摘要：详细分析了模具企业钢材利用率的现状，针对现状的特点从设计、制造工艺、管理制度等各环节着手提出了相应的解决方案。
模具是消耗钢材较多的产品。主要包括棒料、管材、型材和钢板。多年来，模具生产企业的钢材利用率一直上不去，产生的大量的余料和废料，而余料没有充分利用，全部积存在仓库，废料也没有能进行合理得二次利用，最后只得对外销售处理，既损失了价差，又浪费了搬动成本，占据生产场地，致使产品成本较高，经济效益较差。因此提高钢材的设计和利用水平，对于降低模具成本，提高利润，提升企业竞争力的有着重要的现实意义。
1现状分析
1.1很多模具企业实行领料制
材料的领用包括材料、规格、数量由用料部门提出，这样难免出现使用部门只图自己方便好生产，很少或没有考虑如何根据生产情况选择合适的材料，尽可能地提高材料的利用率，降低生产成本的角度去领用材料，只按自己的意愿开领料单，从一开始起就没有成本意识，没有从源头上解决钢材利用率的问题，结果势必产生大量的余料和废料。
1.2很多模具企业没有编制企业机械加工余量标准
很多模具企业没有编制企业机械加工余量标准以致设计人员和工艺人员在设计图纸和编制工艺规程的时候随意性比较大，从降低责任的角度出发，他们会选择比较大的余量，这样很容易产生余料和废料。另外，下料工艺也相对落后，损失浪费较大，比如目前棒料下料设备主要是弓形锯、圆盘锯和车床等，在下料过程中产生马蹄形断面、偏斜度大、锯口宽等缺陷，使坯料精度低，切面粗糙，加工余量大，造成了不应有的浪费。
1.3很难总体规划
模具是典型的单件小批量产品，结构复杂，几乎没有一套模具具有完全相同的技术要求和图纸结构，而且每位模具客户的要求也不一样，所以每套模具所需要钢材的形状、材质、规格各不相同，难以集中下料，造成套裁下料利用率不高，即下料时很难总体规划，很难根据原材料长度、面积和体积，毛坯的长度、面积和体积与需求量等有关数据进行下料，而是随机下料，这样势必也要产生大量的余料和废料。
1.4余料的利用不充分
各个部门信息不共享，物资供应部门不了解设计和制造部门所需要的材料类型和尺寸，在进行采购的时候有可能会出现差异;而且物资供应部门有时候也没能及时向设计、工艺、材料定额编制部门提供国内外原材料订货目录，使这些部门没有合理的选材参考。往往造成大材小用，长材短用，优材劣用。据统计，在典型模具企业中，在下料过程中以大代小的棒料占消耗材料的40%左右。另外，设计、制造和仓库各部门之间的数据统计不一致，设计和制造部门不知道库存余料的数量和规格，技术人员进行模具设计和制造时不能充分利用库存已有的余料，使得余料的利用不充分。
1.5余料的管理不善
企业对余料的管理不善，一般来说，产生的余料规格、牌号、品种混乱，长短、大小、几何形状各异。企业在进行余料入库的时候不是分类入库，而是随意堆放在库房，没有分类的货架，也没有相应的规格标签，导致在领料出库的时候很难找到相应规格的余料。而且大部分模具企业也不建立余料台帐，没有对余料实行动态管理，就连仓库管理人员都很难准确知道有多少可以使用的余料及其的规格，从而增加了领料出库难度，降低了余料的利用率。
1.6提高钢材利用率的积极性不高
降低钢材消耗和提高钢材利用率的积极性没能充分调动起来，各个环节的管理和下料人员对提高钢材利用率和节约挖潜的重要意义认识不够。很多模具企业没有建立标准对设计、制造、仓库等管理部门钢材利用率进行考核，并与绩效挂钩;也有一些模具企业对钢材利用率的考核以资金指标为主，物量指标管理淡薄，不进行目标管理;造成各部门在自我完善和改进，提高钢材利用率的积极性不高。
2应对措施
要解决模具企业钢材利用的问题，降低模具成本，必须从设计、制造工艺、质量和仓库管理以及建立企业奖惩制度等各个环节来提高材料的利用率。
2.1产品设计
产品设计合理带来的物资节约是生产过程中的长期性节约，是堵住钢材浪费的源头。在产品设计中，再保证模具质量和客户要求的前提下，要注意以下两点：首先要简化产品结构，尽量采用定尺或者倍尺料，减少残料，实现产品的系列化、通用化和标准化，以适应现有的材料规格，对通用零件扩大生产批量;其次是合理选用金属材料，使其既达到产品性能要求而价格又不太高，尽量采用物美价廉的钢材，尽量采用厂内标准。
2.2制造工艺
制造工艺是提高钢材利用率的重要环节，绝大多数余料和废料都是在这个阶段产生的。
(1)尽量采取集中下料，利用计算机管理提供科学的套裁下料方法以降低材料余料和废料的产生率：材料一般分为长型材料、板材，根据原材料的长度或者面积、毛坯长度或者与需求量等有关数据，通过计算机进行数学运算确定最优下料方法并实施。
