钣金加工企业板材利用率提升方法研究

文/谭清文·南京智程信息科技有限公司

材料成本是钣金加工企业最重要的成本之一，当前板材价格根据材质不同已达到每吨数千元乃至上万元，因此板材利用率的高低也将会直接影响到钣金企业的利润。提高板材的利用率对企业来说是一个重要的命题，现实中很多企业都有设立板材利用率管控指标，就如何提升板材利用率而言，虽然很多企业有不少单点的改进思路，但是大多都缺乏系统性的方法。

我们发现企业板材利用率的提升大多跟两个角色有关：一是编程人员，这是最直接的，编程人员的排版结果直接影响板材利用率。另一个是设计人员，这以订单式产品设计企业居多，主要是研发阶段要考虑整个产品板材的利用率。就实际效果而言，依赖编程人员的排版很难达到较优的情况，如果单排，不可避免会存在数量浪费或成本转嫁到剪板等环节；如果混排，人的算力本就有限，更多是有解而非优解。而依赖设计环节充分考虑板材利用率则更像是一种愿景，实际观察而言，这种情况下研发的预测用量和实际的加工用量偏差非常大，几乎没有参考价值，尽管很多企业就是这么干的。

正是这些情况的存在，导致很多企业的板材利用率在80%左右徘徊，所以如果能将板材利用率在原有基础上提升6%～8%，那么每年给企业节省的材料费就会有数十万元到数百万元。因此，本文在对钣金加工企业进行长期研究和分析的基础上，总结了一系列提升板材利用率的方式和方法，以期对企业有所帮助。

CAM混排——最直接的提升方法

对于绝大部分钣金结构件而言，混排是提高板材利用率最直接的方式。

不过这一方式的实现需要利用提供智能排版算法的CAM软件，因为这是靠人工无法实现的，目前有不少企业已经从人工排版转为智能混排，如图1所示。

图1 智能混排

这种方式在绝大部分情况下是可以有效提升板材利用率的，确实会比人工排版的利用率要高，当然这同样会带来一个问题，那就是混排之后钣金分拣的难度就会提高。

所以采用该方式时还需要有钣金标记、分拣资源投入等配套支持。

类标准件填充——最理想的提升方法

板材的浪费主要是因为钣金零件组合后会有浪费的空间，对于这种分布在各处的细小空间，最直观的处理方式就是找小件填充。

我们也看到有的企业钣金产品中小件较多，那么他们的板材利用率必然是比较高的。但是有很多企业钣金产品中不会有那么多的小件，那么就需要人为做些优化处理了。

比如同时进行钣金产品设计和加工的企业，就需要在设计环节定义一些类标准件，用来给生产排版进行灵活填充，以提高板材利用率。而对于纯钣金加工的企业，这种方式会更有挑战性一些，需要自己对上游企业的订单进行统计分析，从而挑选出一些钣金零件作为类标准件，我们看到有少数企业是这么做的，也有一定效果。

当然类标准件的做法同时需要配合库存管控，因为小件不能无限生产。

余料利用——最务实的提升方法

余料的有效利用是每个企业最想实现的方法，同时也是最难落地的方法，因为这其实是一个管理型问题。

在绝大部分企业里余料利用是一种导向而非一种有效手段，因为基本上余料的利用靠的是人的记忆和自觉性。这种驱动方式先天就是不足的。

余料是让企业很头疼的问题，有的企业会将余料堆放在工位旁对操作人员进行提醒，但是这么做实际效果也有限。

而余料要能用好，就需要对余料进行分类，不同大小的余料对于企业来讲处理方式是需要进行区分的。

大块的需要纳入考核，是必须要消耗掉的，而小的余料则可以使用激励方式，如果能主动消耗掉，那么可以将节省的成本奖励给员工。

这种改进后的方式在企业实际生产过程中取得的效果会比原来离散型管理方式要好很多。

利用率管理——最被忽略的提升方法

前面提到，很多企业都有材料利用率指标，但这只是一个指标而已，并非系统性管理，这是很多企业都忽略的一点。

《千里江山图》局部

如果要管控好利用率，那么就要对利用率场景进行细化分析，对低利用率情况进行曝光，如图2所示，这样才能精准地锁定问题，从而有针对性地提高板材利用率。

图2 材料利用率（日报表）

比如板材利用率是按张管控还是按订单管控是不同的，大订单量与一般订单量的管控也是不同的，我们不能用同一种方式对待不同的场景。

同一产品订单量有限时采用“混排+类标准件填充”，板材利用率会比较高，但是当订单量巨大时，定制购买的特定规格板材的利用率会明显高，所以我们需要对订单场景进行细化，而怎么才能将这种工作做到位并不断进入良性循环，需要对材料利用率这个指标进行流程化管理，不同场景、不同利用率情况下需要对应不同的审核和处理流程。

结束语

板材利用率的提升是一个系统工程，里面有很多值得研究的地方，既需要有技术上的支持，也需要有业务和管理上的配合，这样才能给企业带来持续的价值。针对板材利用率的提升，南京智程信息科技有限公司在立足于长期行业分析研究的基础上总结出全面系统性的技术和业务解决方案，并已经在实践中帮助诸多企业带来提升，切实给企业降低了成本。