浅谈下料过程材料消耗控制

张鑫

摘要：传统制造业在生产过程中，下料环节不可避免，下料前的原材料采购，消化图纸后根据图纸资料编制工艺，按照工艺资料完成下料排料工作，下料过程的消耗控制，如何保证生产中下料进度，满足生产需求，实现成本控制，实现原材料最大利用，本文对下料过程控制进行了简要概括。

关键词：原材料;下料;工艺定额

引言

下料运用专业套料软件，人工与自动结合，运用先排窄长件、易变形 件、再排宽短件、异型图形件大小件巧妙配合、合理设置引入/引出、切割 路径、通过与生产工反复沟通，理论与实际相结合，再保质保量完成下料 的同时，也节省原材料。将产生的余料登记上账，生产工做好标识移植，做到投下批时，及时将所产生的余料使用，通过批量的投入最终实现余料 积累成大料或整张。下料平台划分小件专用下料区，下料平台能独立取出，能整体将掉入水中的小件全部收集起来，确保小件全部捞出。制作各种专 用转运框，在搬运送料之前严格做到确认件数后再送，送到下道工序后必 须要对方确认后再卸料。

责任到人严格做到“三检制”，确保绘图尺寸准确、套料程序准确合理、 下料首检确认准确无误。理论与实际相结合，多与生产工沟通，了解实际 下料情况，及时解决所遇到的难题，落实实际余料情况，确保余料台账准 确。加强员工质量意识，培养第一次就把工作做对做好，将日常问题汇总，举一反三。实现下料过程控制价值，减少库存，降低原材料转运费用。

1.影响下料过程原因分析

前期软件排料，大尺寸不规则零件间的区域未充分利用，异形件中央 的空洞未利用。设备下料完成后存在一部分大尺寸可利用的废料、一部分 小尺寸零件在下料和搬运过程中遗落、丢失，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，由于水质浑浊，未被发现。生产 过程中未有效利用之前的边角余料，造成余料堆积或者余料当成废铁处理。工艺定额与实际消耗有出入，原材料采买遇到瓶颈，都将影响下料过程。

2.对策制定

2.1 预排料

下料车间所承揽下料任务，大部分需要倒料，库房保管按消耗吨位发 料，不考虑原材料宽度和长度是否适合零件使用。按此流程运行会造成特 殊要求零件原材料无法使用，还会出现套料后原材料数量不够等一问题，造成退料、换料、补料等情况出现，严重影响到下料进度。拿到资料后，由排料员先进行“预排料”，列出转料明细，并把要求进行备注，及时与转 料人员沟通，发现问题及时解决。对于有特殊情况的，排料人员及时反馈 问题，及时沟通解决。在原材料领取前完成所需用料的全部核算，避免按 消耗吨位发货出现的缺料补送的情况。通过领料前的沟通工作，实现一次 性就把工作做对做好，避免退料、换料、补料等情况出现，进一步提升下 料车间的生产进度。

2.2 连点切割解决下料变形

下料车间所承制的产品中含圆环形状零件，工艺要求不允许拼接，由 于圆环的外形较大，而单边宽度为 150mm，此类产品按常规方法切割下料，会在切割过程中出现下料变形，超出下料工艺公差要求，最终导致报废。根据零件外形尺寸大小，要求对应宽度的原材料，保证能整件下出。运用 “留割切割工艺”在圆环的内外四周均匀的设置连点位置，为控制连点处 在钢板内应力的作用下被撑裂断开，留割长度应设置在 20mm 左右。待零 件自然冷卻后，将连点处烧开，把零件取出。通过合理运用“留割切割工 艺”，能有效控制零件下料变形，确保产品下料尺寸符合工艺要求，保证交 验合格率。

2.3 改变切割顺序

下料车间所承制的任务中“内板（厚度 80mm，外形 2250mm*2080mm）” 按正常从左到右套料的切割顺序下料，由于最后一件零件周边的余量已不 能满足固定零件位置的要求，从而造成每张料的最后一件在切割过程中都 会存在不同程度的热变形，造成外形尺寸 5-8mm 的变形差异，严重影响零 件的质量，还造成原材料的浪费。摆脱常规的套料方法设置的切割顺序。套料后，出程序时，将排在最后几件零件的打火点位置及切割路径进行合 理的设置，并将它们的切割顺序指定为第 4、5、6，把程序中间位置的零 件切割顺序指定为最后，整体呈现由外部向内部切割的顺序。通过切割顺 序的合理设置，最终确保程序中各零件的下料尺寸在工艺要求之内，阻止 因零件热变形造成的原材料浪费。

