Zuschnittoptimierung: Plattenzuschnitt berechnen und Verschnitt minimieren (kostenloser Rechner)

Wer Möbel aus Plattenwerkstoffen baut, stellt vor jedem Auftrag dieselbe Frage: Wie viele Platten brauche ich, und wie schneide ich sie, damit möglichst wenig übrig bleibt? Die Antwort ist eine Frage der Zuschnittoptimierung, also der Anordnung aller Teile auf dem Plattenformat, das Sie kaufen. Dieser Leitfaden erklärt, warum die Flächenrechnung beim Plattenzuschnitt regelmäßig daneben liegt, wie Sie den Zuschnitt von Hand berechnen, wie ein kostenloser Zuschnittoptimierer im Browser dieselbe Arbeit in Sekunden erledigt, und welche Stellschrauben den Verschnitt wirklich senken.

Angesprochen sind Schreiner und Tischler in Deutschland, Österreich und der Schweiz, Möbelbauer, Küchenbauer, Messebauer und Heimwerker, die eine Stückliste haben und eine Platte davor. Das Rechenbeispiel unten stammt aus dem Küchenbau, die Regeln gelten für jede Spanplatte, MDF-Platte, Multiplex oder Sperrholzplatte, ob roh, melaminbeschichtet oder furniert.

Was Zuschnittoptimierung ist und was sie nicht ist

Zuschnittoptimierung, auch Schnittoptimierung oder Verschnittoptimierung genannt, löst ein bekanntes Packproblem: Eine Menge rechteckiger Teile soll auf möglichst wenige rechteckige Platten verteilt werden, ohne dass sich Teile überlappen und ohne dass ein Teil über den Plattenrand hinausragt. Das Ergebnis ist ein Zuschnittplan, ein Schnittbild je Platte, aus dem hervorgeht, welches Teil wo liegt und in welcher Reihenfolge die Schnitte fallen.

Die Stücklistenoptimierung geht dem voraus: Aus der Stückliste eines Möbels, also Seiten, Böden, Fronten, Traversen und Rückwänden mit Fertigmaß und Stückzahl, wird eine Zuschnittliste nach Material. Erst wenn jedes Teil einem Material zugeordnet ist und seine Maße feststehen, kann der Zuschnitt optimiert werden. Wer beides trennt, macht sich das Leben leichter: Die Stückliste beschreibt das Möbel, die Zuschnittliste beschreibt das Material.

Zwei Dinge leistet die Zuschnittoptimierung nicht. Sie ändert keine Maße, um Teile passend zu machen, und sie ersetzt nicht das Wissen, welche Kante sichtbar ist und welche Richtung die Maserung nehmen muss. Beides geben Sie vor; der Optimierer hält sich daran und sucht innerhalb dieser Vorgaben die sparsamste Anordnung.

Warum die Flächenrechnung beim Plattenzuschnitt nicht reicht

Die schnelle Rechnung kennt jeder: Fläche aller Teile addieren, durch die Plattenfläche teilen, aufrunden. Für eine grobe Materialkalkulation ist das ein brauchbarer erster Wert, und der Leitfaden zur Plattenberechnung zeigt, wie Sie ihn mit einem Zuschlag absichern. Als Bestellmenge taugt die Zahl nicht, aus vier Gründen.

• Teile füllen eine Platte nie lückenlos. Ein 720 mm hohes Seitenteil lässt neben sich auf einer 2070 mm breiten Platte einen Streifen, den nur ein passendes Teil nutzen kann. Bleibt der Streifen leer, ist er Verschnitt, obwohl er in der Flächenrechnung als nutzbar zählt.
• Jeder Schnitt frisst Material. Die Schnittfuge einer Formatkreissäge liegt je nach Sägeblatt bei rund drei Millimetern. Bei 120 Schnitten auf vier Platten summiert sich das zu einem Streifen, der in keiner Flächenrechnung vorkommt, aber am Ende ein Teil weniger auf die Platte lässt.
• Maserung schränkt die Drehung ein. Bei einem Holzdekor oder Furnier muss die Maserung auf Fronten und Seiten in dieselbe Richtung laufen. Ein Teil, das quer passen würde, darf nicht gedreht werden, und die Lücke bleibt.
• Der Plattenrand ist nicht immer nutzbar. Rohkanten, beschädigte Ecken und die Besäumung auf der ersten Schnittkante kosten ein paar Millimeter je Seite, die von der nominellen Plattengröße abgehen.