1)下料时如有余料，必须优先利用余料，如有套裁卡片，必须按套裁卡片下料;无套裁卡片的零件要根据供料和下料零件的情况精打细算，在一定条件下使得出件多、废料少。
2)型材下料，同规格用料要一起派工，长短搭配，交叉利用，减少料头料尾。
3)板材下料要绘制下料图，制配料样板，以便综合套裁，特别是对耗用量大的零件，设计多种套裁方案，选用最优方案下料。
4)在生产过程中，为了确保产品质量，在编制工艺的过程中，将会最大限度地考虑各种因素对产品质量的影响。但也会造成一定的材料浪费加大刃具的消费和机床的磨损等，所以在实际下料中遇到问题及时同设计和工艺人员商量，在不影响产品质量的情况下应及时改进工艺。如:某零件工艺规定下料尺寸为1000mm,供料为4000mm，4000÷1000=4(因为有锯口只好下3件,剩余991mm为余料)。为节约钢材，工艺员把下料尺寸改为997mm，零件下料尺寸只减少3mm，下料利用率由原来的80%提高到100%。
5)在条件许可的前提下，企业尽量引进先进设备，提高下料水平，努力降低原材料的损耗。
(2)编制模具企业机械加工余量标准，该标准是在保证模具产品质量的前提下，紧缩下料锯口、夹头、切口、外圆、平面等加工余量。工艺人员编制工艺时，须严格执行企业机要及时向设计、工艺、材料定额编制部门提供国内外原材料订货目录，作为制订定额合理选材参考。做好订货工作，订货时争取定尺倍尺供货，借以减少余料及残料损失。加强物资供应的计划工作，摸清产品需要材料的材质规格，及时订货供应生产，以减少临时缺料采用改、代所造成的浪费。
(3)引入计算机管理，建立钢材节约制度
1)科学管理余料，引入计算机管理，并且实施余料管理系统。
①系统管理员负责在第一时间将从生产线上退下的余料按照材料的长度、形状、大小进行分类、分级入库，并且自动产生相应的余料标签和货架标签，余料标签和货架标签的作用是为了在插放或堆放时方便寻找，仓库管理员可以方便地进行库存盘点和统计，以得到余料的数量、规格和存放地点等，为其他部门提供正确的余料信息。领料出库的时候则可以删除库存信息，简化原来比较繁琐的入库、出库流程。
②余料管理信息系统还可以与模具企业现有的管理信息系统(如ERP)集成，使余料信息在各部门共享，则设计、制造等部门可以随时了解余料信息，进行设计制造的时候就可以优先考虑使用余料，为余料的二次利用提供良好的信息平台，同时也可以提高各部门的材料利用率，在绩效评估中得到更好的回报，从而提高全体员工的积极性，提升企业的竞争力。另外，在开始下料之前，下料车间必须充分掌握生产计划所需要的毛坯和原材料数量，才能为确定最优下料方法提供正确的数据，而大量的模具产品零部件数据存在于产品BOM表中，通过集成，则各个部门可以方便地得到这些信息。
③本企业不能利用的废料，应尽可能通过商业网推销给其他企业利用。为了更好地利用生产中产生的余料，需要有一定素质的管理人员负责余料的回收和再利用管理的具体工作，编制可利用余料一览表，及时将整理好的余料和废料按规格、牌号、品种、数量报送有关部门，联系和扩展余料的使用客户，使钢材的利用率达到最大。
2)建立钢材节约制度并且和绩效挂钩
提高钢材利用率是全企业重要工作，不仅需要主管钢材的供应部门去组织，而且需要生产、设计、工艺、质检等有关部门的共同配合，应该把钢材利用率作为全企业经济活动指标的一项重要考核内容，并成立专门的领导机构，由企业各部门抽派兼职人员共同负责组织和协调这项工作，并针对发现的问题提出解决措施。
在提高钢材利用率的管理工作中，企业应该制订出一套既方便生产又有一定约束力的钢材节约管理制度，并且和绩效挂钩。如钢材节约奖励制度、钢材余料回收利用制度以及钢材节约组织管理制度等，对企业而言，如果节约了材料成本，拿出一部份作为奖励，相信每个企业管理者都是认同的。因此，我们要制定一些激励措施来鼓励各个部门多选用、领用余料。在整个企业形成一种厉行节约，反对浪费的企业氛围。
3结束语
提高模具企业钢材利用率其实是一个难题，因为在实施过程牵扯的部门也比较多，但是只要下定决心强化管理，找到好的管理工具及方法，并长期坚持下去，钢材的浪费一定会得到有效控制。不仅为企业节约了大量的财富，同时通过这些措施的实施也能发现管理中的薄弱环节，锻炼队伍提高管理水平，最终降低生产成本，并且推动模具企业科学管理水平的提高，增强模具企业的竞争力。
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