如何提高備料車間材料利用率的研究報告

1、如何提高備料車間材料利用率的研究報告-以某家具企業(yè)案例為例IE工作室  王宜卿、鄧春雨  對于企業(yè)而言，降低成本是終身追求的目標(biāo)。對于實(shí)木家具企業(yè)而言，除了提高管理效率和工藝改進(jìn)之外，提高出材率是降低成本的重要途徑之一。因?yàn)?，隨著木材資源日益短缺，木材的價格也越來越高，材料成本已經(jīng)占到了產(chǎn)品的40%左右。而備料車間是開源節(jié)流的重要環(huán)節(jié)，是決定企業(yè)的材料成本和質(zhì)量問題的關(guān)鍵工序。因此，研究該工序的材料利用問題，對企業(yè)實(shí)施低成本戰(zhàn)略能否有效尤為重要，因此，它也是精益生產(chǎn)研究和解決的關(guān)鍵問題。1.備料車間的現(xiàn)狀和余料問題  備料車間是把原材料加工成產(chǎn)

2、品零部件凈料的車間，如何用最少的原材料加工出最多的產(chǎn)品，是備料車間的核心問題，也就是怎么樣最大程度地降低成本的問題。  在備料車間，一直都存在材料不夠厚的事情嚴(yán)重影響備料生產(chǎn)，造成了以下問題：1）無法加工產(chǎn)品，或者加工完成的產(chǎn)品質(zhì)量差，甚至不過關(guān)。2）因?yàn)闊o法加工產(chǎn)品，所以必需退料和換料，這一來一回，花費(fèi)的時間都是以小時來計，嚴(yán)重拖慢了備料車間的生產(chǎn)速度，并且隨著產(chǎn)值的加大，這些問題也會影響到產(chǎn)品的配套。如果做到1500萬產(chǎn)值，備料車間的生產(chǎn)線就會像一條高速公路那樣，所有的問題都將造成計劃混亂，產(chǎn)品無法配套交接等。因此，要想備料生產(chǎn)無后顧之憂，材料必須要保證達(dá)到預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)，否則無論改

3、工藝還是改設(shè)計，這都是最大的制約因素，也是必須要保證做到的。  對于備料車間來說在原材料的第一輪的加工中，所能利用的材料越多，材料的利用率就越高，至于第二輪加工利用的材料已經(jīng)叫余料了。材料的第一輪和第二輪的加工利用是成反比的。第一輪的利用率越高，而第二輪的余料的產(chǎn)生就會越少，也就說明原材料的利用率就越高，成本就會越低。而相反，材料第二輪的余料產(chǎn)生的越多，第一輪對材料的加工利用就越少，花費(fèi)的成本就越高。所以要想提高材料的利用率降低成本最主要的關(guān)鍵在于余料，解決好余料的問題，就可以讓材料的利用更上一個臺階。  對于余料，有兩種思維方式：（1）杜絕余料的產(chǎn)生。

4、沒有余料，說明對原材料的利用很充分，這是從根本上來提高材料的利用率。這是一種理想狀態(tài)，但是不可能的，只能通過工藝設(shè)計和加工方法，不斷地抬高材料的利用率。（2）處理余料。余料的處理關(guān)鍵是方法，根據(jù)材料的狀況和產(chǎn)品的特點(diǎn)進(jìn)行利用。適合的方法可以大大利用余料；不好的方法，會大量地浪費(fèi)余料。當(dāng)然，解決余料問題的關(guān)鍵是找到余料的來源。只有知道余料如何產(chǎn)生，才能從根本上去杜絕和利用它。1.1余料的產(chǎn)生備料車間余料的產(chǎn)生出現(xiàn)在斷料、修邊（開料）、接齒和彎料工序。1.1.1斷料工序的余料  在備料車間斷料是第一道工序，即要把原材料橫截成流轉(zhuǎn)卡所要求的毛料的長度。因?yàn)樗牧系拈L度都相同

