Benchmarks

Nesting-Benchmarks auf den zehn ESICUP-Tests

Wie dicht legt Velmar Cut unregelmäßige Teile auf den zehn öffentlichen ESICUP-Tests? Gemessen wird die Dichte bei 10, 30, 60 und 300 Sekunden je Test, als Median mehrerer Läufe, mit den Drehungen des jeweiligen Tests, ohne Spiegelung und ohne Abstand. Jede Anordnung lässt sich mit einem eigenen Programm prüfen, das jeder ausführen kann.

Ergebnisse

Die Dichte bei jedem der vier Zeitlimits, als Median der Läufe. Höhere Dichte bedeutet weniger Materialverbrauch.

Test 10 s 30 s 60 s 300 s
albano 88,13 % 88,68 % 88,66 % 89,24 %
dagli 86,74 % 86,80 % 87,58 % 88,94 %
fu 90,68 % 91,48 % 91,94 % 91,94 %
jakobs1 89,09 % 89,09 % 89,09 % 89,09 %
jakobs2 81,28 % 83,08 % 83,72 % 83,91 %
mao 83,93 % 84,93 % 85,80 % 85,68 %
marques 89,76 % 90,20 % 90,24 % 90,36 %
shirts 88,15 % 88,50 % 88,29 % 88,94 %
swim 74,03 % 74,80 % 75,78 % 75,61 %
trousers 89,70 % 90,16 % 90,47 % 90,70 %
Mittelwert der zehn 86,15 % 86,77 % 87,16 % 87,44 %

Gemessen auf einem Desktop-PC: Intel Core i5-12600K, 10 Kerne, 16 Threads; zwei Läufe gleichzeitig, je 8 Threads.

Erzeugt mit einem Forschungs-Build von Velmar Cut vom 05.11.2026, der in keiner veröffentlichten Version enthalten ist.

Dichte = Gesamtfläche der Teile / (Streifenbreite × genutzte Länge).

Von anderen veröffentlichte Ergebnisse

Auch andere haben Werte zu denselben zehn öffentlichen Tests veröffentlicht. Es sind ihre eigenen Zahlen, auf ihren Rechnern. Ihre Programme haben wir nicht ausgeführt.

Other Nester und Other Nester Two sind kommerzielle Nesting-Programme. Wir geben ihre veröffentlichten Ergebnisse wieder, ohne sie zu nennen.

60 Sekunden je Test

Die Werte anderer Programme geben wir so wieder, wie sie veröffentlicht wurden, gemessen auf den Rechnern derer, die sie veröffentlicht haben, und wir haben diese Programme nicht ausgeführt. Es sind dieselben öffentlichen Tests und dieselben Regeln, wie diese Veröffentlichungen sie nennen: die Drehungen des jeweiligen Tests, keine Spiegelung, kein Abstand. Die Hardware ist eine andere, eine kleine Differenz kann also vom Rechner oder von der Streuung zwischen den Läufen kommen.

Test Velmar Cut Other Nester sparrow
albano 88,66 % 88,16 % 87,49 %
dagli 87,58 % 88,07 % 87,02 %
fu 91,94 % 91,92 % 91,47 %
jakobs1 89,09 % 89,07 % 89,07 %
jakobs2 83,72 % 82,11 % 83,90 %
mao 85,80 % 84,99 % 84,70 %
marques 90,24 % 89,74 % 89,31 %
shirts 88,29 % 87,46 % 87,40 %
swim 75,78 % 76,42 % 75,56 %
trousers 90,47 % 90,95 % 90,95 %
Mittelwert der zehn 87,16 % 86,89 % 86,69 %

300 Sekunden je Test

Die Werte des anderen Programms geben wir so wieder, wie sie veröffentlicht wurden, und wir haben es nicht ausgeführt. Es sind dieselben öffentlichen Tests auf anderer Hardware, und laut Hersteller wurde die Hardware nicht festgehalten. Drehungen, Spiegelung und Abstand nennt er nicht, die Regeln können also von unseren abweichen.

Test Velmar Cut Other Nester Two
albano 89,24 % 87,9 %
dagli 88,94 % 87,2 %
fu 91,94 % 89,7 %
jakobs1 89,09 % 89,1 %
jakobs2 83,91 % 80,4 %
mao 85,68 % 84,0 %
marques 90,36 % 89,6 %
shirts 88,94 % 88,3 %
swim 75,61 % 75,1 %
trousers 90,70 % 90,1 %
Mittelwert der zehn 87,44 % 86,1 %

Other Nester

Wie vom Hersteller veröffentlicht: 60 Sekunden je Test, 8 Threads, Median aus 5 Läufen, auf einer Workstation mit 16 Kernen, mit vier Tests gleichzeitig. Die Drehungen des jeweiligen Tests, keine Spiegelung, kein Abstand. Dichte nach derselben Formel, die Anordnungen bewertet eine eigene Prüfung.

