构建节材管理制度寻找循环经济途径

2008年8月29日第十一届全国人民代表大会常务委员会第四次会议表决通过了《循环经济促进法》,并于2009年1月1日起施行。循环经济,是指在生产、流通和消费等过程中进行的减量化、再利用、资源化活动的总称。减量化即在生产、流通和消费等过程中减少资源消耗和废物产生;再利用顾名思义是将废物直接作为产品或者经修复、翻新、再制造后继续作为产品使用,或者将废物的全部或者部分作为其他产品的部件予以使用;资源化作为原料进行利用,对废物进行再生利用。该法在第四条中指出,发展循环经济应当在技术可行、经济合理和有利于节约资源、保护环境的前提下,按照减量化优先的原则实施。

1提高钢材利用率的必要性

提高钢材利用率,降低成本一直是企业生产经营过程中必不可少的关键环节,也是大大提升企业直接经济效益的必然手段。全球性金融危机的国际背景,更给我们国家、企业和个人敲响了方方面面的警钟。

1)首先原材料的采购上,之前按照套路提取材料计划的时候总是机械的统计累加,对同种规格的钢材只是最终的一个吨位,对尺寸无太多要求,这就导致采购和生产脱节,往往采购的钢材不符合图纸板材尺寸的需要,强行下料就会浪费严重。作者简介:张改银(1983-),男,2005年7月毕业于莱阳农学院园林专业。现为山东莱钢建设有限公司青岛分公司工程师,主要从事技术管理工作。

2)再次切割下料。目前常采用的切割工具是数控火焰切割机、剪板机。生产任务紧,切割效率高,切割工人来不及考虑和计算优化套排,为了赶生产进度,只好放弃钢材利用率,钢材浪费更加严重。3)关于余废料。切割生产管理处于简单粗放的状态,没有准确的定额计算和成本管理,下料工已经习惯于拿到图纸就直接对板材的尺寸和数量顺序切割,由于时常两三个甚至五六个工程交叉用料,切割车间在后期只有随缺随补。对于剩余的余废料没有专人负责保管、回收,钢材严重浪费,每次切割剩下的边角余料,暂时堆放在一旁,日积月累就会导致剩余钢材堆积如山,锈蚀流失不计其数,特别是厚板,浪费就更大,对于废钢的管理就必然提上日程。

一直以来,公司提倡节材降耗,都是从其中某一个环节下手,具有局限性,维持时间短,其效果也是微乎其微,没有形成综合的体系进行系统管理。其实钢材的浪费隐存于每一个环节,只有纵观整个生产过程,挑取重要的点抓起,克服以上三个重要的瓶颈,形成一套综合体系来控制和管理,才能把提高钢材利用率做到实处。

2管理体系定义

节材管理体系就是根据PDCA循环系统,把节约钢材、提高钢材利用率管理过程综合化,从源头抓起,计划采购、量身定制,利用优化套板技术控制切割过程,最后一个环节充分利用边角余料使废钢再生,将三个要素连成一线,面面俱到,缺一不可,形成系统的管理体系,体现新颖的技术方法,全面的管理宗旨,将每块板材作为一件艺术品,雕琢完美,充分利用。

2·1计划采购

采购是消耗板材的源头。钢厂生产的各种板材都有一定的出厂尺寸,不会自然而然就与产品零件的长宽一致,而产品的零件也是形状不规则的,一个新的钢构件加工工程,材料计划的提取就是节材管理体系的第一步。

根据结构蓝图细化原材料的规格尺寸,分为各种不同规格板幅的板材,进行定尺采购。如11690mm长的焊接H型钢柱可以将翼腹板长度定为12m的板材进行采购。规则性强、量大的产品零件按照相应长宽的倍数交给采购部门进行双定尺采购。就不会花费人力物力给剩余的310mm的钢板重新排小件料,这种宽度的板材也不好再重新利用,若能根据实际切割排列方式购买固定规格板材将减少很多不必要的边角料浪费。这样定制的钢板材料就会以更高的利用率去投入生产。

以公司承揽的某工程构件为例,图1为其中某个设备的烟道段:

图1某设备烟道段示意

其直线段部分应用AutoCAD软件做展开状,见图2。所需材料为R20材质16×7462mm×8218mm,按照卷管工艺“钢板卷管或设备、容器的筒节与筒节、筒节与封头组对时,相邻两纵向焊缝间的距离应大于壁厚的3倍,且不应小于100mm;同一筒节上的纵缝不宜大于两道,同一筒节上两相邻纵缝间的距离不应小于200mm,根据结构蓝图可以确定长度为9m,即进料为16mm×2200mm×9000mm。按这种板幅采购,满足了本工程钢构件的尺寸要求,在一定程度上提高了主材的利用率。