5、，都是4m長，而流轉(zhuǎn)卡里面的產(chǎn)品零件的長度卻長短不一，注定了4m長的材料不可能完全橫截成都是符合流轉(zhuǎn)卡所要求的長度的材料，總有那么一點(diǎn)尾端的材料不夠長，于是余料就產(chǎn)生了，也叫板頭料。如圖1和圖2所示。圖1 斷料工序不同尺寸的余料圖2 落在地上的是斷料工序的余料   另外在斷料工序也有一種材料，不叫余料而叫廢料的木材，雖然叫廢料，但扔掉還是浪費(fèi)與可惜，產(chǎn)生的原因是水曲柳自然板兩端很容易爆裂，加工時必須把端頭爆裂的地方切掉，這種爆裂不切掉會影響材料的加工利用，但切掉又太可惜，并且爆裂的痕跡有長有短，長的時候需要切掉200mm，短的時候至少都要切掉100mm，按寬度為2

6、50mm，厚度為50mm長度為100mm來算，一根料就會浪費(fèi)4.375元（按3500元/m3算）。假如每天至少加工500根這樣的料，那么浪費(fèi)的材料金額就是：4.375*500=2287.5元那么，一個月下來就是：6.5625萬元人民幣。1.1.2修邊工序余料  在備料車間，材料如果不是因?yàn)楫a(chǎn)品的工藝要求（彎曲件）和材料物理結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性的需要（太寬容易彎曲和爆裂），一般情況下是不經(jīng)過拼板工序的，都是直接斷料雙面刨開料（修邊）產(chǎn)品零件的凈料。因?yàn)樗娜毕荼容^多，內(nèi)裂、死結(jié)等造成了材料的利用率很低，經(jīng)常都是很寬的一塊板，中間有這么一兩個死結(jié)，就會讓材料因?yàn)閷挾葷M足不了流轉(zhuǎn)卡的要

7、求，結(jié)果一堆材料開完下來，余料和好料堆得一樣高。特別是產(chǎn)品零件越長或者越寬，材料的利用率就越低。  第二種情況就是原材料經(jīng)過雙面刨時，厚度已經(jīng)成了凈料尺寸，比如55mm的材料，會被切削成51mm的厚度，無形之中余料就降了一個等級，利用率也不高了，雙面刨再多切削兩次材料都沒有了。修邊工序的余料見圖3所示。1.1.3接齒工序余料  在接齒工序產(chǎn)生的余料主要是因?yàn)閷Σ牧习盐詹缓脭?shù)量，而導(dǎo)致多加工或少加工，少加工會造成補(bǔ)料延長生產(chǎn)周期，而多加工就會出現(xiàn)了余料，這種情況也比較嚴(yán)重，每個月盤點(diǎn)接齒的余料都有1 m3多，還不包括中途利用掉的，主要原因是流轉(zhuǎn)卡里所規(guī)定的不定長接齒

8、，材料的寬、厚度都一樣，唯獨(dú)長度參差不一，讓人無法準(zhǔn)確計算需要多少材料才能夠滿數(shù)量需求而又不多余，員工都是抱著寧多毋差的念頭生產(chǎn)（差料要補(bǔ)料很麻煩），于是產(chǎn)生了余料。另外也有一個原因也造成了接齒余料的產(chǎn)生，在加工的過程中，員工怕某些工件質(zhì)量不過關(guān)而特意多加了一點(diǎn)材料，這種情況也很嚴(yán)重，比比皆是。1.1.4彎料余料  彎料產(chǎn)生的余料主要是加工彎曲件時總有一些材料加工不了彎曲件，而又可以利用的材料，這些余料的產(chǎn)生是不可避免的，只要產(chǎn)品零件中有彎曲件就必須有余料的產(chǎn)生。在這有一個值得一說的問題，有的彎曲拼得很寬，拼成的大板長有長和寬都有1m多，厚都有70，一個人根本抬不起，每次都