Die Folge ist, dass die Flächenrechnung fast immer zu wenig Platten liefert, und zwar umso deutlicher, je näher der Auftrag an einer ganzen Platte liegt. Im Rechenbeispiel weiter unten sagt die Fläche drei Platten und der Zuschnittplan vier. Der Unterschied ist eine Platte, die Sie entweder vorher bestellen oder mitten im Auftrag nachholen.

Plattenzuschnitt von Hand berechnen: die Streifenmethode

Bevor es Software gab, wurde der Zuschnitt auf Papier geplant, und die Methode taugt heute noch, um ein Ergebnis zu prüfen. Sie funktioniert in Streifen, weil eine Formatkreissäge in Streifen arbeitet: Die Platte wird zuerst in Längs- oder Querstreifen aufgetrennt, jeder Streifen dann in Teile.

1. Zuschnittliste nach Material sortieren. Alle Teile eines Materials auf eine Liste, mit Länge, Breite und Stückzahl im Fertigmaß. Gleiche Maße zusammenfassen.
2. Teile nach einer Seite gruppieren. Alle Teile mit derselben Breite bilden einen Streifen dieser Breite. Bei Möbelseiten von 560 mm Tiefe ist das ein 560-mm-Streifen, in den Seiten, Böden und Einlegeböden nacheinander passen.
3. Streifen auf die Platte legen. Die Plattenbreite durch die Streifenbreite plus Schnittfuge teilen, abrunden: So viele Streifen dieser Breite passen nebeneinander. Die Plattenlänge durch die Teilelänge plus Schnittfuge teilen, abrunden: So viele Teile passen in einen Streifen.
4. Restbreite mit schmalen Teilen füllen. Was neben den breiten Streifen übrig bleibt, nimmt Traversen, Sockelblenden und Leisten auf. Erst wenn kein Teil mehr passt, ist der Rest Verschnitt oder Reststück.
5. Platten zählen und Verschnitt bestimmen. Die Teilefläche durch die Fläche der angebrochenen Platten teilen, das ist die Ausnutzung; der Rest ist der Verschnitt in Prozent.

Die Streifenmethode ist ehrlich, aber sie hängt von der Reihenfolge ab, in der Sie die Teile anfassen. Zwei Schreiner kommen mit derselben Liste zu unterschiedlichen Plattenzahlen, und keiner weiß, ob es noch besser ginge. Bei zehn Teilen ist das eine Viertelstunde; bei sechzig Teilen aus drei Materialien mit Maserung ist es ein Abend, und das Ergebnis bleibt ein Versuch unter vielen. Genau diese Vielzahl von Versuchen übernimmt ein Rechner.

Plattenzuschnitt mit einem Rechner berechnen: Schritt für Schritt

Ein Zuschnittrechner nimmt die Zuschnittliste und die Platten, probiert viele Anordnungen durch und behält die, die am wenigsten Platten braucht. CutPlan lässt dafür über hundert Packstrategien im Browser laufen, mit Sortier- und Teilungsvarianten, Regalpackung und Maximalrechtecken, und zeigt das beste Ergebnis als Zuschnittplan. Die Schritte unten folgen der Oberfläche von CutPlan, die Eingaben sind aber dieselben Fakten, die Sie auch für die Streifenmethode zusammentragen.