Veröffentlicht: 08.10.2026

sparrow

sparrow ist quelloffene Forschungssoftware unter der MIT-Lizenz, von Gardeyn, Vanden Berghe und Wauters. Diese Werte stammen weder von den Autoren noch von uns: Other Nester veröffentlicht sie, nachdem die Version 0.3.0 aus dem öffentlichen Code gebaut und auf der eigenen Workstation mit 16 Kernen ausgeführt wurde: 60 Sekunden je Test, 16 Threads, Median aus 3 Läufen. Other Nester vermerkt außerdem, dass sieben der dreißig Läufe zeitgleich mit einem fremden Auftrag liefen und dass sich in einem Lauf von dagli zwei Teile um 0,001 Quadrateinheiten überlappten, auf einem 1000 breiten Streifen, gewertet mit der angegebenen Dichte. Die Testdateien, die mit sparrow geliefert werden, weichen bei vier Tests leicht von denen von ESICUP ab: fu, jakobs1 und jakobs2 haben einen um 0,01 % breiteren Streifen, und bei swim haben die Ecken Dezimalstellen, wo sie bei ESICUP auf ganze Zahlen gerundet sind. Other Nester nennt ESICUP als Quelle, ohne zu sagen, welche Kopie in diesen Läufen verwendet wurde. Unsere Läufe verwenden die Originaldateien von ESICUP.

Veröffentlicht: 08.10.2026

Other Nester Two

Wie vom Hersteller veröffentlicht: 300 Sekunden je Test, Median aus 3 Läufen, Dichte als Fläche der platzierten Teile im Verhältnis zur genutzten Tafelfläche, bewertet von einem eigenen Programm. Hardware nicht festgehalten. Drehungen, Spiegelung und Abstand nicht genannt.

Veröffentlicht: 24.07.2026

Other Nester veröffentlicht außerdem diese Mittelwerte über die zehn Tests: 85,9 % bei 10 Sekunden, 86,8 % bei 30 Sekunden und 86,9 % bei 60 Sekunden, mit Werten je Test nur für 60 Sekunden.

Was die Autoren bei 20 Minuten berichten

In Version 4 ihrer Veröffentlichung berichten die Autoren von sparrow diese Werte aus je 100 Läufen von 20 Minuten pro Test, mit 3 Threads, auf einem AMD Ryzen 9 7950X: die erwartete Dichte aus Tabelle 2 und die beste je erzielte aus Tabelle 3. Bei fu, jakobs1 und jakobs2 ist ihr Streifen um 0,01 % breiter als in den Dateien von ESICUP, die unsere Läufe verwenden, diese drei sind also nicht ganz dieselbe Aufgabe. Wir haben nichts 20 Minuten lang laufen lassen, deshalb sind diese Werte nicht direkt mit den Tabellen oben vergleichbar. Quelle: Gardeyn, Vanden Berghe, Wauters, An open-source heuristic to reboot 2D nesting research, arXiv:2509.13329v4

Bei 20 Minuten liegen diese erwarteten Dichten bei 9 der zehn Tests über unserem Median bei 300 Sekunden und bei 1 gleichauf.

Test Erwartete Dichte, 20 min Beste Dichte
albano 89,47 % 89,82 %
dagli 89,26 % 90,17 %
fu 92,24 % 92,41 %
jakobs1 89,09 % 89,26 %
jakobs2 84,77 % 87,73 %
mao 86,14 % 86,87 %
marques 90,93 % 92,02 %
shirts 89,66 % 90,92 %
swim 78,26 % 79,83 %
trousers 91,73 % 92,62 %
Mittelwert der zehn 88,16 %

Was Streifen-Nesting ist

Nesting heißt, unregelmäßige Teile so auf Material zu legen, dass möglichst wenig übrig bleibt. Die Teile behalten ihre echten Konturen, sodass eine gebogene Kante in die Einbuchtung des Nachbarn passen und ein schmales Ende an einem breiten vorbeigehen kann. Rechtecke lassen sich in Reihen stapeln, unregelmäßige Formen nicht. Die ganze Aufgabe besteht darin, die Lücken zwischen ihnen zu schließen, ob das Material nun Stoff, Sperrholz oder Stahl ist.