图2直线段部分展开示意

在采购时钢板质量也是影响主材利用率的一个因素。弯曲变形的钢板会加大切割难度,容易造成切割质量差,并且切割完毕后需要校形,影响产品外观并增加制作工时,耽误生产进度,造成材料积压和人力资源的不必要浪费。

2·2优化套排

确定材料计划的同时,着手对板材进行排料。

这个过程是管理体系关键的一步,也是最难的一步。所谓优化套排,即在工程加工之前,对所采购的板材提前做好排版,针对某一零件相对应板材做出多种排料方案,相互对比,粗略预算,从中选取最优的排料方案,交给相应生产部门,并将此过程列入整个工程生产计划的一部分,归为专门车间管理,并将前后效果的好坏与经济责任制考核挂钩预先排版下料,对整个工程的零部件就有了大概的归类,每个构件所需的零部件一目了然,管理起来比较容易,克服了之前顺序下料、零件规格类型混乱、其他车间多领错领的现象。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构件上。对于主材切割主管部门或员工来说,相比顺序下料、随意领取、随缺随补的状况,把工作做到前头,能更好的管理主材,为提高主材利用率打下基础。对于异型件,就多出了一道工序———放样。如果只是估算,非但在切割过程中产生更多的余料,还会在精确下料时重新放样浪费工时。因此对于此项工序,要求在提取材料计划的时候就要放样,既省去了时间,还指导了材料的采购。图3就是公司承揽的某设备工程中的一个烟道弯头。

图3烟道弯头示意

对此异型件进行组合放样,最终确定一个最省料方案。根据图4可以一目了然的看出所需板材的规格尺寸2576mm×1248mm,也可以精确的确定下料尺寸。

图4烟道弯头组合放样

有些零件几何形状复杂,下整料虽然快、加工方便,但钢材浪费大。如果按照放样图对其组合成型,正是解决“下整料浪费大”的好点子。组合成型即先把复杂的零件看作一个组合体,将其分解成简单的几何体,再分别下料,最后把这些几何体焊接起来,以达到节约钢材的目的。

切割效率的高低直接影响到钢材利用率和切割质量。之前对数控切割方面认识不足,满足于“可以切”的基本要求。只要能够编程,生成切割程序,可以切割就行了,忽视了切割效率、切割质量和钢材利用率。传统的切割已经不能满足大批量高效率的切割要求。应该对数控切割提出更科学的方法,不是简单的“可以切”,而是要“切得快”、“切得好”、“切得省”,从而更好的为企业节省钢材和耗材,引进先进的切割技术也是迫在眉睫的事。

2·3废钢再生

废钢再生,顾名思义,就是对于上个工程遗留的余废料进行回收,做二次利用。由切割车间进行独立管理,专人负责,定期对其他车间的余料进行集中,回收,并分类处理。在此项环节的管理上,规定车间和个人工作职责、回收定额、绩效考核等,在下个工程之前就可以将余废料作为材料计划采购的一部分进行参考,对于材质、规格尺寸要求一致的板材,可以先行下料附件或垫板衬条。

另外,在工程进度允许的情况下,针对余废料专搞一些竞赛性质的活动。如在工艺执行、制造过程中,班组或车间的现在与过去节约材料的比较,只要有进步,哪怕是点滴,都能按节约的相对数和绝对数结合起来,予以奖励;人与人,组与组,车间对车间间开展的对口赛、对手赛、师徒赛等,公开、公平、公正、透明,以量化的考核结果决出优胜。通过比赛掌握了更多节约钢材的好途径,余废料的利用率得到很大的提高。

3体系的实际效果

经过接近一年的实验,证明在整个节材降耗体系创建的过程中,不仅推动了循环经济贯穿始终的实际运作,在一定程度上带动了职工积极性,使公司走上健康的管理之道,积极响应了国家目前实施的《循环经济促进法》。提高主材利用率,加强节材降耗的管理不是一次短期的活动,而是一项长期坚持、原则分明的管理体系。既然作为一项体系来管理,就要从源头一直盯到溯尾,只有将整个过程综合来管理,充分应用价值工程,在提高主材利用率上发挥不同的作用。

节材管理体系的运行,使得公司钢材利用率由2007年的94%提高到97%,平均提高3%,共取得直接经济效益22·4万元。在一定程度上为公司节省了一大笔费用,并将产生长久的经济效益,为公司的管理注入新的生机,强化了公司节能降耗的好形象,赢得客户的信赖,充分调动了循环经济在建设公司的顺利应用,为2010年再创新高做了新的铺垫。