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如何提高數(shù)控切割機(jī)的鋼材利用率

各家廠家買回?cái)?shù)控切割機(jī)回去加工，都是為了提高生產(chǎn)效率，提高鋼材的利用率，達(dá)到節(jié)省成本的目的，但由于有些操作人員沒(méi)有注意工藝的要求同操作不夠熟練，導(dǎo)致鋼板浪費(fèi)嚴(yán)重，為了為各廠家節(jié)省成本，武漢拓晟科技今天就如何節(jié)省鋼材的利用率著手，重點(diǎn)分析，給出合理的解決方案！

鋼板下料材料利用率和切割耗材壽命的高低是影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益的主要因素之一，本文從鋼板下料的特點(diǎn)和我公司現(xiàn)在的生產(chǎn)狀況分析計(jì)算，提出幾項(xiàng)措施，以提高鋼板利用率，降低切割成本，從而為我公司獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。

（一）合理采購(gòu)板材

（1）：固定板材規(guī)格

目前我廠主要生產(chǎn)山河公司的外協(xié)計(jì)劃推土鏟和挖斗，由于產(chǎn)品形式單一，零件形狀不規(guī)則，零件面積較大，所以給數(shù)控切割排料計(jì)算時(shí)帶來(lái)的工作難度加大。以δ28mm的板厚為例，現(xiàn)在我公司所需要使用28mm鋼板僅僅是50機(jī)和60機(jī)推土鏟的立板，而這兩個(gè)零件的排列方式基本上是固定的，假若購(gòu)買回來(lái)的鋼板規(guī)格是2100mm×8000mm，而下料排列最大寬度卻只能到2000mm，所以就會(huì)有一條8米長(zhǎng)；10厘米寬；28毫米厚的鋼板被閑置浪費(fèi)，并且10厘米寬的板材也不好再利用，基本上相當(dāng)于廢品，可見(jiàn)若能根據(jù)實(shí)際切割排列方式購(gòu)買固定規(guī)格板材將減少很多不必要的邊角料浪費(fèi)。根據(jù)公司現(xiàn)在生產(chǎn)的機(jī)型，不斷組合排列，現(xiàn)將板材規(guī)格固定如下：

δ6mm：主要用于各機(jī)型弧板，742和660的下側(cè)板，50機(jī)和60機(jī)推土鏟的三角板，固定規(guī)格1.5M×6M最為合適。

δ8mm：用于16機(jī)挖斗側(cè)板和50機(jī)推土鏟的側(cè)板，固定規(guī)格1.5M×6M最為合適。(現(xiàn)在所使用的6mm和8mm的板材剛好合適)

δ12mm：用于45A上側(cè)板，16機(jī)耳板，和60機(jī)推土鏟封板，固定規(guī)格1.5M×6M最為合適。（最好能再寬3到5厘米最好，1.53M可以控制變形）

δ14mm：用于16機(jī)唇板,65機(jī)耳板,60機(jī)推土鏟刀片,固定規(guī)格2M×(6-8)M最為合適。(小于6米切割就不劃算,大于8米吊板不安全)

δ16mm：用于45A耳板,唇板,65機(jī)上側(cè)板,固定規(guī)格2M×(6-8)M最為合適。(小于6米切割就不劃算,大于8米吊板不安全)

δ20mm：使用量小于其它板材,用于16機(jī)28機(jī)38機(jī)推土鏟的立板和50機(jī)耳板,2M×(6-8)M最為合適。

δ22mm：僅用于742唇板和60機(jī)推土鏟的耳板,由于零件單一,但用量較大,請(qǐng)嚴(yán)格控制規(guī)格2.2M×(6-8)M

δ28mm：僅用于50機(jī)和60機(jī)推土鏟立板,零件單一,使用量大,最好能同時(shí)購(gòu)買兩種規(guī)格的,一種用于60機(jī)切割,一種用于50機(jī),60機(jī)需要的板寬為1.85M,50機(jī)需要的板寬為2M,若有2.73M寬的板材,則可以通用。長(zhǎng)度不限，越長(zhǎng)越省料，但不能超過(guò)10M。