Streifen-Nesting, englisch strip nesting oder strip packing, ist die am einfachsten messbare Form dieser Aufgabe. Das Material ist ein Streifen fester Breite, mit so viel Länge wie nötig. Alle Teile müssen ohne Überlappung darauf passen, und gewertet wird, wie wenig Länge sie brauchen. Eine Anordnung, die früher endet, lässt weniger leeres Material in sich, und mehr ist an ihr nicht zu beurteilen.

Deshalb gilt Streifen-Nesting als der übliche Maßstab. Am Ende steht eine einzige Zahl. Es gibt keine Tafelränder, über die sich streiten ließe: weder die Frage, wie ein Teil zählt, das nicht auf eine Tafel passt, noch die, ob eine halb genutzte letzte Tafel Abfall oder Bestand ist. Jedes Programm erhält dieselben Teile und dieselben Regeln, sodass sich zwei Ergebnisse auf demselben Test nebeneinanderstellen lassen, sofern auch Zeit und Rechner genannt sind.

Tafeln in der Werkstatt sind eine andere Aufgabe. Eine Tafel hat Ränder und eine feste Länge, sodass sich der Rest auf die Tafeln verteilt, statt sich an einem Ende zu sammeln. Teile brauchen Abstand zueinander, und ein Schnitt hat eine Breite, also geht beim Laser-, Plasma- oder Wasserstrahlschneiden Material verloren, das ein Streifentest nicht zählt. Ein Streifenwert sagt, wie dicht sich Formen legen lassen, nicht, welche Ausnutzung eine bestimmte Tafel in der Fertigung erreicht.

Dichte in Material und Geld

Die Dichte ist der Anteil des verbrauchten Materials, der zu Teilen wird. Bei 85 % Dichte werden aus je 100 Quadratmetern 85 zu Teilen, die übrigen 15 sind Lücken und Reste. Unabhängig vom Material gilt: Höhere Dichte bedeutet weniger Material für dieselben Teile.

Ein Prozentpunkt Dichte lässt sich leicht beziffern. Eine Tafel von 3000 × 1500 mm hat 4,5 m², ein Punkt darauf sind also 0,045 m². In 10 mm Stahl mit 7850 kg/m³ sind das etwa 3,5 kg je Tafel. Der Schritt von 85 % auf 86 % Dichte braucht 1,16 % weniger Material (1 - 85/86), das sind etwa 1,2 Tafeln von 100. Um daraus Geld zu machen, multiplizieren Sie mit dem Preis Ihres Materials, je Kilogramm oder je Tafel.

Was mit dem Rest geschieht, entscheidet darüber, wie viel davon wirklich gespart ist. Material außerhalb der Teile kann ein Reststück sein, das groß genug ist, um in den Bestand zurückzugehen und bei einem späteren Auftrag geschnitten zu werden, oder nur ein schmaler Streifen oder Restgitter für den Schrott. Ein wiederverwendetes Reststück behält seinen Wert. Eines, das liegen bleibt, hat den Materialpreis gekostet, abzüglich des Schrotterlöses. Am meisten ist ein Prozentpunkt Dichte also dort wert, wo Reste selten wiederverwendet werden.

Rechenbeispiel: ein Prozentpunkt Dichte auf einer Stahltafel
Tafel von 3000 × 1500 mm4,5 m²
Ein Prozentpunkt Dichte auf dieser Tafel0,045 m²
Diese Fläche in 10 mm Stahl mit 7850 kg/m³etwa 3,5 kg je Tafel
Von 85 % auf 86 % Dichte (1 - 85/86)1,16 % weniger Material
Dasselbe in Tafelnetwa 1,2 Tafeln von 100

Die zehn Tests

Diese zehn Testinstanzen für unregelmäßiges Nesting pflegt ESICUP, die EURO Special Interest Group on Cutting and Packing. Ihre Datensätze sind öffentlich, und jedes Programm erhält dieselben Formen. Sieben stammen aus der Textilindustrie, drei wurden künstlich erzeugt, es sind also keine Metallteile. Für einen Vergleich, wie dicht sich Formen legen lassen, spielt das keine Rolle.