9、要兩個人抬個加工成三個一樣大的小板，然后才一個人自己加工。材料太大太重，加工時把握不好，容易引起質(zhì)量事故，也會大大影響加工速度。彎料工序的余料見紅圈所示。1.2余料利用率的算法  一直以來，家具行業(yè)對于材料的利用率的算法都是：零件的凈料*數(shù)量/該零件用到原材料的總量=材料利用率。（公司的算法：零件的毛料*數(shù)量/該零件所用原材料的總量=材料利用率）  但人們都忽視或者不知道余料的利用率怎么算，幾乎所有的廠家都會讓余料在車間自行消化，好一點(diǎn)的也只是比較合理地把余料利用起來，至于每個月產(chǎn)生了多少余料，余料的利用率是多少就不知道了。在這里有個比較好的方法可以很好

10、地知道備料車間一個月可以生產(chǎn)多少余料以及余料的利用率。  把余料接齒然后拼板（做成統(tǒng)一規(guī)格），然后交回倉庫，再利用。每月交回倉庫有多少余料就是每月余料的產(chǎn)生量，余料的利用率=當(dāng)月余料交回倉庫的總量/當(dāng)月把領(lǐng)用材料的總量。這個比值越大，說明余料的處理方法越好，利用率越高。這樣的做法有五個好處： 1）使材料的數(shù)據(jù)清晰，有利管理和材料的核算。2）減少備料的余料擺置區(qū)。生產(chǎn)現(xiàn)場終歸是生產(chǎn)現(xiàn)場，不是放東西的地方，無關(guān)的東西占的空間越少越好。3）便于車間管理。沒有了余料，也不用經(jīng)常去想著余料如何利用。4）提高材料的利用。由倉庫按量發(fā)放，有助于控制材料，如果放車間不登記，利用起來員工很隨

11、意，不會珍惜。5）加強(qiáng)工人對產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量的責(zé)任心。因?yàn)橛杏嗔系拇嬖?，備料員工總有得天獨(dú)厚的“優(yōu)勢”，那就是不怕加工錯誤以及數(shù)量點(diǎn)錯，因?yàn)殡S隨便便就可以找余料補(bǔ)回來，抱著這種心態(tài)，他們做事隨意，也造成了材料或者少了或者多了或者質(zhì)量不及格等事情的發(fā)生，只有嚴(yán)格控制材料，讓他們無可憑借，員工才會真正用心負(fù)責(zé)地做事。2余料的危害余料的危害主要有：1）提高了成本。余料越多，成本也越高。2）占據(jù)大量的地方。有余料，就必定有擺放余料的地方，并且余料越多，占地方也越多，有很多工廠因?yàn)閷τ嗔咸幚聿划?dāng)，造成了余料泛濫成災(zāi)，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)。在備料車間，除了大片的余料區(qū)之外，斷料工序、修邊工序、接齒工序、彎鋸工序都

12、有放余料的地方，特別是斷料工序，那些板頭料占的地方比原材料擺放的區(qū)域還要大，把原本是為擺放原材料的地方當(dāng)成了余料的擺放區(qū)，原材料都很少地方放。3）浪費(fèi)大量的人力去整理。因?yàn)橛嗔隙际遣灰?guī)則的，擺放起來容易混亂，這里一點(diǎn)那里一點(diǎn)。每過一段時間都必需要花費(fèi)人力去整理、擺放。4）分散管理者精力。基本上每個管理者每天都會想著如何去處理余料。5）花費(fèi)人力、時間去處理。有余料，就必須去處理，否則余料就會越堆越多，而花時間在一大堆不同規(guī)格的余料里面找一個適合規(guī)格的余料，要的時間比較多，同樣的時間，員工已經(jīng)可以加工出幾倍于找余料的產(chǎn)品。6）影響車間正常生產(chǎn)，如果車間管理者能力強(qiáng)，會處理余料，對車間影響倒不大，如

