提高模具企业钢材利用率的方法研究

来源：《现代模具》 作者： 发布时间：2008-02-29

关键字：模具企业|钢材利用率|余料

　　摘要：详细分析了模具企业钢材利用率的现状，针对现状的特点从设计、制造工艺、管理制度等各环节着手提出了相应的解决方案。

　　模具是消耗钢材较多的产品。主要包括棒料、管材、型材和钢板。多年来，模具生产企业的钢材利用率一直上不去，产生的大量的余料和废料，而余料没有充分利用，全部积存在仓库，废料也没有能进行合理得二次利用，最后只得对外销售处理，既损失了价差，又浪费了搬动成本，占据生产场地，致使产品成本较高，经济效益较差。因此提高钢材的设计和利用水平，对于降低模具成本，提高利润，提升企业竞争力的有着重要的现实意义。

　　1现状分析

　　1.1很多模具企业实行领料制

　　材料的领用包括材料、规格、数量由用料部门提出，这样难免出现使用部门只图自己方便好生产，很少或没有考虑如何根据生产情况选择合适的材料，尽可能地提高材料的利用率，降低生产成本的角度去领用材料，只按自己的意愿开领料单，从一开始起就没有成本意识，没有从源头上解决钢材利用率的问题，结果势必产生大量的余料和废料。

　　1.2很多模具企业没有编制企业机械加工余量标准

　　很多模具企业没有编制企业机械加工余量标准以致设计人员和工艺人员在设计图纸和编制工艺规程的时候随意性比较大，从降低责任的角度出发，他们会选择比较大的余量，这样很容易产生余料和废料。另外，下料工艺也相对落后，损失浪费较大，比如目前棒料下料设备主要是弓形锯、圆盘锯和车床等，在下料过程中产生马蹄形断面、偏斜度大、锯口宽等缺陷，使坯料精度低，切面粗糙，加工余量大，造成了不应有的浪费。

　　1.3很难总体规划

　　模具是典型的单件小批量产品，结构复杂，几乎没有一套模具具有完全相同的技术要求和图纸结构，而且每位模具客户的要求也不一样，所以每套模具所需要钢材的形状、材质、规格各不相同，难以集中下料，造成套裁下料利用率不高，即下料时很难总体规划，很难根据原材料长度、面积和体积，毛坯的长度、面积和体积与需求量等有关数据进行下料，而是随机下料，这样势必也要产生大量的余料和废料。

　　1.4余料的利用不充分

　　各个部门信息不共享，物资供应部门不了解设计和制造部门所需要的材料类型和尺寸，在进行采购的时候有可能会出现差异;而且物资供应部门有时候也没能及时向设计、工艺、材料定额编制部门提供国内外原材料订货目录，使这些部门没有合理的选材参考。往往造成大材小用，长材短用，优材劣用。据统计，在典型模具企业中，在下料过程中以大代小的棒料占消耗材料的40%左右。另外，设计、制造和仓库各部门之间的数据统计不一致，设计和制造部门不知道库存余料的数量和规格，技术人员进行模具设计和制造时不能充分利用库存已有的余料，使得余料的利用不充分。

　　1.5余料的管理不善

　　企业对余料的管理不善，一般来说，产生的余料规格、牌号、品种混乱，长短、大小、几何形状各异。企业在进行余料入库的时候不是分类入库，而是随意堆放在库房，没有分类的货架，也没有相应的规格标签，导致在领料出库的时候很难找到相应规格的余料。而且大部分模具企业也不建立余料台帐，没有对余料实行动态管理，就连仓库管理人员都很难准确知道有多少可以使用的余料及其的规格，从而增加了领料出库难度，降低了余料的利用率。

　　1.6提高钢材利用率的积极性不高

　　降低钢材消耗和提高钢材利用率的积极性没能充分调动起来，各个环节的管理和下料人员对提高钢材利用率和节约挖潜的重要意义认识不够。很多模具企业没有建立标准对设计、制造、仓库等管理部门钢材利用率进行考核，并与绩效挂钩;也有一些模具企业对钢材利用率的考核以资金指标为主，物量指标管理淡薄，不进行目标管理;造成各部门在自我完善和改进，提高钢材利用率的积极性不高。

　　2应对措施

　　要解决模具企业钢材利用的问题，降低模具成本，必须从设计、制造工艺、质量和仓库管理以及建立企业奖惩制度等各个环节来提高材料的利用率。

　　2.1产品设计

　　产品设计合理带来的物资节约是生产过程中的长期性节约，是堵住钢材浪费的源头。在产品设计中，再保证模具质量和客户要求的前提下，要注意以下两点：首先要简化产品结构，尽量采用定尺或者倍尺料，减少残料，实现产品的系列化、通用化和标准化，以适应现有的材料规格，对通用零件扩大生产批量;其次是合理选用金属材料，使其既达到产品性能要求而价格又不太高，尽量采用物美价廉的钢材，尽量采用厂内标准。

　　2.2制造工艺

　　制造工艺是提高钢材利用率的重要环节，绝大多数余料和废料都是在这个阶段产生的。

　　(1)尽量采取集中下料，利用计算机管理提供科学的套裁下料方法以降低材料余料和废料的产生率：材料一般分为长型材料、板材，根据原材料的长度或者面积、毛坯长度或者与需求量等有关数据，通过计算机进行数学运算确定最优下料方法并实施。

　　1)下料时如有余料，必须优先利用余料，如有套裁卡片，必须按套裁卡片下料;无套裁卡片的零件要根据供料和下料零件的情况精打细算，在一定条件下使得出件多、废料少。

　　2)型材下料，同规格用料要一起派工，长短搭配，交叉利用，减少料头料尾。

　　3)板材下料要绘制下料图，制配料样板，以便综合套裁，特别是对耗用量大的零件，设计多种套裁方案，选用最优方案下料。

　　4)在生产过程中，为了确保产品质量，在编制工艺的过程中，将会最大限度地考虑各种因素对产品质量的影响。但也会造成一定的材料浪费加大刃具的消费和机床的磨损等，所以在实际下料中遇到问题及时同设计和工艺人员商量，在不影响产品质量的情况下应及时改进工艺。如:某零件工艺规定下料尺寸为1000mm,供料为4000mm，4000÷1000=4(因为有锯口只好下3件,剩余991mm为余料)。为节约钢材，工艺员把下料尺寸改为997mm，零件下料尺寸只减少3mm，下料利用率由原来的80%提高到100%。

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