Test Herkunft Teile Verschiedene Formen Streifenbreite Drehungen
albano Textilindustrie 24 8 4900 0°, 180°
dagli Textilindustrie 30 10 60 0°, 180°
fu Künstlich erzeugt 12 12 38 0°, 90°, 180°, 270°
jakobs1 Künstlich erzeugt 25 25 40 0°, 90°, 180°, 270°
jakobs2 Künstlich erzeugt 25 25 70 0°, 90°, 180°, 270°
mao Textilindustrie 20 9 2550 0°, 90°, 180°, 270°
marques Textilindustrie 24 8 104 0°, 90°, 180°, 270°
shirts Textilindustrie 99 8 40 0°, 180°
swim Textilindustrie 48 10 5752 0°, 180°
trousers Textilindustrie 64 17 79 0°, 180°

albano

Ein Textiltest, dessen Konturen von einer Beispielanordnung aus der Arbeit von Eva Hopper gescannt und durch Polygone angenähert wurden. Auf einen 4900 breiten Streifen kommen 24 Teile aus 8 verschiedenen Formen, je 2 bis 4 davon. Die Formen haben 4 bis 14 Ecken, und 5 der 8 sind nicht konvex, was Einbuchtungen hinterlässt, in die andere Teile eingepasst werden müssen. Erlaubt sind nur 0 und 180 Grad, ein Teil, das quer besser passen würde, darf also nicht so liegen.

Albano und Sappupo, 1980, Optimal allocation of two-dimensional irregular shapes using heuristic search methods, IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics. ESICUP-Datensatz

albano: die 8 verschiedenen Formen dieses Tests im gleichen Maßstab
Die Formen dieses Tests im gleichen Maßstab, gezeichnet nach den Umrissen von ESICUP. ×n ist die Stückzahl je Form.
Dichte 10 s 30 s 60 s 300 s
Median 88,13 % 88,68 % 88,66 % 89,24 %
Niedrigster Wert 87,94 % 88,12 % 88,10 % 89,16 %
Höchster Wert 89,01 % 89,39 % 88,99 % 89,32 %
albano: Anordnung aller 24 Teile auf dem Streifen

dagli

Dreißig Teile, genau je 3 von 10 Formen, auf einem 60 breiten Streifen. Auch dieser Textiltest wurde von einer Beispielanordnung von Eva Hopper gescannt. Die Konturen sind recht schlicht, mit 3 bis 10 Ecken, und 7 der 10 Formen sind konvex, es gibt also wenige Einbuchtungen. Bei nur 0 und 180 Grad kann jede Form nur auf zwei Arten liegen.

Ratanapan und Dagli, 1997, An object-based evolutionary algorithm for solving irregular nesting problems, ANNIE'97. ESICUP-Datensatz

dagli: die 10 verschiedenen Formen dieses Tests im gleichen Maßstab
Die Formen dieses Tests im gleichen Maßstab, gezeichnet nach den Umrissen von ESICUP. ×n ist die Stückzahl je Form.
Dichte 10 s 30 s 60 s 300 s
Median 86,74 % 86,80 % 87,58 % 88,94 %
Niedrigster Wert 86,66 % 86,24 % 87,33 % 88,27 %
Höchster Wert 87,13 % 87,61 % 88,47 % 89,12 %
dagli: Anordnung aller 30 Teile auf dem Streifen

fu

Der kleinste der zehn Tests: 12 Teile, alle verschieden, auf einem 38 breiten Streifen. Er ist künstlich erzeugt und wurde von einer Beispielanordnung von Eva Hopper gescannt. Jedes Teil hat 3 oder 4 Ecken, und alle sind konvex, kein Teil bietet also eine Einbuchtung, in der ein anderes Platz fände. Alle vier Drehungen sind erlaubt, und bei so wenigen Teilen macht jede einzelne Platzierung einen großen Teil der Anordnung aus.

Fujita, Akagji und Kirokawa, 1993, Hybrid approach for optimal nesting using a genetic algorithm and a local minimisation algorithm, ASME Design Automation Conference. ESICUP-Datensatz

fu: die 12 verschiedenen Formen dieses Tests im gleichen Maßstab
Die Formen dieses Tests im gleichen Maßstab, gezeichnet nach den Umrissen von ESICUP. ×n ist die Stückzahl je Form.
Dichte 10 s 30 s 60 s 300 s
Median 90,68 % 91,48 % 91,94 % 91,94 %
Niedrigster Wert 90,43 % 89,71 % 91,71 % 91,94 %
Höchster Wert 91,72 % 91,94 % 91,94 % 91,94 %
fu: Anordnung aller 12 Teile auf dem Streifen

jakobs1

Nach einer Beispielanordnung von Eva Hopper konstruiert, ist jakobs1 einer der beiden künstlichen Tests aus derselben Arbeit. Keine Form wiederholt sich: 25 Teile, 25 Konturen, auf einem 40 breiten Streifen. Die Konturen haben 3 bis 12 Ecken, 10 der 25 sind nicht konvex, und Drehungen um 0, 90, 180 und 270 Grad sind alle erlaubt. Da jedes Teil ein Einzelstück ist, lässt sich eine gute Passung für ein Teil nicht bei einem anderen wiederholen.

