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摘要： 現(xiàn)代切割技術(shù)有別于傳統(tǒng)手工切割技術(shù)，她是基于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，針對不同的切割下料設(shè)備，對傳統(tǒng)切割技術(shù)加以改進(jìn)提高，發(fā)展成為以優(yōu)化套料技術(shù)，鈑金展開技術(shù)和數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)為代表的計(jì)算機(jī)輔助切割生產(chǎn)和管理軟件，以有效提高鋼材綜合利用率，提高切割效率和切割質(zhì)量，加強(qiáng)切割生產(chǎn)管理。
關(guān)鍵詞： 現(xiàn)代切割技術(shù) ；套料；切割；鋼材利用率
前言
根據(jù)世界銀行鋼鐵統(tǒng)計(jì)年鑒資料的介紹，中國、印度等發(fā)展中國家由于缺乏鋼材套料技術(shù)和切割焊接經(jīng)驗(yàn)，企業(yè)在鋼材切割焊接過程中比美國、日本等發(fā)達(dá)國家的企業(yè)多浪費(fèi) 10% 的鋼材，也就是說中國企業(yè)的鋼材加工成本要比西方發(fā)達(dá)國家企業(yè)高出 10% 。中國去年的鋼產(chǎn)量和消費(fèi)量是 2.4 億噸，其中鋼帶比是 40% ，也就是說需要切割的板材有 1 億噸，今年中國預(yù)計(jì)鋼產(chǎn)量和消費(fèi)量將是 3 億噸，需要切割的鋼材將是 1.2 億噸。這就意味著在鋼材切割焊接過程中國要比西方國家多浪費(fèi)的鋼材至少超過 1 千萬噸。
以一個(gè)大中型企業(yè)為例，假如一年切割鋼材的數(shù)量為 1 萬噸，多浪費(fèi) 10% 的鋼材，一年就多浪費(fèi) 1 千噸。每噸鋼材平均按照 5000 元計(jì)算，一年浪費(fèi)的鋼材就是 5 百萬元。
隨著全球資源短缺的加劇，鋼材價(jià)格的不斷上漲，導(dǎo)致愈來愈多的企業(yè)陷入經(jīng)營虧損，越來越多的企業(yè)認(rèn)識(shí)到提高鋼材利用率的重要性，但是面對鋼材切割過程的低利用率和堆積如山的剩余鋼材卻束手無策。許多企業(yè)為降低生產(chǎn)成本，扭虧為盈，采取限制各種開支甚至減少職工福利等辦法，但是收效甚微。一些大中型企業(yè)花費(fèi)巨資引入 ERP 管理軟件，希望提高鋼材利用率，解決鋼材浪費(fèi)問題，卻普遍事與愿違，造成投資浪費(fèi)。
如何能夠在鋼材切割下料過程節(jié)省鋼材？那么只提高 2% 的鋼材利用率，大中型企業(yè)一年就可節(jié)省上百萬元。
下面我們就詳細(xì)分析一下鋼材切割下料生產(chǎn)過程，找到鋼材浪費(fèi)的源頭，給出解決問題的方法。
鋼材切割下料生產(chǎn)過程分析
鋼材浪費(fèi)主要發(fā)生在切割下料生產(chǎn)過程。目前，鋼材切割下料過程一般在企業(yè)下料車間或下料中心進(jìn)行，而鋼材 切割下料設(shè)備和下料生產(chǎn)環(huán)節(jié)主要分為：
（ 1 ） 鋸床下料；
（ 2 ） 剪板機(jī)下料；
（ 3 ） 鈑金氣割下料；
（ 4 ） 數(shù)控切割機(jī)下料；
（ 5 ） 剩余鋼材的管理與重復(fù)利用。
首先，鋸床下料，歷史最悠久，設(shè)備保有量最多，是大量切割各種型材、管材、棒材、鋁合金等的主要下料設(shè)備。剪板機(jī)下料，同樣歷史悠久，設(shè)備保有量大，是切割矩形薄板的主要下料設(shè)備。
這二種下料設(shè)備，其下料方式相同，都是由工人簡單地按照零件尺寸和數(shù)量順序下料。幾十年如一日，從來沒有改變過。
這種傳統(tǒng)的手工下料生產(chǎn)方式看似好像沒有問題，大家已經(jīng)習(xí)以為常。但是，我們要指出這種傳統(tǒng)的下料生產(chǎn)方式由于沒有套料計(jì)算，沒有采購預(yù)算，沒有生產(chǎn)的優(yōu)化和管理，單憑工人簡單地按照尺寸和數(shù)量順序切割，不僅造成邊角余料的產(chǎn)生，導(dǎo)致了企業(yè)鋼材浪費(fèi)，而且造成了企業(yè)鋼材的盲目積壓，資金占用嚴(yán)重。