（2）注意鋼板購(gòu)買時(shí)質(zhì)量

在鋼板已經(jīng)生銹或已經(jīng)變形彎曲的情況下，盡量不要購(gòu)買。彎曲變形的鋼板會(huì)加大切割難度，容易造成切割質(zhì)量差，并且切割完畢后需要大錘敲打校形，影響產(chǎn)品外觀并增加制作工時(shí)，耽誤生產(chǎn)進(jìn)度，目前下料組堆放十幾塊60機(jī)立板，因板材已經(jīng)彎曲變形而無(wú)法較直，造成了材料積壓和人力資源的浪費(fèi)。嚴(yán)重變形的，只能夠當(dāng)廢品處理。如60機(jī)刀片，寬度僅90mm，假如變形不合格的話，就毫無(wú)利用價(jià)值。若鋼板生銹，則在切割過(guò)程中，很容易出現(xiàn)斷線，切割面不平等現(xiàn)象，解決該問(wèn)題的方法是換大一號(hào)的割嘴切割生銹的板，眾所周知，3號(hào)割嘴所消耗的氧氣和丙烷是2號(hào)割嘴的一倍多，所以為生銹鋼板付出雙倍的切割成本，顯然很不劃算。并且銹鐵的溶點(diǎn)高于鋼板，在切割時(shí)，會(huì)不斷的炸出小鐵屑，嚴(yán)重時(shí)，會(huì)直接燒傷、炸傷割嘴，造成不必要的耗材損失。

（二）提高切割效率

切割效率一直被忽視，但它卻是生產(chǎn)的重中之重。效率的高低直接影響到鋼材利用率和切割質(zhì)量。目前，一些公司對(duì)數(shù)控切割方面認(rèn)識(shí)不足，滿足于“可以切”的基本要求。只要能夠編程，生成切割程序，可以切割就行了，忽視了切割效率、切割質(zhì)量和鋼材利用率。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇和鋼材價(jià)格的上漲，傳統(tǒng)的切割已經(jīng)不能滿足大批量高效率的切割要求。應(yīng)該對(duì)數(shù)控切割提出更科學(xué)的方法，不是簡(jiǎn)單的“可以切”，而是要“切得快”、“切得好”、“切得省”，特別是計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，已經(jīng)涉及到數(shù)控切割行業(yè)，從而更好的為企業(yè)節(jié)省鋼材和耗材，引進(jìn)先進(jìn)的切割技術(shù)也是迫在眉睫的事。

（1）全時(shí)切割

改變切割工人在數(shù)控切割機(jī)控制器上進(jìn)行手工編程套料的傳統(tǒng)落后生產(chǎn)方式（20%的時(shí)間切割機(jī)不是在切割，而是在等待切割工人在控制器上進(jìn)行編程套料，并且又慢又不好），使用計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，在普通電腦上進(jìn)行整張鋼板套料和余料板套料，為數(shù)控切割機(jī)提供切割程序，數(shù)控切割機(jī)全時(shí)用來(lái)切割（不再用來(lái)編程），有效提高數(shù)控切割機(jī)的切割生產(chǎn)效率。在一些公司、以前，數(shù)控機(jī)需要從早上八點(diǎn)至凌晨?jī)牲c(diǎn)連續(xù)工作，才能保證生產(chǎn)需要。經(jīng)過(guò)不斷的優(yōu)化切割方案，現(xiàn)在每天僅需八個(gè)小時(shí)（少數(shù)情況需要加班）就能滿足正常生產(chǎn)需要，不僅降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了人力資源，更是延長(zhǎng)機(jī)器設(shè)備的壽命，減少夜間照明電力消耗。