13、果管理者能力不強(qiáng)，會使車間余料越堆越多，影響正常生產(chǎn)。7）擺放混亂，而且不規(guī)則，影響生產(chǎn)的環(huán)境，也給車間的6S的實(shí)行加大了一定的難度。3.余料處理方法3.1斷料工序余料處理方法1）用于加工產(chǎn)品的裝飾線條。2）加工零件的水曲柳接頭。3）直接加工某產(chǎn)品的零部件。4）用于拼板或不定長接齒。  這些處理手法過于簡單，浪費(fèi)比較大，特別是用于直接加工某產(chǎn)品的零部件，板頭料本身長短不一，并且也不是為某一種零件定長量作，所以在利用的時候很多板頭料都是比零件多了很多，多了50100mm都是可見的。3.2修邊工序余料處理方法1）用于加工19和16系列的線條，或者腳蓋。2）經(jīng)圓盤鋸處理，把缺陷剔除掉，然后

14、拼板再利用。  對于把余料拼板再利用的余料，浪費(fèi)最嚴(yán)重，不是說經(jīng)過拼板工序的余料利用率不高，而是這樣用余料拼成的板，一塊大板上面厚薄不一，一邊可以是50mm厚，而另一邊卻只有2030mm厚，相鄰兩個拼成板之間的板條厚薄有的也都有差別超過5mm的情況，無形中比較厚的那個木條已經(jīng)降了一個等級。并且這樣拼板的余料在同一寬度的面上也是長短不一，也造成了極大浪費(fèi)。3.3接齒工序余料處理方法  這些都是零件的凈料尺寸，一般情況下都是用于補(bǔ)料，比如某產(chǎn)品的零件差料，規(guī)格差不多或者小510mm的都可以用。  以上四種情況都是反應(yīng)了備料車間目前余料的利用方法，但都不是最好的方法。至

15、少缺乏系統(tǒng)性，缺乏管理。只是出現(xiàn)了余料就處理它們而已，而不是從根本上解決余料的產(chǎn)生和合理利用。4.改善建議   根據(jù)以上的事實(shí)和目前存在的問題，我們提出以下方法和建議，進(jìn)行有效改善木材的利用率。4.1杜絕余料的產(chǎn)生和及時進(jìn)行余料處理4.1.1 斷料工序的余料處理斷頭廢料的處理：如果端頭爆裂很嚴(yán)重，不能用于加工產(chǎn)品，則可以切掉一點(diǎn)，如果端頭可視面爆裂輕微，可以分三種情況處理：1）花裂：以中心向四面爆裂，這種情況很難利用，可以把端頭橫截成300400mm長用于加工玻璃壓條（也要看玻璃壓條的長度尺寸是否適合）。2）斜裂：爆裂橫跨整個材料斷面的全部或者一半，導(dǎo)致材料很難利

16、用，可以斷成300400mm長然后由臥式帶鋸開成包腳線、裝飾線和腳蓋。3）豎裂：這種情況對取材影響不大，可以直接斷成流轉(zhuǎn)卡要求的材料，拼板利用。4.1.2修邊工序1）不夠?qū)挼牟牧希翰牧喜粔驅(qū)捠且驗(yàn)椴唤?jīng)過拼板工序，為了提高材料的利用率必須對所有的水曲柳材料進(jìn)行拼板再利用，所以也就不會出現(xiàn)不夠?qū)挼挠嗔系某霈F(xiàn)了。現(xiàn)在水曲柳的利用率為65%，把這些不夠厚的材料拼板，利用率可以提升5%10%。現(xiàn)在平均每月水曲柳用量為200m3，這樣就可以節(jié)省1020m3。流程如下（部分）：斷料雙面刨單片鋸執(zhí)色拼板。2）有缺陷的材料：材料因?yàn)橛腥毕?，所以不能用于加工產(chǎn)品，把有缺陷的材料放一起，由專人按規(guī)格整理歸類好再拉給

