如何通过自动化减少媒体浪费Nesting 

2026年9月28日

您是大幅面打印机用户吗?那么您一定知道真正的浪费藏在哪里。您会发现,浪费并不总是体现在显而易见的地方。它可能是印刷批次旁边剩下的那块乙烯基材料,两个不规则形状之间奇怪的缝隙,一张没有完全用完的纸张,甚至是您“以防万一”预留的额外边距。  

如果这些问题不断累积,可能会给您的车间造成巨大的损失,甚至影响您全年的生产。因此,您会开始思考在这方面浪费了多少钱。本文将向您介绍自动化排版技术,它能帮助您在相同数量的板材上排入更多工件,同时减少用于规划排版方案的时间。  

如果您处理的是乙烯基材料、纺织品、板材、标签、贴花、包装、标牌或其他基材,那么在工作流程中引入更优化的套版方案,将使材料利用率转化为可量化的生产优势。  

在印刷领域,什么是Nesting ? 

在大幅面印刷中,套印是指将多个印刷任务或图形尽可能高效地排列在单张纸、卷筒纸或其他承印物上的过程。你可以把它想象成收拾行李箱:你可以把所有东西都塞进去,然后指望最后能合上箱子;或者你可以有效且巧妙地利用可用空间。  

在印刷领域,你也会遇到同样的问题,只不过我们刚才提到的“行李箱”在这里指的是昂贵的印刷介质,而每一个空白区域都会产生成本。以往的版式设计通常采用简单的行和列布局,当提交的每个印刷任务都是矩形且完全一致时,这种方法效果极佳。但现实情况并不那么理想,处理不规则文件时,你需要花费更多时间:

你可能有: 

在这种情况下,先进的嵌套策略就显得尤为重要。您可以直观地了解能使用多少这种材料,而无需费心计算实际能容纳多少块。

贫困的隐性成本Nesting 

人们总是很容易低估媒体废料的数量,因为它总是以块状形式出现,且会悄无声息地堆积起来。因此,起初你其实并不清楚自己是否浪费得太多了。假设你的工作需要10平方米的印刷媒体。 

如果您的版面设计仅占用10平方米,这将是一个简单的过程。相反,如果您采用的布局不够合理,将占用超过10平方米的空间,并需为这些最终不会出现在成品中的额外媒体资源付费。 

这是一个针对某项具体工作的示例,但实际上,你对所有工作都要采取同样的做法。 

Caldera PrimeCenter中的真实形状Nesting

一个简单的例子 

假设你的生产流程是这样运行的: 

这大约相当于: 

3,000 平方米的媒体材料被消耗,却未能转化为可销售的产品。当然,这还未计入所消耗的全部油墨、后加工、人工、仓储、搬运,以及与生产和处置未使用材料相关的环境成本。  

具体效果会因工作流程、承印材料、订单组合和排版流程的不同而有所差异。但原则始终不变:如果在生产量大的情况下提高承印材料的利用率,您会发现,每个百分点的提升在生产结束时都会产生显著影响。 

为什么印刷品在排版过程中会出现材料损耗 

一旦开始考虑减少浪费,你就应该明白,无法做到100%避免浪费。有时,你需要留出余量和间距。此外,某些材料可能对纹理或方向有要求,或者某些表面处理工序需要额外的空间。  

正因如此,你必须首先明白,我们并不是要消除每一平方厘米的浪费。 我们的目的是帮助你消除那些不必要的浪费。而如果手动操作,这个过程可能会很费劲。你可能需要花费几分钟甚至更长时间来移动形状、旋转它们、测试不同的组合、检查尺寸,并努力让所有部件都完美契合。  

假设你需要对几十份工作都这么做,这样一来就会引发其他难以控制的问题

从“Fit It On the Sheet”到True-ShapeNesting 

接下来,我们将向您介绍基本排版与真实形状排版之间的区别。前者可能将加工任务视为矩形,而后者则能检测到物体的实际几何形状,从而为您充分利用可用材料提供更多机会。假设您有两个不规则形状。  

如果你将它们都视为矩形,未被利用的角落就会变成死角。另一方面,如果软件能够识别出实际的轮廓,一个形状或许就能利用另一个形状周围的空间。  

真实形状套料可考虑以下因素: 

  • 物体轮廓 
  • 旋转 
  • 不同的对象尺寸 
  • 间距要求 
  • 出血和边距 
  • 材料尺寸 
  • 生产限制 
  • 同一版面中的多个工作 

因此,您将能够更高效地利用这些媒体,而无需操作员手动尝试每一种可能的排列方式。  

Nesting 自动化功能的工作原理 

使用自动排料时,您无需进行手动调整,从而避免了反复试错。像Caldera  (PrimeCenter )这样的排料软件会分析现有订单,并在既定的生产约束条件下确定如何对它们进行排料。  

以下是您的工作流程:  

