

Esta opción fuerza la inclusión de los patrones actuales en la nueva solución calculada. Los patrones se incluirán con las repeticiones correspondientes al redondeo exacto, igualándose a éste todos los otros redondeos.

6. Acciones

Modificar las opciones de cálculo:
Seleccione Opciones en el menú Herramientas y acceda a la ficha Cálculo.
Forzar el siguiente proceso de cálculo:
Pulse el botón Forzar en la ventana de cálculo.
Modificar dinámicamente la aceleración:
Utilice el deslizador en el cuadro Aceleración de la ventana de cálculo.
Rellenar el patrón actual
Seleccione Rellenar en el menú Patrón.
Rellenar la solución
Seleccione Rellenar Patrones en el menú Solución.