淺談下料過程材料消耗控制

張鑫

摘要：傳統制造業在生產過程中，下料環節不可避免，下料前的原材料采購，消化圖紙后根據圖紙資料編制工藝，按照工藝資料完成下料排料工作，下料過程的消耗控制，如何保證生產中下料進度，滿足生產需求，實現成本控制，實現原材料最大利用，本文對下料過程控制進行了簡要概括。

關鍵詞：原材料;下料;工藝定額

引言

下料運用專業套料軟件，人工與自動結合，運用先排窄長件、易變形 件、再排寬短件、異型圖形件大小件巧妙配合、合理設置引入/引出、切割 路徑、通過與生產工反復溝通，理論與實際相結合，再保質保量完成下料 的同時，也節省原材料。將產生的余料登記上賬，生產工做好標識移植，做到投下批時，及時將所產生的余料使用，通過批量的投入最終實現余料 積累成大料或整張。下料平臺劃分小件專用下料區，下料平臺能獨立取出，能整體將掉入水中的小件全部收集起來，確保小件全部撈出。制作各種專 用轉運框，在搬運送料之前嚴格做到確認件數后再送，送到下道工序后必 須要對方確認后再卸料。

責任到人嚴格做到“三檢制”，確保繪圖尺寸準確、套料程序準確合理、 下料首檢確認準確無誤。理論與實際相結合，多與生產工溝通，了解實際?下料情況，及時解決所遇到的難題，落實實際余料情況，確保余料臺賬準?確。加強員工質量意識，培養第一次就把工作做對做好，將日常問題匯總，舉一反三。實現下料過程控制價值，減少庫存，降低原材料轉運費用。

1.影響下料過程原因分析

前期軟件排料，大尺寸不規則零件間的區域未充分利用，異形件中央?的空洞未利用。設備下料完成后存在一部分大尺寸可利用的廢料、一部分?小尺寸零件在下料和搬運過程中遺落、丟失，余料未能充分利用，未做到?二次利用。小尺寸零件掉落下方水槽中，由于水質渾濁，未被發現。生產?過程中未有效利用之前的邊角余料，造成余料堆積或者余料當成廢鐵處理。工藝定額與實際消耗有出入，原材料采買遇到瓶頸，都將影響下料過程。

2.對策制定

2.1 預排料

下料車間所承攬下料任務，大部分需要倒料，庫房保管按消耗噸位發 料，不考慮原材料寬度和長度是否適合零件使用。按此流程運行會造成特 殊要求零件原材料無法使用，還會出現套料后原材料數量不夠等一問題，造成退料、換料、補料等情況出現，嚴重影響到下料進度。拿到資料后，由排料員先進行“預排料”，列出轉料明細，并把要求進行備注，及時與轉 料人員溝通，發現問題及時解決。對于有特殊情況的，排料人員及時反饋 問題，及時溝通解決。在原材料領取前完成所需用料的全部核算，避免按 消耗噸位發貨出現的缺料補送的情況。通過領料前的溝通工作，實現一次 性就把工作做對做好，避免退料、換料、補料等情況出現，進一步提升下 料車間的生產進度。

2.2 連點切割解決下料變形

下料車間所承制的產品中含圓環形狀零件，工藝要求不允許拼接，由 于圓環的外形較大，而單邊寬度為 150mm，此類產品按常規方法切割下料，會在切割過程中出現下料變形，超出下料工藝公差要求，最終導致報廢。根據零件外形尺寸大小，要求對應寬度的原材料，保證能整件下出。運用 “留割切割工藝”在圓環的內外四周均勻的設置連點位置，為控制連點處 在鋼板內應力的作用下被撐裂斷開，留割長度應設置在 20mm 左右。待零 件自然冷卻后，將連點處燒開，把零件取出。通過合理運用“留割切割工 藝”，能有效控制零件下料變形，確保產品下料尺寸符合工藝要求，保證交 驗合格率。

2.3 改變切割順序

下料車間所承制的任務中“內板（厚度 80mm，外形 2250mm*2080mm）” 按正常從左到右套料的切割順序下料，由于最后一件零件周邊的余量已不?能滿足固定零件位置的要求，從而造成每張料的最后一件在切割過程中都?會存在不同程度的熱變形，造成外形尺寸 5-8mm 的變形差異，嚴重影響零?件的質量，還造成原材料的浪費。擺脫常規的套料方法設置的切割順序。套料后，出程序時，將排在最后幾件零件的打火點位置及切割路徑進行合?理的設置，并將它們的切割順序指定為第 4、5、6，把程序中間位置的零?件切割順序指定為最后，整體呈現由外部向內部切割的順序。通過切割順?序的合理設置，最終確保程序中各零件的下料尺寸在工藝要求之內，阻止?因零件熱變形造成的原材料浪費。