（2）高套料切割

傳統(tǒng)的切割方式已經(jīng)不能滿足目前我公司的生產(chǎn)現(xiàn)狀，對(duì)于數(shù)量多而復(fù)雜并且形狀極不規(guī)則的零件，更是頭痛，如一品公司的產(chǎn)品。但是通過(guò)計(jì)算機(jī)機(jī)輔助技術(shù)實(shí)現(xiàn)整板套料和共邊套料，提高鋼板利用率，有效避免局部套料和局部切割產(chǎn)生的大量剩余材料，對(duì)剩余鋼材進(jìn)行重復(fù)套料和使用，使大量剩余鋼材得到再利用。如下圖為一品公司零件套料：

使用專業(yè)的計(jì)算機(jī)軟件能完成傳統(tǒng)手工套料做不到的事，并且還能達(dá)到意想不到的效果。若這一技術(shù)能應(yīng)用到我公司所有零件的實(shí)際切割中來(lái)，所節(jié)省的鋼板和耗材也不可估量。

（3）共邊切割

共邊切割是節(jié)省切割耗材最有效的方法。在我公司長(zhǎng)直線邊的零件還是挺多的，如直邊斗的上下側(cè)板，挖斗的唇板推土鏟的三角板等。使用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，合理的運(yùn)用共邊切割方法，如下圖：

僅使用一次穿孔，就完成八個(gè)零件的連續(xù)切割，提高了生產(chǎn)效率的同時(shí)，也為公司創(chuàng)下不少的經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)切割方法效率低的主要原因是每個(gè)零件都要預(yù)熱穿孔，相同或臨近的直線邊重復(fù)切割，使用專業(yè)軟件先進(jìn)的等離子共邊、橋接、連割等高效切割技術(shù)和工藝，可直接減少預(yù)熱穿孔時(shí)間30%，減少切割路徑10%，提高切割效率10%，提高鋼材套料利用率1～2%，同時(shí)，有效節(jié)省氧氣、丙烷、等離子電極、火焰割嘴等耗材以及水電氣等的消耗10%。

（4）零件橋接或連割

零件的橋接和連割編程方法更注重的是提高切割速度和切割效率，這種編程模式是傳統(tǒng)切割方法無(wú)法辦到的。通過(guò)專門(mén)的計(jì)算機(jī)軟件畫(huà)圖，將多個(gè)零件的切割路徑連在一起，使得數(shù)控切割機(jī)在工作時(shí)，只用穿一次孔就能完成整張鋼板的切割，如下圖就是45A圓臺(tái)的橋接編程圖：

與傳統(tǒng)的切割方法相比，假如要切割400個(gè)圓臺(tái)，傳統(tǒng)方法則需要穿孔400次，如果每個(gè)穿孔預(yù)熱時(shí)間為1分鐘的話，就會(huì)有400分鐘也就是將近7個(gè)小時(shí)的時(shí)間花在預(yù)熱穿孔上面，氧氣和丙烷白白的燃燒了7個(gè)小時(shí)。使用先進(jìn)的編程工藝方法，只需穿孔一次就能完成400個(gè)零件的橋接連割，生產(chǎn)效率將飛一般的提高，比傳統(tǒng)切割方法可直接減少預(yù)熱穿孔80%，減少切割路徑30%，提高切割效率50%，提高鋼材利用率1～3%，同時(shí)，有效節(jié)省火焰割嘴、等離子電極等耗材以及水電氣等的消耗40%。