1. Material anlegen

Jedes Plattenmaterial bekommt im Reiter Eingaben einen Namen und eine Dicke, zum Beispiel „Melamin weiß 19 mm“. Über + Material hinzufügen legen Sie weitere an, etwa ein Holzdekor mit Maserung oder eine dünne Rückwandplatte. Teile und Platten werden dem Material zugeordnet, und der Optimierer rechnet jedes Material getrennt.

2. Platten hinzufügen

Mit + Platte hinzufügen tragen Sie das Plattenformat ein, das Sie kaufen: Länge, Breite, Stückzahl und Material. Das gängige Großformat für Spanplatte und MDF ist 2800 × 2070 mm, weitere Formate finden Sie im Leitfaden zu Standard-Plattenformaten. Hat die Platte eine Maserung oder ein gerichtetes Dekor, setzen Sie unter Maserung die Richtung, in der sie über die Platte läuft. Bei uni beschichteten Platten bleibt es bei Keine Maserung.

3. Teile eingeben

Jedes Teil bekommt eine Bezeichnung, Länge, Breite, Menge und Material, alles im Fertigmaß. Eine bestehende Stückliste müssen Sie nicht abtippen: Eine aus Excel oder einer anderen Tabellenkalkulation kopierte Tabelle mit den Spalten Länge, Breite und Menge fügen Sie mit Strg+V direkt in die Teileliste ein und übernehmen sie nach einer Vorschau in einem Schritt. Teile, die einer Maserung folgen müssen, bekommen unter Maserung die Richtung Maserung vertikal oder Maserung horizontal; alle anderen bleiben auf Keine Maserung und dürfen gedreht werden.

4. Kanten eintragen

Über die Spalte Kante öffnen Sie den Kantenumleimer eines Teils und wählen für jede der vier Seiten getrennt, ob und welche Kante aufgeleimt wird: Länge (oben), Länge (unten), Breite (links), Breite (rechts). CutPlan zieht die Dicke des Umleimers je bekanteter Seite vom Fertigmaß ab und schneidet das Teil entsprechend kleiner, sodass das Möbel nach dem Bekanten wieder das Fertigmaß hat. Der PDF-Bericht summiert außerdem die benötigte Kantenlänge je Umleimer. Wie Sie Kanten planen, erklärt der Kantenband-Ratgeber.

5. Optionen setzen

Unter Optionen stehen die Einstellungen, die den Zuschnittplan bestimmen. Sägeschnittbreite ist die Schnittfuge Ihres Sägeblatts; sie gilt für das ganze Projekt und ist mit 3,2 mm vorbelegt. Plattenbesäumung zieht an jeder Plattenkante einen Streifen ab, der nicht genutzt wird, und mit Unterschiedliche Besäumung je Seite lässt sich die Besäumung für Breite und Länge getrennt einstellen. Teile drehen erlauben lässt den Optimierer beide Ausrichtungen eines Teils probieren. Strenge Maserungsrichtung erzwingt, dass ein Teil mit Maserung auf einer Platte mit Maserung nur so liegt, dass beide Richtungen übereinstimmen; die Option ist standardmäßig eingeschaltet.

6. Berechnen und Ergebnisse lesen

Nach Berechnen zeigt der Reiter Ergebnisse den Zuschnittplan je Platte und darüber die Kennzahlen Platten, Effizienz, Reststücke und Verschnitt. Die Schnittliste führt jedes Teil mit Fertigmaß und Schnittmaß, die Schnittschritte nennen die Reihenfolge der Schnitte an der Säge. Nicht platzierte Teile werden mit dem Grund aufgeführt, statt stillschweigend wegzufallen.

7. Exportieren

Für die Werkstatt exportieren Sie einen PDF-Bericht mit den Schnittbildern und der Schnittliste oder die Liste als Excel / CSV; Etiketten / Aufkleber liefern ein Etikett je Teil. Der Export als DXF für eine CNC-Maschine ist Teil des Pro-Tarifs.