其次，鈑金氣割下料。這是一個(gè)傳統(tǒng)的手工下料過程，主要依靠熟練的放樣工人和放樣經(jīng)驗(yàn)，采用紙板、油氈、木型等放樣工具，進(jìn)行人工放樣和手工切割。許多大中型企業(yè)具有專門的大型鈑金放樣車間，擁有幾十甚至上百位的鈑金放樣工人。但是，手工放樣畢竟效率低，準(zhǔn)確性差，再加上缺乏熟練的放樣工人，企業(yè)經(jīng)常發(fā)生放樣錯(cuò)誤，導(dǎo)致返工，窩工，以至延誤工期，造成被罰款。同時(shí)，手工氣割，切割效率低，鋼材套料利用率更低，從而導(dǎo)致鋼材浪費(fèi)嚴(yán)重，嚴(yán)重制約了企業(yè)的發(fā)展，成為企業(yè)生產(chǎn)的瓶頸。
再次，是數(shù)控切割機(jī)，包括火焰、等離子、激光和水射流數(shù)控切割機(jī)，主要用于不規(guī)則零件的切割，是近幾年迅速普及的大批量高效率的切割下料生產(chǎn)設(shè)備，已經(jīng)成為企業(yè)最主要的切割下料設(shè)備。但是，目前許多企業(yè)不是沒有套料軟件，就是沒有使用好套料軟件，或是繼續(xù)沿用傳統(tǒng)的 CAD 畫圖和手動(dòng)排料，手工編程，進(jìn)行單個(gè)零件或是局部切割，不能對整板和余料板進(jìn)行套料切割，鋼材利用率低，剩余鋼材堆積浪費(fèi)嚴(yán)重，不能發(fā)揮數(shù)控切割機(jī)大批量高效率的生產(chǎn)特性，使得數(shù)控切割設(shè)備成為鋼材浪費(fèi)的主要源頭，切的越多，浪費(fèi)越多。
最后，剩余鋼材的管理與重復(fù)利用。這個(gè)問題最為嚴(yán)重，至關(guān)重要。許多企業(yè)剩余鋼材堆積如山，銹蝕流失不計(jì)其數(shù)，而企業(yè)卻束手無策，許多企業(yè)只能眼睜睜地把剩余鋼材當(dāng)作廢鋼變賣。每賣掉一噸“廢鋼”，企業(yè)就損失 2000 多元。企業(yè)每年在“廢鋼”上的損失都超過幾十萬甚至上百萬。
現(xiàn)代切割技術(shù)在鋼材切割生產(chǎn)過程中的應(yīng)用
上面詳細(xì)分析了主要切割下料設(shè)備和下料生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在的問題，以及導(dǎo)致鋼材浪費(fèi)的原因，下面將詳細(xì)介紹現(xiàn)代切割技術(shù)如何運(yùn)用于各種切割下料設(shè)備和下料方式，改變傳統(tǒng)的切割下料方式，達(dá)到減少鋼材浪費(fèi)，提高鋼材利用率，加強(qiáng)企業(yè)的切割生產(chǎn)管理。
現(xiàn)代切割技術(shù)有別于傳統(tǒng)的手工切割技術(shù)，她是基于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，針對不同的切割下料設(shè)備，對傳統(tǒng)切割技術(shù)加以改進(jìn)提升，發(fā)展成為以優(yōu)化套料技術(shù)，鈑金展開技術(shù)，以及余料數(shù)據(jù)庫管理為核心的計(jì)算機(jī)輔助切割生產(chǎn)和管理軟件，以有效提高鋼材綜合利用率，提高切割效率和切割質(zhì)量，強(qiáng)化企業(yè)的切割生產(chǎn)管理。然而，現(xiàn)代切割技術(shù)又是簡單實(shí)用的適用技術(shù)，投資少，見效快。下面就逐一予以介紹。
1 、鋸床和剪床下料—— FastCUT ? 套料軟件
前面已經(jīng)詳細(xì)分析了鋸床和剪板機(jī)傳統(tǒng)的手工下料方式，由于沒有計(jì)算機(jī)套料計(jì)算，導(dǎo)致大量邊角料的產(chǎn)生，鋼材浪費(fèi)，以及鋼材積壓和資金占用。