2.4 原材料采买

对于采购部门在市场上购买原材料有难度且价格昂贵，如按厚度要求 购买，不仅耽误工作进度，有些特殊厚度的料（如δ330），已超出车间现 有切割设备的加工范围，无法切割下料。与采购部门、技术部工艺人员通 过查看工艺图纸共同了解零件用途。由财务部门库房保管提供最新库存信 息，通过现有库存料进行厚度拼接。清理库存料，解决原材料购买难题，加快生产进度，确保任务按期完成。

2.5“专车专人”工作法，控制关键件变形

下料车间所承制的任务在下料过程中存在不同程度的热变形，开口零 件当烧掉边料下料后，开口处的尺寸会收缩近 10mm，所收缩的 10mm 可通 过校形纠正。但其它尺寸处存在 3-5mm 变形，需下料解决控制，确保下料 精度后方可流转。由专人控制、专车下料。在切割过程中跟踪测量下料尺 寸并做记录，通过整套流程下来，分析各阶段零件下料尺寸变形情况，总 结规律。通过分析零件下料尺寸变形规律，在工艺要求范围内适当调节切 割程序中的数据，最终达到使用范围。采取穿孔打火点切割，不使用边缘 引入切割，防止边料撬开零件变形。当天切割完的零件，待其自然冷却后，再烧断边料下料。此方法有效保证零件的外观质量，使交验合格率达到 100%。

2.6 运用“预穿孔工艺”提高工作效率

下料车间接到数量多的零件，按常规的套料出程序下料，一个零件一 个打火点不仅费时、还费料，由于打火点多，所产生的飞溅物堆积在钢板 表面，在切割过程中会影响切割气流的切割轨迹，造成零件表面烧伤，严 重影响产品表面质量。通过优化套料工艺运用图形套料软件在程序中设置 “预穿孔”切割工艺;将四件零件排列为一个组合，在它们公共区域设置 “预穿孔”，实现每四件零件共用一个打火点。一个组合就可省去 3 个预热 时间。此方法使用后在确保零件表面质量的前提下，提高工作效率近 40%。

2.7 合理运用“转角回路”切割工艺

在日常下料中，会经常遇到批量图形零件，存在锐角倒角，甚至更加 小的尖角，按常规的套料出程序下料，会造成所下倒角损坏，尺寸无法保 证，严重影响的产品的生产进度和产品质量。通过优化套料方法，巧妙运 用“转角回路”切割工艺，改变切割路径，在零件倒角处形成转角回路。运用此下料工艺能确保零件倒角外形尺寸，确保产品质量，确保一次性交 验合格率达 100%。

2.8 运用“留割工艺” 解决薄板切割热变形

在等离子设备切割下料中遇到δ10 以下薄板，下料尺寸为窄长件、批 量性的（如：δ4 厚 340*7865*96 件），在切割过程中由于切割热变形引 起钢板移位，造成零件尺寸偏差严重且容易造成枪头受损。通过优化套料 工艺运用图形套料软件在程序中设置“留割”切割工艺;在窄长零件每两 件中间余料的长度方向，每間隔 2 米左右处设置 1 个留割，留割长度约为 10mm，这样切割完成后所有零件都紧紧的连在一起，有效的控制了钢板移 位和零件热变形，待零件冷却后用手工枪将留割处切割开。有效的控制产 品受热变形，确保下料尺寸的同时也大大提高了下料速度，节约原材料。

3 结论

下料过程及时与工艺人员、生产人员进行沟通、联系、配合，当有批 量性新产品投入时，由工艺人员将图纸工艺下发排料员，绘图后经排料人 员运用专业套料软件套料后，确定出材料消耗定额，反馈工艺人员，工艺 人员再出工艺定额及实用消耗汇总表，再下发采购处进行原材料购买，实 现从源头控制。将实际余料相关信息整理汇总，通过与检验部门沟通，对 原材料进行采检，完善相关手续，最终实现余料退库。通过下料过程控制 可提高下料效率，节省原材料，实现成本最大化。

参考文献：

[1]霍长荣、韩志范，钣金下料常用技术第 2 版。北京：机械工业出版 社。2018

[2]焊接手册第三卷北京机械工业出版社 2007 年 10 月