2.4 原材料采買

對于采購部門在市場上購買原材料有難度且價格昂貴，如按厚度要求 購買，不僅耽誤工作進度，有些特殊厚度的料（如δ330），已超出車間現 有切割設備的加工范圍，無法切割下料。與采購部門、技術部工藝人員通 過查看工藝圖紙共同了解零件用途。由財務部門庫房保管提供最新庫存信 息，通過現有庫存料進行厚度拼接。清理庫存料，解決原材料購買難題，加快生產進度，確保任務按期完成。

2.5“專車專人”工作法，控制關鍵件變形

下料車間所承制的任務在下料過程中存在不同程度的熱變形，開口零 件當燒掉邊料下料后，開口處的尺寸會收縮近 10mm，所收縮的 10mm 可通 過校形糾正。但其它尺寸處存在 3-5mm 變形，需下料解決控制，確保下料 精度后方可流轉。由專人控制、專車下料。在切割過程中跟蹤測量下料尺 寸并做記錄，通過整套流程下來，分析各階段零件下料尺寸變形情況，總 結規律。通過分析零件下料尺寸變形規律，在工藝要求范圍內適當調節切 割程序中的數據，最終達到使用范圍。采取穿孔打火點切割，不使用邊緣 引入切割，防止邊料撬開零件變形。當天切割完的零件，待其自然冷卻后，再燒斷邊料下料。此方法有效保證零件的外觀質量，使交驗合格率達到 100%。

2.6 運用“預穿孔工藝”提高工作效率

下料車間接到數量多的零件，按常規的套料出程序下料，一個零件一?個打火點不僅費時、還費料，由于打火點多，所產生的飛濺物堆積在鋼板?表面，在切割過程中會影響切割氣流的切割軌跡，造成零件表面燒傷，嚴?重影響產品表面質量。通過優化套料工藝運用圖形套料軟件在程序中設置?“預穿孔”切割工藝;將四件零件排列為一個組合，在它們公共區域設置?“預穿孔”，實現每四件零件共用一個打火點。一個組合就可省去 3 個預熱?時間。此方法使用后在確保零件表面質量的前提下，提高工作效率近 40%。

2.7 合理運用“轉角回路”切割工藝

在日常下料中，會經常遇到批量圖形零件，存在銳角倒角，甚至更加 小的尖角，按常規的套料出程序下料，會造成所下倒角損壞，尺寸無法保 證，嚴重影響的產品的生產進度和產品質量。通過優化套料方法，巧妙運 用“轉角回路”切割工藝，改變切割路徑，在零件倒角處形成轉角回路。運用此下料工藝能確保零件倒角外形尺寸，確保產品質量，確保一次性交 驗合格率達 100%。

2.8 運用“留割工藝” 解決薄板切割熱變形

在等離子設備切割下料中遇到δ10 以下薄板，下料尺寸為窄長件、批 量性的（如：δ4 厚?340*7865*96 件），在切割過程中由于切割熱變形引 起鋼板移位，造成零件尺寸偏差嚴重且容易造成槍頭受損。通過優化套料 工藝運用圖形套料軟件在程序中設置“留割”切割工藝;在窄長零件每兩 件中間余料的長度方向，每間隔 2 米左右處設置 1 個留割，留割長度約為 10mm，這樣切割完成后所有零件都緊緊的連在一起，有效的控制了鋼板移 位和零件熱變形，待零件冷卻后用手工槍將留割處切割開。有效的控制產 品受熱變形，確保下料尺寸的同時也大大提高了下料速度，節約原材料。

3 結論

下料過程及時與工藝人員、生產人員進行溝通、聯系、配合，當有批 量性新產品投入時，由工藝人員將圖紙工藝下發排料員，繪圖后經排料人 員運用專業套料軟件套料后，確定出材料消耗定額，反饋工藝人員，工藝 人員再出工藝定額及實用消耗匯總表，再下發采購處進行原材料購買，實 現從源頭控制。將實際余料相關信息整理匯總，通過與檢驗部門溝通，對 原材料進行采檢，完善相關手續，最終實現余料退庫。通過下料過程控制 可提高下料效率，節省原材料，實現成本最大化。

參考文獻：

[1]霍長榮、韓志范，鈑金下料常用技術第 2 版。北京：機械工業出版 社。2018

[2]焊接手冊第三卷北京機械工業出版社 2007 年 10 月