1. 收集作业:软件接收需要处理的已准备好打印的文件或生产作业

2. 理解几何形状:它确定了需要放置的尺寸和形状

3. 应用制作规范:可考虑行距、边距、介质宽度、旋转限制、出血及其他要求

4. 计算可能的布局方案:套料引擎会评估不同的排列方式,以更高效地利用可用基板

5. 创建生产排版:将作业分组到一个排版中,以便进入印刷工作流的下一阶段

6. 向下游传递:完成的版式设计随后可根据您的工作流程进入RIP 和生产流程

自动化的Nesting 不仅能节省媒体空间 

除了上述自动化排版所具备的优势外,它在生产层面还提供了更多好处,并会影响您生产流程的多个环节。  

减少材料浪费:更高效的排版意味着不同印品之间及周围的闲置基材更少 

减少了手动排版决策:操作员无需花费大量时间来确定每份工作的放置位置

更完善的生产计划:将兼容的工序分组,可以使生产更具可预测性

每种排版可容纳更多工件:高效的排版可让更多工件共享同一张板材或同一段卷材

减少重复性工作:操作员无需再花费大量时间反复执行相同的定位任务

基材利用率:3D打印机制造商应关注的指标 

为了减少浪费,如果你正在认真考虑这一点,就必须追踪你的媒体资源中有多少转化为有用的产出,以及你购买了多少。  

材料利用率本质上是指可用材料与为实现预期生产结果而实际使用的材料之间的关系。 

例如,如果一个布局在10平方米的可用面积中,有9平方米用于摆放可售商品,则利用率约为90%。 

具体计算结果取决于贵单位在运营中如何定义可用面积、废料、边角料以及生产限制。 

但无论你选择哪种方法,关键在于保持一致性。一旦进行了测量,你就可以开始更深入地调查了: 

  • 哪些工作产生的废弃物最多? 
  • 哪些媒体类型的利用率最低? 
  • 版式设计会产生多少浪费? 
  • 完成这项工作需要多少钱? 
  • 其中有多少只是未使用的空间? 
  • 操作员在手动排料上需要花费多少时间? 
  • 哪些工作可以合并? 

手动Nesting 与自动 的对比Nesting 

这种比较并非暗示手动套料不好,也并非暗示您应该改变这种做法。在处理少量简单工件时,这可能是一个绝佳的选择。借助这种方法,操作员通常能够设计出完全合理的排版方案。  

但一旦你决定承接更多项目并扩大你的business 的规模,你可能就需要集成自动嵌套功能。  

随着加工量、形状复杂度以及材料成本的增加,手动优化变得越来越困难。 

手册Nesting

操作员安排工作
很大程度上取决于经验
时间随复杂度的增加而增加
简单布局轻松搞定
反复的试错
很难对每份工作都进行优化

自动化Nesting

软件计算布局方案
使用已定义的优化规则
能够有条不紊地处理大量对象
对于复杂的布局尤其有用
自动布局计算
旨在提高材料利用率

您的目标并非取代操作员的知识,而是为他们提供一个更好的生产系统,以便他们能够运用这些知识。  

在什么情况下,自动化的Nesting 能发挥最大作用? 

并没有一个万能的生产配置,能让嵌套突然变得物有所值。但当满足以下条件时,潜在收益通常会增加: 

原材料成本高:基材价格越高,不必要的浪费就越明显 

工作量大:微小的低效现象如果重复数百次,就会累积成相当大的问题

不规则形状:几何形状越复杂,手动排列就越困难

混合尺寸的任务:不同的尺寸既带来了更多机会,也增加了复杂性

小批量生产:当需要生产许多小批量订单时,高效地将它们合并起来会特别有用

多种介质类型:不同的宽度、长度和基材给规划工作带来了额外挑战

如何提高基质利用率 

Nesting 这只是印刷流程中的一个环节。要提高整体基材利用率,应从整个工作流程的角度来考虑。 

1. 衡量当前的资源浪费:无法衡量就无法改进。跟踪媒体消耗量与实际产出之间的对比,找出损失最大的环节

2. 将兼容的作业分组:在工作流允许的情况下,合并作业可以减少未利用空间

3. 采用实际物体形状:当成品的轮廓与不可见的矩形边界大相径庭时,不要在这些边界周围浪费宝贵的基材

4. 允许智能旋转:根据基材和表面处理要求,旋转物体可以开辟更多的布局可能性。 

5. 规范生产规则:明确最小间距、边距、出血要求及其他限制条件,以确保优化不会以牺牲印后加工或印刷质量为代价

6. 将重复性决策自动化:如果操作员反复进行相同的布局计算,那么这正是适合自动化的场景

7. 审查结果:优化不应成为“黑箱”。应考察媒体成本节省、作业吞吐量、操作员耗时以及生产结果,以了解工作流程是否确实得到了改善。 

浪费是一个工作流程问题 

你之所以浪费耗材,并不是因为用量过多,也不是因为用量超过了实际需求。人们总是很容易产生这种想法。但如果你深入思考,可能会发现根本原因其实在于别处。一个印刷任务进入工作流程,经过准备,有人对其进行定位;接着又有一个任务进来,操作员调整版面;随后又会收到另一个任务,接着又是另一个。  

到本周末,所有这些细微的决策累积起来,就形成了一定数量的可量化的材料浪费。优化套印可以在排版阶段就解决这个问题,即在印版送入打印机之前。因此,您无需减少印刷量就能避免浪费。关键在于更好地利用您正在印刷的印版。  

自动化Nesting 究竟应该提供什么 

谈到自动嵌套时,我们所指的不仅是布局的美观性,还包括许多其他优势。其目标不仅仅是生成更美观的布局。一个实用的嵌套解决方案应当符合生产环境的实际情况。 

这应该能帮助你回答: 

能否从同一媒体中获得更多的成品? 

我的操作员能否减少手动安排任务的时间? 

我能更好地利用不规则形状吗? 

我能更高效地兼顾多份工作吗? 

在不影响生产要求的情况下,能否减少不必要的边角料? 

如果这些问题的答案都是“是”,那么嵌套就成为了一种实用的生产工具。

将每卷原料转化为更多可销售的产品

印刷商购买承印材料并非为了将其丢弃,而是为了将其制成客户愿意付费购买的标牌、图形、标签、纺织品、展示品、贴花、包装及成品。因此,承印材料上的每一处未使用部分都值得仔细考量。自动排版并不能消除所有浪费,因为有些浪费是不可避免的,有些则是生产过程所必需的。 

但你可以避免这种浪费,这意味着你在优化布局,这也是为什么我们在讨论嵌套时会提到优化。优化问题正是软件最擅长解决的那类问题。 

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