Rechenbeispiel: acht Küchenunterschränke

Hier ist ein echter Durchlauf mit dem Optimierer, wie er ausgeliefert wird. Der Auftrag sind acht Unterschränke, 600 mm breit, 720 mm hoch und 560 mm tief, in uni weißem Melamin 19 mm auf Platten von 2800 × 2070 mm. Die Rückwände sind ein anderes Material und bleiben hier außen vor. Die Zuschnittliste im Fertigmaß:

Das sind 58 Teile mit zusammen 16,19 m² Fläche. Eine Platte von 2800 × 2070 mm hat 5,80 m², die Flächenrechnung ergibt also 2,79 Platten, aufgerundet drei. Mit einer Sägeschnittbreite von 3,2 mm bringt der Optimierer die 58 Teile auf vier Platten unter, bei 30,2 % Verschnitt bezogen auf die vier angebrochenen Platten; die vierte Platte trägt nur noch fünf Einlegeböden und bleibt zum größten Teil als Reststück erhalten. Ohne Schnittfuge, also mit 0 mm, passt derselbe Auftrag auf drei Platten mit 6,9 % Verschnitt.

Dasselbe Beispiel mit einem Holzdekor, bei dem Seiten und Fronten Maserung vertikal tragen und die Platte längs gemasert ist, ergibt ebenfalls vier Platten bei 30,2 % Verschnitt. Die Maserungsbindung kostet hier keine zusätzliche Platte, weil die betroffenen Teile ohnehin längs auf die Platte passen; sie verändert nur, welche Teile sich eine Platte teilen. Das ist nicht immer so, und deshalb lohnt es sich, die Maserung nur dort zu setzen, wo sie sichtbar ist.

Verschnitt minimieren: sieben Stellschrauben

Der Optimierer sucht die beste Anordnung für die Vorgaben, die er bekommt. Die Vorgaben bestimmen Sie, und an ihnen lässt sich beim Verschnitt am meisten gewinnen. Der Leitfaden zum Minimieren von Holzverschnitt geht auf jede Stellschraube ausführlich ein; hier sind die sieben, die im Alltag den Unterschied machen.

1. Die Schnittfuge messen, nicht schätzen

Die Sägeschnittbreite steht auf dem Sägeblatt, und sie stimmt nur, wenn das Blatt sauber läuft. Messen Sie einen Probeschnitt nach und tragen Sie den gemessenen Wert ein. Eine zu klein eingegebene Fuge ergibt einen Plan, bei dem das letzte Teil eines Streifens nicht mehr passt; eine zu große verschenkt Material.

2. Maserung nur setzen, wo sie zählt

Ein Boden, der zwischen zwei Seiten verschwindet, braucht keine Maserungsbindung. Jedes Teil mit Keine Maserung darf gedreht werden und gibt dem Optimierer eine Freiheit, die er in weniger Platten übersetzt. Wann die Richtung wirklich zählt, erklärt der Leitfaden zur Maserungsrichtung; kurz gesagt: sichtbare Fronten, Seiten und Blenden ja, verdeckte Konstruktionsteile nein.

3. Das Plattenformat zum Auftrag wählen

Legen Sie zwei Plattenformate an, etwa 2800 × 2070 und 2500 × 1250, und lassen Sie den Optimierer beide verwenden. Ein Auftrag aus vielen 560 mm tiefen Teilen nutzt ein Format besser als das andere, und das zeigt sich erst im Zuschnittplan. Wer nur ein Format auf Lager halten will, schaltet Nur ein Plattentyp ein und bekommt das beste einzelne Format für den ganzen Auftrag.

4. Aufträge bündeln

Zwei kleine Aufträge im selben Material ergeben zusammen weniger angebrochene Platten als getrennt, weil die Teile des einen die Lücken des anderen füllen. Wer die Zuschnittlisten von zwei Kommissionen in ein Projekt kopiert, sieht sofort, ob sich das Bündeln lohnt.

