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        提高板材利用率的途徑

        2020-04-22 06:22:48李美玉
        中國金屬通報 2020年14期
        關(guān)鍵詞:套料余料版圖

        李美玉

        (湖南聯(lián)誠軌道裝備有限公司結(jié)構(gòu)件事業(yè)部,湖南 株洲 412001)

        目前地鐵機(jī)加工行業(yè)競爭激烈、利潤低,如何提高板材利用率是我們備料工藝員的重中之重。質(zhì)量與成本是一個企業(yè)的生命,我們地鐵行業(yè)控制成本就顯得尤為重要,因為我們使用的原材料是鋁板和鋁型材。鋁相對于碳鋼和不銹鋼來說,采購價格貴、加工成本也高,所以提高鋁板和鋁型材的利用率是我們備料工藝員的重要任務(wù)。但是,降成不是靠某一個人、某一個部門能夠完成的,而是需要我們多部門、多環(huán)節(jié)、乃至公司全體員工共同完成的大課題。

        我將從本事業(yè)部的實際情況出發(fā),闡述提高板材利用率的各種途徑。

        1 遵循套料原則、采取多種優(yōu)化方式。

        我們套料員應(yīng)該遵循基本的套料原則:

        (1)以一張整板為例,套料時應(yīng)該遵循一定的方向性,推薦先從左下角開始,然后逐漸向上或者向右擺放零件,如圖1所示。

        (2)先套輪廓大的產(chǎn)品,再套輪廓小的產(chǎn)品,如圖2 所示。

        (3)先套尺寸長的產(chǎn)品,再套尺寸短的產(chǎn)品。

        (4)對于外輪廓方方正正的產(chǎn)品或者至少有一條邊是直邊的產(chǎn)品可以采取共邊切割,既省料又節(jié)約工時;可以X 軸或Y軸單方向共邊,也可以X 軸和Y 軸同時共邊。

        (5)對于外輪廓為異形的產(chǎn)品,通過旋轉(zhuǎn)、鏡像可以得到更加優(yōu)化的排版。

        圖1 套料順序范例

        圖2 套料排版范例

        (6)對于外輪廓方方正正的產(chǎn)品或者至少有一條邊是直邊的產(chǎn)品,還可以采取借邊的方式,就是借用板材的某一邊,借用邊不需要切割,不但可以節(jié)省板材,而且還可以節(jié)約加工費用和減少加工工時。

        (7)每個項目套料完成后,應(yīng)該對每張排版圖進(jìn)行分析,如果某種材質(zhì)的某種板厚的排版圖中有大量的余料,而其他項目的同材質(zhì)同板厚的排版圖中都是小產(chǎn)品,通過與相關(guān)部門溝通,在生產(chǎn)進(jìn)度允許的情況下,可以把兩個項目的產(chǎn)品混套在一起,同時切割,減少板材消耗。

        2 多種套料方式結(jié)合

        我們主要有自動套料與手動套料兩種方式。一般情況下,我們套料時都會優(yōu)先采用自動套料,自動套料速度快,能夠在幾分鐘之內(nèi)輸出產(chǎn)品排版圖,但是自動套料也有弊端,套完之后需要調(diào)整排版圖。這種情況下,我們再采用手動套料,可以在自動套料排版圖的基礎(chǔ)上稍微調(diào)整,也可以刪除自動套料排版圖,只是借用自動套料中好的排版方式,然后全部手動套料。套料一般推薦使用兩種套料方式相結(jié)合,經(jīng)過反復(fù)排版,才能得到最省的排版圖。

        3 核算定額

        3.1 核算采購定額

        以項目為單位,以一列車(一臺車)為基數(shù)、根據(jù)工藝流程核算板材與型材采購定額。

        3.2 核算消耗定額

        以項目為單位,根據(jù)固定的生產(chǎn)計劃數(shù)核算板材消耗定額。

        通過消耗定額與采購定額之間的比例關(guān)系,經(jīng)過對比,可以檢查采購定額是否合理,也可以監(jiān)督消耗定額是否偏離采購定額,如有異常,及時糾正,減少原材料浪費。

        4 通過工藝分析、工藝更改達(dá)到提高板材利用率的目的

        (1)可以采用厚板代替薄板,比如說,如果16mm 的余料特別多,而同材質(zhì)15mm 的產(chǎn)品通過與客戶溝通可以用16mm 的余料,15mm 的板材可以不采購或者減少采購量,機(jī)加過程中把厚度16mm 銑成15mm 即可。

        (2)如果產(chǎn)品的外輪廓為異形,單件產(chǎn)品耗費板材太多且利用率很低,經(jīng)過工藝分析,征得客戶同意,可以考慮把產(chǎn)品拆分之后再下料。

        (3)如果產(chǎn)品的外輪廓為圓環(huán)或者“回”字形,占用板材面積大且利用率特別低,經(jīng)過工藝分析、征得客戶同意,可以考慮把產(chǎn)品平均分成幾等份下料再焊接成形。

