構建節材管理制度尋找循環經濟途徑

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2008年8月29日第十一屆全國人民代表大會常務委員會第四次會議表決通過了《循環經濟促進法》,并于2009年1月1日起施行。循環經濟,是指在生產、流通和消費等過程中進行的減量化、再利用、資源化活動的總稱。減量化即在生產、流通和消費等過程中減少資源消耗和廢物產生;再利用顧名思義是將廢物直接作為產品或者經修復、翻新、再制造后繼續作為產品使用,或者將廢物的全部或者部分作為其他產品的部件予以使用;資源化作為原料進行利用,對廢物進行再生利用。該法在第四條中指出,發展循環經濟應當在技術可行、經濟合理和有利于節約資源、保護環境的前提下,按照減量化優先的原則實施。

1提高鋼材利用率的必要性

提高鋼材利用率,降低成本一直是企業生產經營過程中必不可少的關鍵環節,也是大大提升企業直接經濟效益的必然手段。全球性金融危機的國際背景,更給我們國家、企業和個人敲響了方方面面的警鐘。

1)首先原材料的采購上,之前按照套路提取材料計劃的時候總是機械的統計累加,對同種規格的鋼材只是最終的一個噸位,對尺寸無太多要求,這就導致采購和生產脫節,往往采購的鋼材不符合圖紙板材尺寸的需要,強行下料就會浪費嚴重。作者簡介:張改銀(1983-),男,2005年7月畢業于萊陽農學院園林專業。現為山東萊鋼建設有限公司青島分公司工程師,主要從事技術管理工作。

2)再次切割下料。目前常采用的切割工具是數控火焰切割機、剪板機。生產任務緊,切割效率高,切割工人來不及考慮和計算優化套排,為了趕生產進度,只好放棄鋼材利用率,鋼材浪費更加嚴重。3)關于余廢料。切割生產管理處于簡單粗放的狀態,沒有準確的定額計算和成本管理,下料工已經習慣于拿到圖紙就直接對板材的尺寸和數量順序切割,由于時常兩三個甚至五六個工程交叉用料,切割車間在后期只有隨缺隨補。對于剩余的余廢料沒有專人負責保管、回收,鋼材嚴重浪費,每次切割剩下的邊角余料,暫時堆放在一旁,日積月累就會導致剩余鋼材堆積如山,銹蝕流失不計其數,特別是厚板,浪費就更大,對于廢鋼的管理就必然提上日程。

一直以來,公司提倡節材降耗,都是從其中某一個環節下手,具有局限性,維持時間短,其效果也是微乎其微,沒有形成綜合的體系進行系統管理。其實鋼材的浪費隱存于每一個環節,只有縱觀整個生產過程,挑取重要的點抓起,克服以上三個重要的瓶頸,形成一套綜合體系來控制和管理,才能把提高鋼材利用率做到實處。

2管理體系定義

節材管理體系就是根據PDCA循環系統,把節約鋼材、提高鋼材利用率管理過程綜合化,從源頭抓起,計劃采購、量身定制,利用優化套板技術控制切割過程,最后一個環節充分利用邊角余料使廢鋼再生,將三個要素連成一線,面面俱到,缺一不可,形成系統的管理體系,體現新穎的技術方法,全面的管理宗旨,將每塊板材作為一件藝術品,雕琢完美,充分利用。

2·1計劃采購

采購是消耗板材的源頭。鋼廠生產的各種板材都有一定的出廠尺寸,不會自然而然就與產品零件的長寬一致,而產品的零件也是形狀不規則的,一個新的鋼構件加工工程,材料計劃的提取就是節材管理體系的第一步。

根據結構藍圖細化原材料的規格尺寸,分為各種不同規格板幅的板材,進行定尺采購。如11690mm長的焊接H型鋼柱可以將翼腹板長度定為12m的板材進行采購。規則性強、量大的產品零件按照相應長寬的倍數交給采購部門進行雙定尺采購。就不會花費人力物力給剩余的310mm的鋼板重新排小件料,這種寬度的板材也不好再重新利用,若能根據實際切割排列方式購買固定規格板材將減少很多不必要的邊角料浪費。這樣定制的鋼板材料就會以更高的利用率去投入生產。

以公司承攬的某工程構件為例,圖1為其中某個設備的煙道段:

圖1某設備煙道段示意

其直線段部分應用AutoCAD軟件做展開狀,見圖2。所需材料為R20材質16×7462mm×8218mm,按照卷管工藝“鋼板卷管或設備、容器的筒節與筒節、筒節與封頭組對時,相鄰兩縱向焊縫間的距離應大于壁厚的3倍,且不應小于100mm;同一筒節上的縱縫不宜大于兩道,同一筒節上兩相鄰縱縫間的距離不應小于200mm,根據結構藍圖可以確定長度為9m,即進料為16mm×2200mm×9000mm。按這種板幅采購,滿足了本工程鋼構件的尺寸要求,在一定程度上提高了主材的利用率。

