Nesting / Xếp hình tối ưu

Nesting giải bài toán tối ưu hóa 2D NP-hard: sắp xếp các hình dạng không đều trên tấm hình chữ nhật với khoảng cách tối thiểu. Phần mềm nesting chuyên dụng: CypNest, Lantek, SigmaNEST, HyperNEST. Hiệu quả nesting tốt: 85–95% sử dụng diện tích tấm. Tham số cần cài: khoảng cách chi tiết (bridge), khoảng cách đến mép tấm, hướng thớ vật liệu (grain direction) cho thép cán nguội. Nesting tự động AI đang thay thế nesting thủ công — tiết kiệm 5–15% nguyên liệu so với xếp tay, đặc biệt với đơn hàng hỗn hợp nhiều chi tiết khác nhau. Khi nào nesting quan trọng nhất: đơn hàng số lượng lớn nhiều loại chi tiết khác nhau trên cùng một tấm nguyên liệu (thường gặp ở xưởng gia công theo yêu cầu, không phải sản xuất một loại chi tiết lặp lại) — nesting tốt trực tiếp giảm chi phí nguyên liệu, khoản chi phí lớn nhất trong giá thành gia công kim loại. Nhầm lẫn cần tránh: nesting tối ưu diện tích không đồng nghĩa tối ưu thời gian cắt — sắp xếp chi tiết quá sát nhau để tiết kiệm vật liệu có thể làm tăng warping do nhiệt tích lũy, nên phần mềm nesting tốt luôn cân bằng cả hai mục tiêu chứ không chỉ tối đa hóa số lượng chi tiết trên tấm. Với xưởng gia công đa dạng đơn hàng, nesting thủ công (tự sắp xếp bằng mắt trên phần mềm CAD) vẫn khả thi với số lượng chi tiết ít, nhưng đơn hàng vài chục chi tiết khác hình dạng trở lên gần như bắt buộc dùng phần mềm nesting tự động — sắp xếp tay khó đạt hiệu quả sử dụng vật liệu tương đương và tốn thời gian nhân công đáng kể. Phần mềm nesting hiện đại thường tích hợp sẵn trong phần mềm điều khiển máy như CypCut, không cần mua riêng phần mềm nesting độc lập cho xưởng quy mô vừa và nhỏ. Nesting tốt cũng giúp giảm warping bằng cách phân bố nhiệt đều hơn trên tấm, và ảnh hưởng trực tiếp tới hiệu quả tính toán chi phí nguyên liệu cho mỗi đơn hàng — hai chi tiết cùng kích thước có thể có giá thành nguyên liệu khác nhau tùy nesting có tối ưu hay không. Nesting cũng ảnh hưởng tới kerf — khoảng cách giữa các chi tiết phải đủ rộng để bù trừ bề rộng rãnh cắt thực tế, nếu không hai chi tiết liền kề có thể bị dính hoặc sai kích thước ở cạnh chung. Phần mềm nesting tốt cũng tính đến tốc độ cắt khi sắp xếp thứ tự cắt, ưu tiên đường đi ngắn nhất giữa các chi tiết để giảm thời gian di chuyển không cắt.