降本增效--浅谈FASTCAM套料软件系统应用

作者：庄志伟 沈建新

欢迎访问e展厅 展厅 4 EDA/专用CAD软件展厅 EDA, 电气CAD软件, ... 一．前言 上海锅炉厂有限公司是一个以冷加工为主的专业制造厂，具有60多年制造历史，2005年，年消耗钢材达20多万吨，钢材利用率偏低是一直困扰上海锅炉厂有限公司的一大难题，而锅炉产品的特点是结构复杂，批量小，材料品种多，零件的落料工艺沿用了上百年的传统方法手工出样、放样、落料，数控切割机的数控功能没有得到充分发挥，因此材料浪费较大，材料的库存量居高不下，使锅炉的制造成本居高不下，制约了公司的市场竞争力。 锅炉产品几十个部组件，几千个种类的零件制造，都由出样工根据零件图纸、清单直接在钢板上划下料线，原材料的使用状态及余料状态都是事后才能知道，而且是根据出样工落料后的报告才知道材料的使用情况，那一块钢板落了什么零件。而剩下的余料是否利用了？落料和套料是否合理？这一切都由出样工一个人说了算，没有监督、审核，没有一个书面的资料，材料的管理是被动管理。而且相当一部分余料得不到利用，时间一久当作废料处理了，对工厂的原材料资源造成了较大的浪费。当前市场竞争激烈的形势下，上海锅炉厂有限公司高层决策以降本增效为起点，从产品源头提高材料利用率抓起，一台锅炉消耗钢材几千吨，材料利用率提高一个百分点，就可以降低成本几十万元，因此工厂决定先从以结构产品为主的空预公司作试点，从改进原材料的落料方式抓起，一是改变落后的传统落料工艺，充分利用数控切割机，二是利用电脑技术提高原材料利用率。在计算中心技术人员的配合下，我们工艺人员进行了市场调研，根据目前市场的各类套料系统，走访了多家正在应用数控套料系统的企业，也走访了一些软件开发企业，对一些软件进行了比较，设想通过数控来解决材料利用率偏低，材料管理落后的状态。经过市场调研及性价比较，有三套软件进入我们的候选名单： 1．沪东造船厂钢结构产品制造是他们的主要产品之一，该厂较早将计算机技术用于产品制造，计算机套料软件从70年代开发至今，使用比较方便，操作人员经一～二周的培训就可以上机操作，使用该软件套料后可直接供数控气割机下料，余料多少，材料的实际利用率等，计算机可直接调出，一目了然，对车间材料的管理是一大进步。不足之处是该套软件完全是手工套料操作，版本比较落后，没有立体展开功能，图纸操作平台为AUTOCAD14。 2．发思特软件有限公司提供的一套软件使用比较方便，操作人员经一～二周的培训就可以上机操作，能满足我们的各种要求，而且它是自动加手动，自动套料速度相当快，一张整板的套料能在几十秒之内完成，对文化程度较低的操作者经过简单地操作培训也能上岗，它的绘图功能及图纸转换功能及数据库考虑的非常周到，适应各种绘图软件版本的图纸转换，并能校核在零件设计中的制图错误，零件图是否闭合，断点在哪里等。整个软件系统分成几个独立的部分，根据用户的需要自由选择所需要的软件模块，也可以进入客户的数据库系统，有单机版、网络版等，能随时为客户提供软件升级。 3．上海育思机电科技有限公司提供的一套软件是一套全英文版的，它的功能比较多，而套料是软件自动生成，不能手工调节。全英文版的界面，对操作工人要求较高。图纸转换只适用AUTOCAD2002，对自动套料结果不满意的话，只能再一次自动优化，不能手工调节。 经过市场调研，最终我们选择了发思特软件有限公司作为我们应用套料软件的供应商。在2005年七月引进了目前被加工行业广泛应用的FASTCAM软件系统、数据库及FASTCAM套料等软件。决定引进目前被加工行业广泛应用的钢结构建造系统、材料管理及套料等软件，利用计算机管理及数控加工系统。 二．应用 引进了FASTCAM数据库及FASTCAM套料软件后，我们首先在两个产品上进行试点，将该产品所有需要气割下料零件图形全部输入FASTCAM零件数据库，然后在数据库里根据生产任务的需要，分类搜索出同一材料品种、相同材料板厚的零件生成零件切割列表，然后根据供应部门采购的材料门幅尺寸用FASTCAM套料软件进行自动套料，再手工个别调整到满意后，打印出套料图及气割零件生产报表，汇总出该批材料的材料定额、材料利用率。生成G代码可直接供数控气割机。完成整个下料过程。 也可以预先设定原材料的门幅尺寸进行自动套料，再手工个别调整，或对门幅进行调整，进一步提高材料利用率，然后按调整好的门幅尺寸选购材料。 上图就是经过FASTCAM软件套料后的零件套料图，材料利用率达到85.74%，取得了较好的效果。 三．结果 我们通过对空预公司一套产品气割零件的套料，该产品原定额230吨，通过采用FASTCAM软件套料后实际需要材料为212吨，一套节约18吨，2005年55套计算，可节约990吨钢材，以每吨平均4500元计算，可节约445万元，可见降本增效效果明显。而且把生产工人出样场地上解放出来，省去了整天弯腰曲背在钢板上放样、划下料线，等工序，降低了人为的废品率，减轻了劳动强度，同时也节省了放样、划线所需要的场地，提高了生产场地单位面积产量。加快了生产进度，特别是在重复生产时更能反映出快速组织生产的特点，只要数据库内有需要的内容，直接可以从数据库中提取出来供切割机切割，节约了生产准备时间和技术准备工作时间。 新技术的应用，经试生产得到了生产车间的干部以及工人的一致认可，下表是对该产品部分套料结果的比较： 但一项新技术的推广，不会是一帆风顺的，必将带来一场革命，旧的习惯势力、传统管理模式、管理理念，时刻在阻挡新技术的推广，出样工人面临转岗的威胁，车间的传统生产模式，受到冲击。而套料软件本身存在的不足，例如：有些零件套料后，因行走路线复杂，气割速度明显慢了。目前车间一个产品整套零件的下料不是在一个平面推进的，而是根据零件的加工周期的不同，分时段下料的，这样对套料产生了影响，因为零件组合越多，套料的效果越好，材料利用率就高，显然，用套料软件提高利用率，就必须打破现有的生产管理模式，生产流程，整套零件下料，找出零件下料的最佳组合，将全车间的下料整合在一起成立下料中心，集中管理，以达效益最大化。从上表的数据分析可以看出材料利用率不同程度的得到了提到，经过套料可看出，越是几何形状不规则的零件，材料利用率提高的越明显。下图是部分实际套料图： 四．展望： 综上所述，通过应用FASTCAM套料软件，证明该软件系统是比较成熟的，先进的，操作简便，用好该软件可以降低产品制造成本，提高材料利用率，能缩短生产周期，提高企业的管理能力。 通过试应用FASTCAM套料软件，取得了初步成果，打算下一步，扩大使用范围，增加FASTCAT套料软件，及余料板材数据库等软件，进一步完善整个套料系统，探索出一套适合该软件的工艺流程，结合厂内精细化管理，使厂内原材料库存一清二楚，最终以降低原材料库存，降低原材料消耗，降低产品制造成本，减轻操作者劳动强度，获取最大的经济效益。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (3/9/2007)