（5）避免或減少二次切割

數(shù)控全自動(dòng)切割機(jī)以強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)超越了仿形切割機(jī)。使用仿形切割，其割縫質(zhì)量差、尺寸誤差大、材料浪費(fèi)大、后道加工工序的工作量大、同時(shí)作業(yè)環(huán)境惡劣、勞動(dòng)強(qiáng)度大。而數(shù)控切割機(jī)工作效率高，切割速度快，尺寸精度高，材料浪費(fèi)少等。在我公司，使用仿形切割機(jī)主要是用于切割數(shù)控機(jī)所切剩的小板材，其實(shí)只要當(dāng)板材規(guī)格被固定之后，采用先進(jìn)的高套料編程方案，完成整張鋼板的切割編程，所有的余邊廢料將可以大量的減少，再加上對(duì)余邊角料的合理管理（后文中會(huì)提到），就可以把現(xiàn)在屬于仿形機(jī)切割的零件，用數(shù)控機(jī)來(lái)切割。舉個(gè)例子，用仿形機(jī)切割45A挖斗的鉤子，一上午最多可切割60個(gè)，并且還需要花一天的時(shí)間來(lái)打磨，但如果用數(shù)控機(jī)連割編程工藝，60個(gè)鉤子僅需40分鐘，再加上20分鐘的清渣時(shí)間即可完成，相比之下，節(jié)省11小時(shí)人力資源，11小時(shí)電力資源，還有3小時(shí)氧氣丙烷燃燒，另外還有砂輪片，火焰割嘴，勞保用品等。

（三）提高切割質(zhì)量

產(chǎn)品的質(zhì)量是企業(yè)生存壯大的根本，質(zhì)量從第一道工序起就開(kāi)始形成，下料質(zhì)量的好壞，奠定最后成品質(zhì)量的基礎(chǔ)，只有合格的零件，才能焊接出合格的產(chǎn)品。切割質(zhì)量的好壞不僅關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量，更關(guān)系到材料的利用率和耗材成本。一個(gè)好的零件切割出來(lái)僅需要清除周圍毛刺和鐵屑溶渣就可以轉(zhuǎn)入下一道工序；倘若零件切割出來(lái)不合格，則需要打磨，校形等。使得人力資源極大的浪費(fèi)，并且耗材和勞保用品也比前者明顯增多，如沙輪片，角磨機(jī)損壞，用電量增加，手套用量增多等。更嚴(yán)重的還會(huì)直接產(chǎn)生廢品。所以質(zhì)量是一刻也不能松的大事。針對(duì)我廠現(xiàn)在的生產(chǎn)狀況，提出以下幾點(diǎn)措施：①提高員工質(zhì)量意識(shí)；②加大監(jiān)管力度，質(zhì)檢部門(mén)跟蹤檢驗(yàn)，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即告知機(jī)器操作者想辦法解決，爭(zhēng)取不產(chǎn)生批量的不合格產(chǎn)品；③提高員工技能水平和工作積極性，只有提高員工的自身素質(zhì)，才是解決問(wèn)題的關(guān)鍵，主觀能動(dòng)性增強(qiáng)了，并且細(xì)心工作，很多浪費(fèi)都可以避免，所以從招聘起，就應(yīng)該對(duì)員工嚴(yán)格把關(guān)，入廠后，嚴(yán)格按技能分配工資；④改善作業(yè)環(huán)鏡，由于我公司廠地面積不大，通風(fēng)條件不好，等離子切割灰塵太多，很不利于員工的身心健康，所以工作積極性有所降低，它也是企業(yè)應(yīng)該為員工考慮到的問(wèn)題。⑤對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期除塵，加油，保養(yǎng)和檢修。

（四）建立半成品和余邊角料管理體系

（1）建立余邊角料管理體系

目前下料組所堆放的余邊角料已達(dá)數(shù)十噸之多，原材料的積壓將直接導(dǎo)致公司資金周轉(zhuǎn)困難，先來(lái)分析一下余邊料積壓的原因：①板材采購(gòu)不合理，導(dǎo)致零件排列無(wú)法排完，形成余邊。②機(jī)器操作員對(duì)鋼板排列預(yù)算能力不夠，不恰當(dāng)?shù)呐帕袑?dǎo)致鋼板剩余。③堆積的余邊料長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)清理，一直被掩埋在底下，一旦需要小鋼板下料時(shí)，卻找不到小鋼板，只能從大鋼板上面切割，從而又形成余邊料，如此惡性循還，導(dǎo)致余邊料越堆越多。針對(duì)這一情況，有必要建立一個(gè)余邊角料管理體系，第一步，清理現(xiàn)有的余邊料，分板厚在固定區(qū)域擺放，分別標(biāo)識(shí)規(guī)格，并作相關(guān)記載，當(dāng)下次需要使用時(shí)，則很容易找到。第二步，加強(qiáng)員工成本意識(shí)和作業(yè)能力，若僅僅需要極少量的小零件，則不要從整張大鋼板上直接切割，必需查看相關(guān)記載，找出以前留下的邊角鋼板下料，減少原材料積壓，提高公司經(jīng)濟(jì)效益。