Jakobs, 1996, On genetic algorithms for the packing of polygons, European Journal of Operational Research. ESICUP-Datensatz

jakobs1: die 25 verschiedenen Formen dieses Tests im gleichen Maßstab
Die Formen dieses Tests im gleichen Maßstab, gezeichnet nach den Umrissen von ESICUP. ×n ist die Stückzahl je Form.
Dichte 10 s 30 s 60 s 300 s
Median 89,09 % 89,09 % 89,09 % 89,09 %
Niedrigster Wert 86,94 % 89,09 % 89,09 % 89,09 %
Höchster Wert 89,09 % 89,09 % 89,09 % 89,09 %
jakobs1: Anordnung aller 25 Teile auf dem Streifen

jakobs2

Gleiche Herkunft und gleiche Arbeit wie jakobs1, wieder mit 25 Teilen, die alle verschieden sind, und vier erlaubten Drehungen. Der Streifen ist hier mit 70 breiter, die Konturen sind mit 3 bis 8 Ecken einfacher. Trotzdem sind 11 der 25 nicht konvex, eine mehr als bei jakobs1. Ein breiterer Streifen bietet quer mehr Platz, um Teile nebeneinanderzulegen.

Jakobs, 1996, On genetic algorithms for the packing of polygons, European Journal of Operational Research. ESICUP-Datensatz

jakobs2: die 25 verschiedenen Formen dieses Tests im gleichen Maßstab
Die Formen dieses Tests im gleichen Maßstab, gezeichnet nach den Umrissen von ESICUP. ×n ist die Stückzahl je Form.
Dichte 10 s 30 s 60 s 300 s
Median 81,28 % 83,08 % 83,72 % 83,91 %
Niedrigster Wert 80,42 % 81,92 % 82,44 % 83,91 %
Höchster Wert 83,91 % 83,66 % 83,95 % 85,30 %
jakobs2: Anordnung aller 25 Teile auf dem Streifen

mao

Konturen mit bis zu 18 Ecken heben diesen Textiltest von den meisten anderen ab, auch wenn seine einfachsten Formen nur 4 haben. Er wurde von einer Beispielanordnung von Eva Hopper gescannt und durch Polygone angenähert. Es sind 20 Teile aus 9 Formen, je 2 bis 4 davon, auf einem 2550 breiten Streifen, und 6 der 9 Formen sind nicht konvex. Alle vier Drehungen sind erlaubt, jedes Teil kann also auf mehr Arten liegen.

Bounsaythip und Maouche, 1997, Irregular shape nesting and placing with evolutionary approach, IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics. ESICUP-Datensatz

mao: die 9 verschiedenen Formen dieses Tests im gleichen Maßstab
Die Formen dieses Tests im gleichen Maßstab, gezeichnet nach den Umrissen von ESICUP. ×n ist die Stückzahl je Form.
Dichte 10 s 30 s 60 s 300 s
Median 83,93 % 84,93 % 85,80 % 85,68 %
Niedrigster Wert 83,37 % 84,04 % 84,28 % 85,02 %
Höchster Wert 84,72 % 85,75 % 86,56 % 85,82 %
mao: Anordnung aller 20 Teile auf dem Streifen

marques

Auf dem Papier lesen sich die Zahlen wie bei albano: 24 Teile, 8 Formen mit je 2 bis 4 davon, 4 bis 14 Ecken, 5 der 8 nicht konvex. Anders sind der 104 breite Streifen und die vier erlaubten Drehungen statt zwei. Auch dies ist ein Textiltest, von einer Beispielanordnung von Eva Hopper gescannt und durch Polygone angenähert.

Marques, Bispo und Sentieiro, 1991, A system for the compaction of two-dimensional irregular shapes based on simulated annealing, IECON'91. ESICUP-Datensatz

marques: die 8 verschiedenen Formen dieses Tests im gleichen Maßstab
Die Formen dieses Tests im gleichen Maßstab, gezeichnet nach den Umrissen von ESICUP. ×n ist die Stückzahl je Form.
Dichte 10 s 30 s 60 s 300 s
Median 89,76 % 90,20 % 90,24 % 90,36 %
Niedrigster Wert 89,64 % 89,84 % 89,90 % 90,26 %
Höchster Wert 90,72 % 90,95 % 90,72 % 90,74 %
marques: Anordnung aller 24 Teile auf dem Streifen

shirts

Mit Abstand die meisten Teile der zehn: 99 Stück aus der Textilindustrie auf einem 40 breiten Streifen. Sie stammen aus nur 8 Formen, je 8 bis 15 davon, sodass dieselben Konturen entlang des Streifens immer wieder aufeinandertreffen. Die Formen haben 4 bis 10 Ecken, die Hälfte ist nicht konvex, und erlaubt sind nur 0 und 180 Grad. Was eine Anordnung hier vor allem bewältigen muss, ist die schiere Zahl der Teile.

