浅谈配套型钣金企业降低材料损耗的方法

·株洲华信精密工业股份有限公司

导 语

在配套型钣金加工企业中，材料成本占比一般都在20%以上，所以提高材料利用率，降低材料损耗是钣金制造中一个永恒的话题，再加上配套型钣金加工企业短频快的特点，既要利润又要效率。如何让成本最优化，每个企业都做了不少的功课，这直接反映了公司的经营水平与竞争力，甚至会关系到公司的生死存亡。基于此，本文从我司材料成本控制角度出发，介绍在产品结构、加工方法、排版套料等方面系统的解决方案，旨在为配套型钣金加工企业降低材料损耗提供一定的参考。

配套型钣金加工企业一般都是客户来图加工，对技术要求不高，产品附加值低，导致市场竞争越来越严峻。如何在残酷的市场竞争中杀出一条血路，拼的就是服务，拼的就是价格，但最终拼的是企业内部的管理。目前钣金设备的加工工艺都大同小异，加工出来的产品质量差别也不明显，所以，通过企业内部方方面面的成本控制使能力提升，才能在这个激烈的市场竞争中占有一席之地。接下来我会结合我司这些年在钣金加工配套服务多年的经验，对我司在降低材料损耗的常用方法上做归纳分享。

材料消耗大的主要影响因素

结构问题

轨道交通行业配套型钣金加工企业的绝大部分图纸都由客户提供，而不参与客户产品结构设计，只是对客户来图进行工艺设计，因此对客户产品的结构优化没有修改权只有建议权，如果要修改产品结构必须要客户设计同意后才能修改，客户设计的产品结构一旦定型，很难再去对其进行调整。对于像正方形法兰框架类产品，如果采用整体设计，产品中间镂空部分就浪费了，如果采用拆分式拼焊结构，材料的损耗就明显比整体式结构的材料损耗低得多，所以，部分产品如果能从结构上优化会极大程度上减少产品的材料损耗。

编程问题

下料编程软件自动排版效率高，编程人员从图纸的处理到加工程序生成的整个过程软件都可以自动完成。编程人员通常会使用软件自动生成加工程序，不会对一些可以共边的零件做处理，编程排版的尺寸根据原材料本身的规格尺寸来定，所以在板材尺寸无法调整的情况下，本来能进行共边的却未做共边处理，就会导致材料损耗大。一些国产软件本身就没有进口软件那么智能化，需要编程人员在软件排版之前进行手动共边处理，但是共边处理的过程比较繁琐，会导致编程效率低，在实际生产过程中很多人就干脆不考虑共边切割的问题，所以材料利用率很难提升。

套料问题

配套型钣金加工企业一般都会重点关注套料问题，因为这个直接关系到材料的利用率，如果控制不好，材料就会白白浪费。例如：前段时间，我们给客户做了一个钣金柜体，此柜体零件大概有200种，涉及不同类型的材料与不同厚度的材料种类共有10多种，不锈钢板材料与碳钢材料厚度2～8mm都有涉及，碳钢有Q235B、Q345E、Q310NQ等，不锈钢有304冷板与不锈钢321。而且客户订单未进行固化，每次下订单都要重新进行排版编程，一来编程效率低下，二来材料损耗也非常大。所以从客户订单计划管控、材料种类统型、厚度统型等方面做相应的优化工作，对降低材料的损耗有很大的作用。另外我们使用的套料软件也越来越智能化和高效化，套料越来越依靠套料软件自动排版去实现，由于套料软件本身存在一定的计算偏差，所以套料后需要人工进行微调，一定程度上可以减少材料的损失。

管理问题

作为配套型钣金加工企业，材料损耗实际上是配套型钣金加工企业在管理中面临的深层次问题，如订单计划配套不合理，订单未进行整合，按需采购、零星采购导致物料价格偏高，仓库对下料领料实行的是多退少补，没有实行定额领料，对材料的损耗没有监管，物料多次流转导致生产制造BOM变异等，均会造成材料损耗过大。另外，对于配套型钣金加工企业来说，快速反应能力是企业提升竞争力很重要的一个因素，“天下武功，唯快不破”，为了快速响应客户的交期需求，企业往往会多备一些材料，由于市场的不确定性与工厂自身管理水平问题，没有把握好安全库存比例的设置会导致浪费严重，自然而然使损耗加大。

降低材料损耗常用解决方法

优化产品结构

将整体结构改成拆分式，提高材料利用率，防止因中间镂空部位面积过大无法套料而产生边料，从而提升零件的材料利用率，降低材料损耗，如图1所示，以前我们公司此种产品产生的边料基本只能做废料处理，优化前该零件的材料使用量为11.14kg，经过结构优化后该零件的材料使用量为2.3kg，材料损耗明显减少。

图1 结构优化前后对比

优化加工方法

采用新型共边切割不仅在切割效率提升30%～50%，同时材料损耗也有明显的减少，如图2所示，如果不采用共边切割一整张板材无法满足需求，需要重新用另一张板材排版加工，如此就会产生边料，材料损耗也明显加大。

图2 共边切割前后对比

排版套料

针对同一柜体上不同类型材料与客户的设计人员沟通后统型成一种材质，减少不必要的材料浪费，部分小件统一板厚可以嵌入零件镂空位置，减少边料的产生。改善前后排版套料方式如图3所示，改善前每列车需要用3mm×1200mm×3000mm的Q310板材6张，3mm×1500mm×3000mm的Q345板材1.2张；改善后每列车需要用3mm×1200mm×2500mm的Q310板材6.5张，不再需要Q345板材。改善前与改善后对比可知通过材料材质的统一与板厚的统一既可以提高编程效率同时损耗也明显降低，再加上把排版规格做好定尺板，这样材料的损耗会更低。

图3 排版套料改善前后

结束语

以上谈及的解决方法是我司在实际生产过程中不断优化与改善积累总结出来的，是能够快速提高材料利用率，减少浪费的方法。如需进一步提升材料利用率，我认为从管理方面做进一步的思考与提升会有更大的空间，比如，计划的管控、物料的流转管理、材料定量锁价采购管理、仓库定额领料、限额领料管理等都能很好的降低材料的损耗。提升材料利用率是个系统的工程，应该从设计、采购、管理等多方面下功夫，才能让企业在成本控制的道路上走得越来越好。