（2）建立半成品管理體系

不僅僅是余邊角料的積壓，車間里到處都堆放有一些不常用機(jī)型的零件，如70機(jī)推土鏟角板，60機(jī)唇板，85機(jī)弧板等等。雖然公司每個(gè)月都盤(pán)存清理，但車間內(nèi)所存在的零件清單卻沒(méi)有下發(fā)到下料組和剪板折彎組，一旦有這些不常見(jiàn)機(jī)型的生產(chǎn)任務(wù)，又將重復(fù)下料，積壓的成品還是沒(méi)有利用出去，不但占用車間生產(chǎn)面積，長(zhǎng)此以往，將會(huì)導(dǎo)致零件報(bào)廢，如08機(jī)鏟斗和推土鏟零件（因技改）。針對(duì)上述情況，建議如下：①提高盤(pán)存清理質(zhì)量，清理出來(lái)的零件必需貼上明顯的標(biāo)識(shí)，如機(jī)型和名稱，有關(guān)部門(mén)要做好監(jiān)督工作；②下達(dá)不常見(jiàn)機(jī)型生產(chǎn)任務(wù)時(shí)，先清查已有的零件，并通知下料和剪板組不能夠多下料；③改制不再需要的零件，如70機(jī)老式立板改成50機(jī)立板等。

（五）增加小面積零件業(yè)務(wù)

仔細(xì)觀察公司生產(chǎn)所需要的零件，如挖斗的弧板和推土鏟的三角板，就算經(jīng)過(guò)高套料之后，零件之間仍然存在很寬的間隙，這些鋼板丟棄了很可惜，但留著又實(shí)在沒(méi)用。如下圖：

生產(chǎn)對(duì)此類零件大量需要，但這類零件對(duì)鋼板的利用率卻不高，并且以我公司現(xiàn)生產(chǎn)的產(chǎn)品，又沒(méi)有小零件可以填充進(jìn)來(lái)。唯有發(fā)展一些小零件業(yè)務(wù)，利用這些廢料完成小零件切割，使原本只能丟棄的廢料變成高價(jià)出售的商品，如下圖：

從圖中可以看出，使用專業(yè)的套料技術(shù)，在原有零件的基礎(chǔ)上，添加另外的小零件排列，僅需要少量的切割耗材，就可以變廢為寶，鋼板利用率將會(huì)很大幅度的增長(zhǎng)，獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

　　武漢拓晟科技有限公司專業(yè)從事數(shù)控切割機(jī)的研發(fā)、銷售和生產(chǎn)10余年，技術(shù)實(shí)力強(qiáng)，規(guī)格品種全的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)；24小時(shí)售前、售中、售后服務(wù)熱線：15623888088 陳總

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售前服務(wù) ：
根據(jù)用戶設(shè)備使用環(huán)境、有效切割范圍，切割材料和厚度等參數(shù)，為用戶提供經(jīng)濟(jì)實(shí)用的數(shù)控切割技術(shù)解決方案；
售中服務(wù) ：
合同簽定生效后，免費(fèi)提供基礎(chǔ)制作安裝圖，割臺(tái)圖紙。貨到后即刻派售后人員上門(mén)協(xié)助安裝、調(diào)試，且按甲方提供的圖紙?jiān)嚫?~3件制品，制品的切割質(zhì)量作為切割機(jī)最終驗(yàn)收依據(jù)。
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