Verwendet in Dowsland, Dowsland und Bennell, 1998, Jostling for position: local improvement for irregular cutting patterns, Journal of the Operational Research Society; Koordinaten in Oliveira, Gomes und Ferreira, 2000, A new constructive algorithm for nesting problems, OR Spectrum. ESICUP-Datensatz

shirts: die 8 verschiedenen Formen dieses Tests im gleichen Maßstab
Die Formen dieses Tests im gleichen Maßstab, gezeichnet nach den Umrissen von ESICUP. ×n ist die Stückzahl je Form.
Dichte 10 s 30 s 60 s 300 s
Median 88,15 % 88,50 % 88,29 % 88,94 %
Niedrigster Wert 87,74 % 87,58 % 87,90 % 88,25 %
Höchster Wert 88,58 % 88,86 % 89,37 % 89,00 %
shirts: Anordnung aller 99 Teile auf dem Streifen

swim

Kompliziertere Konturen hat kein anderer Test hier: 10 bis 36 Ecken je Form, und 9 der 10 Formen sind nicht konvex. Dieser Textiltest umfasst 48 Teile, je 3 bis 6 einer Form, auf einem 5752 breiten Streifen, und seine Daten sind auf die nächste ganze Zahl gerundet. Erlaubt sind nur 0 und 180 Grad. Bei so vielen Ecken und Einbuchtungen können zwei Teile auf viele Arten aufeinandertreffen, und nur wenige davon lassen keine Lücke.

Verwendet in Dowsland, Dowsland und Bennell, 1998, Jostling for position: local improvement for irregular cutting patterns, Journal of the Operational Research Society; Koordinaten in Oliveira, Gomes und Ferreira, 2000, A new constructive algorithm for nesting problems, OR Spectrum. ESICUP-Datensatz

swim: die 10 verschiedenen Formen dieses Tests im gleichen Maßstab
Die Formen dieses Tests im gleichen Maßstab, gezeichnet nach den Umrissen von ESICUP. ×n ist die Stückzahl je Form.
Dichte 10 s 30 s 60 s 300 s
Median 74,03 % 74,80 % 75,78 % 75,61 %
Niedrigster Wert 73,10 % 74,71 % 74,86 % 75,59 %
Höchster Wert 75,18 % 75,57 % 76,26 % 76,10 %
swim: Anordnung aller 48 Teile auf dem Streifen

trousers

Mit 17 Formen hat dieser Test die meisten verschiedenen Formen unter den Textiltests, und seine 64 Teile sind ungleich verteilt, 1 bis 8 je Form. Die Konturen sind überwiegend einfach: 4 bis 11 Ecken, und nur 2 der 17 sind nicht konvex. Auf einem 79 breiten Streifen, mit 0 und 180 Grad, muss eine Anordnung Formen, die bis zu 8-mal vorkommen, mit solchen mischen, die nur einmal vorkommen.

Oliveira, Gomes und Ferreira, 2000, A new constructive algorithm for nesting problems, OR Spectrum. ESICUP-Datensatz

trousers: die 17 verschiedenen Formen dieses Tests im gleichen Maßstab
Die Formen dieses Tests im gleichen Maßstab, gezeichnet nach den Umrissen von ESICUP. ×n ist die Stückzahl je Form.
Dichte 10 s 30 s 60 s 300 s
Median 89,70 % 90,16 % 90,47 % 90,70 %
Niedrigster Wert 89,24 % 89,90 % 90,00 % 90,49 %
Höchster Wert 90,20 % 90,36 % 91,33 % 90,97 %
trousers: Anordnung aller 64 Teile auf dem Streifen

Selbst testen

Jeder Test lässt sich mit seinen Teilen, der Tafel und den Regeln herunterladen. So kann ihn jeder im eigenen Nesting-Programm ausführen und die Dichte auf dieselbe Weise ermitteln.