17、圓盤鋸把缺陷剔除，然后修邊（定寬）、接齒（定長）拼板。其工序如下：斷料雙面刨（定厚）單片鋸（產(chǎn)生余料）執(zhí)色（分類余料）圓盤鋸（橫截剔除缺陷）修邊（定寬）打齒接齒（定長）拼板（規(guī)格板材）3）執(zhí)色工序：這是一個新增加的工序，是保證質(zhì)量和數(shù)量的一道分水嶺和檢督站，這一工序設(shè)定的意義非常重大，其職能如下:（1）把所有不合格的材料挑選出來，讓所有經(jīng)過執(zhí)色的材料都是合格的材料；（2）對材料進(jìn)行選色。需要拼板的水曲柳材料顏色差別太大，這就需要專門的人去選色。以前拼板的員工負(fù)責(zé)了選色工作，但為了保證拼板的工作效益，他們的選色工作執(zhí)行得并不徹底，常引起大量的水曲柳材料貼皮的現(xiàn)象，造成了大量的人力物力的浪費(fèi)?，F(xiàn)在

18、設(shè)專人對此選色，一來可緩解拼板工序偶爾瓶頸的現(xiàn)象，二可杜絕或減少水曲柳貼皮，讓三樓貼皮工序有更多的時間做真正需要做的工作。（3）控制產(chǎn)品的數(shù)量。一塊大板可能開多少數(shù)量的零件可以算得很清楚，在執(zhí)色的同時清點(diǎn)數(shù)量，少的補(bǔ)料，多的扣下，讓后工序加工的材料在質(zhì)量上是合格的，數(shù)量上是足夠而又不多余的。（4）處理余料。修邊工序加工出來的有缺陷的余料，先放執(zhí)色區(qū)，讓員工分類好（如3943mm寬的材料都可以歸類為40mm寬的材料），待某一規(guī)格的余料足夠多了再拉去圓盤鋸橫截剔除缺陷，再經(jīng)修邊工序統(tǒng)一定寬，然后打齒接齒，拼在規(guī)格大板。4.1.3接齒工序  盡量避免不定長接齒的發(fā)生,因?yàn)槿菀讓?dǎo)致余料增加。

19、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不清引起多增加的余料：對每個工序量身設(shè)定一個質(zhì)量和數(shù)量要求，讓員工以這個管理規(guī)定來加工，嚴(yán)格控制產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量。4.1.4彎料工序修邊（定寬）然后接齒拼板，工序如下：彎料（產(chǎn)生余料）執(zhí)色（分類）修邊（定寬）打齒接齒（定長）拼板（規(guī)格板材）4.改善預(yù)期效果1）消除余料區(qū)給車間釋放更大的面積。除了余料處理區(qū)外，各工序都不能有余料的堆放（各工序可以產(chǎn)生余料，但不能堆放余料，余料會隨著好料一起流到下工序，直到余料處理區(qū)，處理完后的余料入倉。）這樣斷料區(qū)就不會有余料占著大量原材料擺放的區(qū)域，各工序也是如此，把這些放余料的地方釋放出來，可是一個不小的面積。2）提高成本和材料利用率。對余料進(jìn)行分規(guī)格來處理，同一規(guī)格的材料先接齒再拼成規(guī)格板，這樣子的規(guī)格板在厚度和長度上就不會有參差不一的現(xiàn)象，把浪費(fèi)減少到了最小。3）使備料車間的材料數(shù)據(jù)清晰化。一直以來，備料車間都是算著糊涂帳，材料真正用了多少因?yàn)橛嗔系脑驘o法真正計算到。這也是備料車間最苦惱的地方，有的時候甚至連為什么差料都找不出原因，當(dāng)把余料當(dāng)成一個獨(dú)立的處理體系，材料的去向自然明了。4）有益于備料車間的管理。一直以來，余料問題都是備料車間比較頭痛的問題，放在車間占地方又不雅觀，但又不知道怎么處理，當(dāng)把這些余料設(shè)計好自己的處理方式后，管理者都減少了關(guān)于處理余料所付出的精力和時間。5）減少對車間的影響。余料的存在和堆放