我們看到在國外發(fā)達(dá)國家的下料中心，則是普遍使用 FastCUT 套料軟件，對鋸床和剪板機(jī)切割下料進(jìn)行套料計(jì)算和全面的生產(chǎn)管理。 FastCUT 套料軟件的核心技術(shù)是計(jì)算機(jī)優(yōu)化套料計(jì)算，她的切割技術(shù)是鋸床和剪板機(jī)的切割特性和要求，主要功能：首先是采購預(yù)算，避免了企業(yè)盲目采購和資金占用的問題。其次是套料切割，工人是按照計(jì)算機(jī)的套料計(jì)算結(jié)果進(jìn)行切割，改變了傳統(tǒng)的簡單按順序切割的下料方式，有效減少了邊角余料，提高了鋼材利用率。最后是生產(chǎn)管理，企業(yè)各生產(chǎn)和管理部門依據(jù)計(jì)算機(jī)的套料切割圖，有序地進(jìn)行采購，取料，切割，以及余料管理，提高了企業(yè)的管理水平。
此外， FastCUT ? 套料軟件的投資回報(bào)非常高：一個(gè)月就可收回軟件的投資。
計(jì)算依據(jù)：假設(shè)企業(yè)平均每個(gè)月使用剪板機(jī)或鋸床切割下料鋼材 50 噸，使用 FastCUT 套料軟件提高鋼材利用率僅按 2% 計(jì)算，一個(gè)月就可節(jié)省 1 噸鋼材，每噸鋼板平均按 5000 元計(jì)算，正好是一套 FastCUT ? 套料軟件的投資。所以，使用 FastCUT 套料軟件一個(gè)月所節(jié)省的鋼材成本就可收回 FastCUT 套料軟件的投資。
有關(guān) FastCUT 套料軟件的功能介紹和應(yīng)用案例，請瀏覽 www.fastcam.cn 網(wǎng)頁，下載相關(guān)資料。
2 、 鈑金氣割下料—— FastSHAPES ? 鈑金展開軟件
前面詳細(xì)分析了手工鈑金放樣和氣割下料方式，由于生產(chǎn)效率低，再加上經(jīng)驗(yàn)和準(zhǔn)確性不夠，經(jīng)常造成 返工，窩工現(xiàn)象，導(dǎo)致鋼材浪費(fèi)嚴(yán)重，制約企業(yè)發(fā)展。
然而，在國外的下料中心，則是普遍使用 FastSHAPES 鈑金展開軟件，使上述問題得到了有效解決。 FastSHAPES 鈑金展開軟件的核心技術(shù)是把美國、歐洲、澳洲等國家的焊接標(biāo)準(zhǔn)和多種切割焊接方式寫入鈑金展開軟件，把幾何的空間展開與切割焊接工藝相結(jié)合，使鈑金展開不再是簡單的幾何展開，而是根據(jù)焊接標(biāo)準(zhǔn)和切割焊接工藝計(jì)算展開，使沒有鈑金展開經(jīng)驗(yàn)的年輕工人都可以從事復(fù)雜的鈑金展開工作，而且效率極高，幾分鐘就可完成各種復(fù)雜形狀的放樣展開。軟件的主要功能是輸出 DXF 文件或是打印出展開圖直接鋪在鋼板上用于手工氣割，或是輸出 CAM 或 NC 文件直接用于切割機(jī)的數(shù)控切割，完全避免了費(fèi)時(shí)費(fèi)力制作木型或紙樣的工作。 FastSHAPES 鈑金軟件的突出優(yōu)點(diǎn)就是集成了國外先進(jìn)的焊接標(biāo)準(zhǔn)和切割焊接工藝，軟件效率和精確度極高，不論有經(jīng)驗(yàn)的放樣工人還是沒有經(jīng)驗(yàn)的學(xué)徒工人都可以方便的使用這個(gè)軟件。其缺點(diǎn)是該軟件效率太高，會(huì)造成一些放樣工人的失業(yè)，因?yàn)�，一�?FastSHAPES 鈑金展開軟件可以替代十幾個(gè)甚至幾十個(gè)工人的工作。
由此可見， FastSHAPES ? 鈑金展開軟件的投資回報(bào)非常高，十幾個(gè)工人一個(gè)月的工資就可以購買一套完整的 FastSHAPES 鈑金展開軟件，而十幾個(gè)工人一個(gè)月的工作量使用 FastSHAPES 鈑金展開軟件一 ~ 二天就可以完成。
有關(guān) FastSHAPES 鈑金展開軟件的功能介紹和教學(xué)軟件，請瀏覽 www.fastcam.cn 網(wǎng)頁，下載相關(guān)資料。
總之， FastSHAPES 鈑金展開軟件的推廣普及不僅可以改變傳統(tǒng)手工鈑金放樣和氣割下料生產(chǎn)方式，而且可以培養(yǎng)訓(xùn)練年輕的鈑金工人。 | 