  1. Laden Sie das ZIP eines Tests herunter. Es enthält die Teile als DXF, die Stückzahlen, Tafel und Regeln sowie die Originaldatei von ESICUP.
  2. Importieren Sie die Teile im Maßstab 1:1 mit den Stückzahlen aus parts.csv. In Velmar Cut öffnen Sie stattdessen die Auftragsdatei aus dem ZIP, die Teile, Tafel und Regeln bereits enthält. Der Auftrag öffnet sich auf der Stufe Schnell, die Läufe in den Ergebnistabellen entstanden jedoch nicht mit den Einstellungen dieser Stufe, daher weicht ein Wert aus dem so geöffneten Auftrag von den Tabellenwerten ab.
  3. Legen Sie eine Tafel oder einen Streifen in der Breite des Tests an, lang genug für alle Teile. Die Länge selbst zählt nicht, nur wie viel davon die Anordnung nutzt.
  4. Erlauben Sie nur die Drehungen des Tests, ohne Spiegelung, ohne Abstand und ohne Schnittfuge. Die Laufzeit wählen Sie selbst.
  5. Notieren Sie die genutzte Länge. Die Dichte ist die Gesamtfläche der Teile, angegeben in setup.json und README.txt, geteilt durch die Streifenbreite mal die genutzte Länge. Ihr Wert hängt von Programm, Zeit und Rechner ab, nennen Sie diese deshalb mit.

Wie getestet wird

Auf allen zehn Tests gelten dieselbe Bewertung, dieselben Regeln, dieselben Zeitlimits und dieselbe Prüfung.

Dichte

Die Dichte ist die Gesamtfläche der Teile geteilt durch die Streifenbreite mal die genutzte Länge. Teile und Breite gibt der Test vor, eine Anordnung kann also nur die genutzte Länge ändern, und eine kürzere Anordnung hat eine höhere Dichte. Das macht den Wert fair: Es braucht kein Urteil darüber, wie eine Anordnung aussieht, und er bedeutet auf einem 38 breiten Streifen dasselbe wie auf einem 5752 breiten.

Die Regeln

Kein Teil darf gespiegelt werden, denn ein gespiegeltes Teil ist eine andere Kontur. Zwischen den Teilen ist kein Abstand nötig, denn die Tests beschreiben Formen und kein bestimmtes Schneidverfahren, Teile dürfen sich also berühren. Jedes Teil darf nur die Drehungen annehmen, die sein Test erlaubt: 0 und 180 Grad bei fünf Tests, 0, 90, 180 und 270 Grad bei den übrigen fünf.

Zeitlimits von 10, 30, 60 und 300 Sekunden

Mehrere Limits werden genannt, weil sie verschiedene Fragen beantworten. Ein kurzes Limit zeigt, was ein Programm rasch erreicht, und darauf kommt es an, wenn ein Angebot wartet. Ein langes Limit zeigt, was mehr Zeit hinzufügt. Der Abstand zwischen den Spalten zeigt, wie viel der Dichte früh kommt und wie viel später, und ein einziges Limit würde das verbergen.

Mehrere Läufe und der Median

Jeder Test läuft bei 10, 30 und 60 Sekunden fünfmal und bei 300 Sekunden dreimal, und die Tabelle nennt den Median: das mittlere Ergebnis, wenn die Läufe sortiert sind, mit der Hälfte auf oder über ihm und der Hälfte auf oder unter ihm. Die Ergebnisse können von Lauf zu Lauf abweichen, ein einzelner glücklicher Lauf beweist also nichts über den nächsten, und ein ungewöhnlich guter oder schlechter Lauf verschiebt den Median nicht. Bei einer ungeraden Zahl von Läufen ist der Median ein tatsächlicher Lauf, und dessen Anordnung ist veröffentlicht.

Der Rechner

Alle Ergebnisse stammen von einem Desktop-PC mit einer genannten Zahl von Threads je Lauf. Beides steht bei der Tabelle, denn ein Ergebnis ohne seinen Rechner sagt wenig: In derselben Zeit schaffen ein schnellerer Prozessor oder mehr Threads mehr Arbeit. Werte von verschiedenen Rechnern lassen sich nur mit diesem Vorbehalt nebeneinander lesen.

Was zählt

Eine Anordnung zählt nur, wenn sie eine eigene Prüfung gegen die echten Konturen des Tests besteht. Die Prüfung ist vom Programm getrennt, das die Anordnung erzeugt hat, und betrachtet nur das Ergebnis: ob es die richtigen Teile sind, ob sie im Streifen liegen und ob sich welche überlappen. Eine Anordnung, die durchfällt, zählt nicht, wie kurz sie auch ist.