圖2直線段部分展開示意

在采購時鋼板質量也是影響主材利用率的一個因素。彎曲變形的鋼板會加大切割難度,容易造成切割質量差,并且切割完畢后需要校形,影響產品外觀并增加制作工時,耽誤生產進度,造成材料積壓和人力資源的不必要浪費。

2·2優化套排

確定材料計劃的同時,著手對板材進行排料。

這個過程是管理體系關鍵的一步,也是最難的一步。所謂優化套排,即在工程加工之前,對所采購的板材提前做好排版,針對某一零件相對應板材做出多種排料方案,相互對比,粗略預算,從中選取最優的排料方案,交給相應生產部門,并將此過程列入整個工程生產計劃的一部分,歸為專門車間管理,并將前后效果的好壞與經濟責任制考核掛鉤預先排版下料,對整個工程的零部件就有了大概的歸類,每個構件所需的零部件一目了然,管理起來比較容易,克服了之前順序下料、零件規格類型混亂、其他車間多領錯領的現象。最重要的是充分利用了主材,即使有余料也能充分利用到其他的構件上。對于主材切割主管部門或員工來說,相比順序下料、隨意領取、隨缺隨補的狀況,把工作做到前頭,能更好的管理主材,為提高主材利用率打下基礎。對于異型件,就多出了一道工序———放樣。如果只是估算,非但在切割過程中產生更多的余料,還會在精確下料時重新放樣浪費工時。因此對于此項工序,要求在提取材料計劃的時候就要放樣,既省去了時間,還指導了材料的采購。圖3就是公司承攬的某設備工程中的一個煙道彎頭。

圖3煙道彎頭示意

對此異型件進行組合放樣,最終確定一個最省料方案。根據圖4可以一目了然的看出所需板材的規格尺寸2576mm×1248mm,也可以精確的確定下料尺寸。

圖4煙道彎頭組合放樣

有些零件幾何形狀復雜,下整料雖然快、加工方便,但鋼材浪費大。如果按照放樣圖對其組合成型,正是解決“下整料浪費大”的好點子。組合成型即先把復雜的零件看作一個組合體,將其分解成簡單的幾何體,再分別下料,最后把這些幾何體焊接起來,以達到節約鋼材的目的。

切割效率的高低直接影響到鋼材利用率和切割質量。之前對數控切割方面認識不足,滿足于“可以切”的基本要求。只要能夠編程,生成切割程序,可以切割就行了,忽視了切割效率、切割質量和鋼材利用率。傳統的切割已經不能滿足大批量高效率的切割要求。應該對數控切割提出更科學的方法,不是簡單的“可以切”,而是要“切得快”、“切得好”、“切得省”,從而更好的為企業節省鋼材和耗材,引進先進的切割技術也是迫在眉睫的事。

2·3廢鋼再生

廢鋼再生,顧名思義,就是對于上個工程遺留的余廢料進行回收,做二次利用。由切割車間進行獨立管理,專人負責,定期對其他車間的余料進行集中,回收,并分類處理。在此項環節的管理上,規定車間和個人工作職責、回收定額、績效考核等,在下個工程之前就可以將余廢料作為材料計劃采購的一部分進行參考,對于材質、規格尺寸要求一致的板材,可以先行下料附件或墊板襯條。

另外,在工程進度允許的情況下,針對余廢料專搞一些競賽性質的活動。如在工藝執行、制造過程中,班組或車間的現在與過去節約材料的比較,只要有進步,哪怕是點滴,都能按節約的相對數和絕對數結合起來,予以獎勵;人與人,組與組,車間對車間間開展的對口賽、對手賽、師徒賽等,公開、公平、公正、透明,以量化的考核結果決出優勝。通過比賽掌握了更多節約鋼材的好途徑,余廢料的利用率得到很大的提高。

3體系的實際效果

經過接近一年的實驗,證明在整個節材降耗體系創建的過程中,不僅推動了循環經濟貫穿始終的實際運作,在一定程度上帶動了職工積極性,使公司走上健康的管理之道,積極響應了國家目前實施的《循環經濟促進法》。提高主材利用率,加強節材降耗的管理不是一次短期的活動,而是一項長期堅持、原則分明的管理體系。既然作為一項體系來管理,就要從源頭一直盯到溯尾,只有將整個過程綜合來管理,充分應用價值工程,在提高主材利用率上發揮不同的作用。

節材管理體系的運行,使得公司鋼材利用率由2007年的94%提高到97%,平均提高3%,共取得直接經濟效益22·4萬元。在一定程度上為公司節省了一大筆費用,并將產生長久的經濟效益,為公司的管理注入新的生機,強化了公司節能降耗的好形象,贏得客戶的信賴,充分調動了循環經濟在建設公司的順利應用,為2010年再創新高做了新的鋪墊。