5. Reststücke speichern und bevorzugen

Nach jeder Berechnung listet CutPlan die Reststücke, deren beide Seiten mindestens 50 mm messen; über Min. Reststück heben Sie diese Schwelle je Material an, damit keine Streifen als Lagerware erscheinen, die Sie ohnehin wegwerfen. Mit Reststücke speichern wandern die brauchbaren Reste in Ihren Bestand. Beim nächsten Auftrag werden sie nur dann vor einer neuen Platte verwendet, wenn die Option Meine gespeicherten Reststücke bevorzugen eingeschaltet ist; ohne sie zählt ein Reststück im Plan so viel wie eine ganze Platte und bleibt oft liegen. Wie ein Reststücklager im Alltag funktioniert, beschreibt der Leitfaden zur Reststückverwaltung.

6. Kanten vor dem Zuschnitt einplanen

Wer den Umleimer erst nach dem Zuschnitt bedenkt, schneidet die Teile im Fertigmaß und hat nach dem Bekanten Möbel, die um zwei Kantendicken zu groß sind. Die Kante je Seite einzutragen, kostet eine Minute und sorgt dafür, dass das Schnittmaß in der Schnittliste stimmt.

7. Sägbarkeit gegen Dichte abwägen

Die dichteste Anordnung enthält manchmal Stellen, an denen kein gerader Schnitt von Kante zu Kante die Teile trennt. Die Ergebnisse weisen solche Stellen aus. Wer sie an der Formatkreissäge nicht haben will, schaltet Mit der Säge schneidbares Layout bevorzugen ein; die Option ist standardmäßig aus und kann zusätzliche Platten kosten, dafür lässt sich jeder Plan mit geraden Schnitten abarbeiten. Der Vergleich von Guillotineschnitt und freiem Schnitt zeigt, worum es dabei geht.

Von der Stückliste zur Zuschnittliste

Die meisten Fehler beim Plattenzuschnitt passieren vor dem Optimierer, beim Übertragen der Stückliste. Drei Regeln halten die Zuschnittliste sauber. Erstens: Fertigmaße eingeben und Kanten getrennt eintragen, nie das Schnittmaß von Hand vorrechnen. Zweitens: Länge ist bei einem Teil mit Maserung immer das Maß entlang der Maserung, damit die Richtung stimmt, wenn Sie sie setzen. Drittens: Teile mit gleichem Maß und gleichem Material zu einer Zeile mit Stückzahl zusammenfassen, dann ist die Liste kurz genug, um sie mit der Zeichnung abzugleichen.

Wer seine Stücklisten in einer Tabellenkalkulation führt, kopiert die Spalten Länge, Breite und Menge und fügt sie mit Strg+V in die Teileliste ein; wer aus einem CAD-Programm kommt, exportiert dort eine CSV-Datei nach der CSV-Vorlage von CutPlan und importiert sie. Nach der Berechnung geht die Schnittliste als Excel / CSV wieder zurück, etwa für die Bestellung oder die Kalkulation. Ein Beispiel für eine vollständige Stückliste, von den Korpusteilen bis zur Sockelblende, gibt der Leitfaden zur Zuschnittliste für Küchenschränke. Rollenware wie Stoff oder Folie plant CutPlan übrigens auf dieselbe Weise, nur mit einer Länge in Metern statt einer Plattenzahl.

Was der kostenlose Rechner enthält

Zuschnittoptimierung, Schnittfuge, Maserung, Kantenumleimer und Reststücke sind keine kostenpflichtigen Funktionen. Der kostenlose Tarif von CutPlan bietet 30 Berechnungen und 5 Exporte pro Monat, bis zu 150 Teile und 20 Materialien in einem Projekt sowie ein in der Cloud gespeichertes Projekt; eine Kreditkarte ist nicht nötig. Kostenlose PDF-Exporte tragen ein Wasserzeichen. Wer mehrere Aufträge pro Woche plant, hebt die monatlichen Grenzen mit einem Projektpaket oder mit Pro auf, das zusätzlich den DXF-Export für CNC-Maschinen enthält. Die Berechnung selbst ist auf jedem Tarif dieselbe.

Häufig gestellte Fragen