Sie müssen uns nicht vertrauen

Die Prüfprogramme kann jeder ausführen. Sie prüfen unsere Anordnungen mit exakter Arithmetik gegen die originalen Testdateien von ESICUP, die im Archiv liegen.

Jede Anordnung enthält die Ecken von ESICUP exakt, alle gemeinsam um 90 Grad gedreht und mit einem runden Faktor je Test multipliziert, sodass jeder Streifen etwa 1000 breit ist. Die Dichte ist mit und ohne den Faktor dieselbe. records.json und jede Datei mit dem Prüfergebnis nennen den Faktor.

Archiv herunterladen und entpacken, dann diesen Befehl ausführen. Er wendet beide Prüfprogramme auf jede Anordnung an und vergleicht jede Dichte mit der veröffentlichten:

python verify_all.py

Was geprüft wird

  • Keine zwei Teile überlappen sich über die veröffentlichte Toleranz hinaus: 1e-9 bei Streifen von 832 bis 1438 Breite, das entspricht der Rundung bei doppelter Genauigkeit.
  • Jedes Teil liegt im Streifen.
  • Es sind genau die Teile von ESICUP, Ecke für Ecke, und von jedem die richtige Anzahl.
  • Jedes Teil hat eine Drehung, die der Test erlaubt.
  • Kein Teil ist gespiegelt.

Was nicht geprüft wird

  • Ob eine Anordnung die bestmögliche ist.
  • Wie lange es gedauert hat und auf welchem Rechner.
  • Wie die Anordnung gefunden wurde.

Was diese Zahlen nicht sagen

  • Diese Werte entsprechen nicht der Ausnutzung auf einer Tafel mit Abstand und Schnittfuge. Ein Streifen ohne Abstand ist eine andere Messung.
  • Die meisten dieser Formen stammen aus dem Textilzuschnitt, nicht aus dem Metall.
  • Zehn Tests sind nicht Ihre Aufträge. Gewissheit bringt nur, die eigenen auszuführen.
  • Die Zahlen gelten für diese Tests unter diesen Bedingungen und für nichts darüber hinaus.

Fragen

Was ist ESICUP?

ESICUP ist die EURO Special Interest Group on Cutting and Packing. Sie pflegt die öffentlichen Datensätze der zehn Tests für unregelmäßiges Nesting auf dieser Seite, sodass alle mit denselben Formen arbeiten können.

Was ist Dichte beim Nesting?

Der Anteil des verbrauchten Materials, den Teile bedecken. Auf einem Streifen ist das die Gesamtfläche der Teile geteilt durch die Streifenbreite mal die genutzte Länge. Höhere Dichte bedeutet einen kürzeren Streifen für dieselben Teile.

Warum der Median und nicht der beste Lauf?

Die Ergebnisse können von Lauf zu Lauf abweichen, und ein einzelner glücklicher Lauf sagt wenig darüber, was vom nächsten zu erwarten ist. Der Median ist das mittlere Ergebnis, wenn die Läufe sortiert sind: Die Hälfte erreicht ihn oder mehr, die Hälfte ihn oder weniger.

Warum liegen die Zahlen unter 100 Prozent?

Unregelmäßige Formen füllen eine Fläche nicht lückenlos. Wo zwei Konturen aufeinandertreffen, sind manche Lücken zu klein oder falsch geformt, als dass ein Teil sie füllen könnte, und ohne Spiegelung und mit begrenzten Drehungen lässt sich ein Teil oft nicht so drehen, dass es sie schließt.

Bedeutet ein höherer Wert weniger Tafeln bei meinem Auftrag?

Nicht unbedingt. Ihre Teile, Tafeln, Abstände und Schnittfugen sind nicht die dieser Tests, wie oben bei den Grenzen erklärt. Gewissheit bringt nur ein Versuch mit dem eigenen Auftrag.

Kann ich diese Ergebnisse selbst prüfen?

Ja. Die Prüfprogramme werden hier mit den Ergebnissen veröffentlicht, und jeder kann sie auf die Anordnungen anwenden. Sie prüfen jede Anordnung gegen die echten Konturen des öffentlichen Tests.

Die Tests sind die öffentlichen Datensätze von ESICUP, abgelegt auf GitHub unter github.com/ESICUP/datasets.

Kostenloser Testzeitraum

Sieben Tage mit allen Editionen

Installieren Sie Velmar Cut, geben Sie Teile und Rohmaterial eines laufenden Auftrags ein und drucken Sie die Zuschnittliste. Der Testzeitraum beginnt beim ersten Start und braucht weder Konto noch Karte.