        5 余料管理

        每張板材一次性達(dá)到最佳利用狀態(tài)的可能性不大,畢竟每次套料的利用率與每種產(chǎn)品的形狀有關(guān),余料的產(chǎn)生不可避免,那么余料管理合理與否對于板材利用率的影響至關(guān)重要。余料管理主要做好以下三方面:

        (1)編程過程中,設(shè)定好余料的切割路徑,從源頭管控余料,避免余料流失。

        (2)作好余料標(biāo)識,余料產(chǎn)生后應(yīng)該在余料表面標(biāo)注板材出廠時的相關(guān)信息,避免后續(xù)出現(xiàn)因余料標(biāo)識不清導(dǎo)致不能使用的狀況。

        (3)建立余料臺賬,主要包含材質(zhì)、板厚、余料規(guī)格、余料數(shù)量、余料產(chǎn)生日期、余料狀態(tài)等相關(guān)信息。

        (4)安排專人管理余料,做好余料的出入庫記錄。

        6 制定合理的板材采購規(guī)格

        不同的項目,產(chǎn)品的形狀不一樣,需要的板材規(guī)格也不一樣,這就需要在首次套料過程中,通過多次排版、多次優(yōu)化、選擇最優(yōu)的板材規(guī)格。合理的板材規(guī)格從源頭減少了余料的產(chǎn)生,降低了余料管理成本,從根本上提高了板材利用率。

        7 選擇合適的板材消耗規(guī)格

        新產(chǎn)品試制時,庫房里現(xiàn)有的板材規(guī)格不一定合適,需要我們在套料過程中多次排版,多次比較、選擇利用率相對較高的板材規(guī)格,盡量減少余料的產(chǎn)生。

        8 調(diào)整產(chǎn)品的切割方式

        產(chǎn)品下料一般采用激光切割、步?jīng)_切割、水切割、等離子切割、鋸切等切割方式。套料完成后應(yīng)仔細(xì)分析不同切割方式的排版圖,經(jīng)常會出現(xiàn)某些切割方式的板材利用率特別低,而某些切割方式的排版圖中絕大部分是小產(chǎn)品,這種情況下,我們應(yīng)考慮在不增加成本的基礎(chǔ)上是否可以更改部份小產(chǎn)品的切割方式,減少板材的總體消耗量。

        9 設(shè)置合理的產(chǎn)品間距和邊距

        針對不同的切割方式應(yīng)設(shè)置合理的產(chǎn)品與產(chǎn)品之間的間距,以及產(chǎn)品與板材邊緣之間的距離。

        套料間距的設(shè)置與機(jī)床、下料方式有關(guān),如表1 所示。

        表1 鋁板套料產(chǎn)品間距規(guī)范 單位:mm

        套料邊距設(shè)置跟機(jī)床有關(guān),如表2 所示。

        表2 鋁板套料邊距設(shè)置規(guī)范 單位:mm

        10 從設(shè)計的角度提高板材利用率

        10.1 套料工藝員根據(jù)原材料具體消耗情況反饋給設(shè)計負(fù)責(zé)人

        設(shè)計負(fù)責(zé)人最初在選擇板材材質(zhì)時更多地注重材料的力學(xué)性能,比如說,延伸率,塑性、強(qiáng)度等方面。但是產(chǎn)品試制之后,我們備料工藝員通過分析排版圖,如果發(fā)現(xiàn)某種材質(zhì)的余料特別多,而剛好同板厚其他材質(zhì)有很多小尺寸的產(chǎn)品,這種情況可以考慮與客戶溝通,在保證產(chǎn)品要求的情況下,某些產(chǎn)品的材質(zhì)是否可以更改。如果設(shè)計負(fù)責(zé)人經(jīng)過核算滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求,就可以減少小尺寸產(chǎn)品的板材采購量。

        10.2 設(shè)計負(fù)責(zé)人也可以主動了解各生產(chǎn)單位原材料消耗的具體情況

        設(shè)計負(fù)責(zé)人主動了解生產(chǎn)現(xiàn)場的原材料消耗情況有一定的必要性:一方面設(shè)計負(fù)責(zé)人在設(shè)計新產(chǎn)品時,在滿足產(chǎn)品要求的情況下,盡量考慮消耗現(xiàn)有的余料。另一方面設(shè)計負(fù)責(zé)人了解原材料的消耗情況有利于給新產(chǎn)品選材時優(yōu)先選用常用原材料,避免采用使用頻率低的原材料,因為使用頻率低的原材料產(chǎn)生的余料很難消耗完,影響原材料利用率。

        11 結(jié)論

        本公司作為中國目前最大的軌道交通裝備部件制造商和供應(yīng)商之一,銷售額逐年遞增,原材料消耗量也會逐步增加,原材料成本占所有成本的比重相當(dāng)大,如果我們想在以往的基礎(chǔ)上提高我們公司的凈利潤,那提高板材利用率不僅僅是我們備料工藝員的任務(wù),更是我們公司全體員工都必須重視的環(huán)節(jié)。

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