機械切割方式有效節省鋼材解決方案

投資１２億元的昆明產業基地開工建設

具有國際領先水平的國產首臺三枕連續式搗固穩定車昨日在中國鐵建昆明中鐵集團公司下線。該車的試制成功填補了國內搗固穩定聯合作業車的空白，滿足了鐵路高速線路對高效、高精度線路養護機械的需要，標志著我國鐵路引進技術消化吸收再創新取得重大成果。與此同時，總投資規模１２億元的大型鐵路養路機械昆明產業基地也正式開工建設。

鐵道部、省有關部門負責人以及中國鐵建股份有限公司總裁金普慶、奧地利普拉塞公司副總裁坡特勒為搗固穩定車出廠剪彩，并為產業基地開工建設奠基。

昆明中鐵集團公司是鐵道部最早確定的大型養路機械制造基地，國家火炬計劃重點高新技術企業。２００６年鐵道部與奧地利普拉塞·陶依爾公司達成協議，全面轉讓４種最新養路機械生產技術在中國生產制造，使用中國品牌，并由昆明中鐵集團公司承擔國產化生產任務。ｄｗｌ－４８三枕連續式搗固穩定車是昆明中鐵集團公司引進普拉塞·陶依爾公司技術合作開發生產的新一代線路養護綜合機械。該車在鐵路搗固作業的同時完成線路穩定作業，最高作業效率可達２．４公里／小時，大大提高了線路維護養護作業的效率和精度，在對線路連續搗固作業的同時進行動力穩定作業，能夠保證維修作業后，即刻滿載全速開通線路，代表了當今世界大型養路機械技術發展的方向，引領了中國鐵路養修模式發展趨勢。

在昆明中鐵集團廠區旁開工建設的大型鐵路養路機械昆明產業基地建設項目，被列為云南省２０個重大項目之一。項目總投資規模１２億元，建設周期２年，征地５００畝，該項目將實現對企業生產能力進行擴能改造，加快信息化步伐，建設國家級技術中心、大型養路機械工程實驗室等目標。項目建成后到２０１０年，昆明中鐵集團公司的自主創新能力和核心競爭力將顯著提高，生產能力由現在每年１００臺提升到２００臺以上，所有主型產品實現國產化，形成規模效益，成為生產、科研一體化的大型鐵路養路機械成套裝備基地。一、機械切割的現狀

機械切割：是指使用小車切割機、直條機、剪板機和鋸床等自動和半自動的機械切割設備進行鋼材的切割。

機械切割廣泛應用的原因在于：操作簡單，勞動成本低，勞動強度相對手工切割而言大幅降低，機械切割質量和切割效率相對手工切割而言大幅提高等優點。

同時，其切割范圍也受到限制，一般僅限于切割規則的矩形件和一維的型材和棒材等，不能切割異形件。

機械切割，雖然切割質量和切割效率相對手工切割而言都有大幅提高，但是切割方式并沒有改變和提高，仍然與手工切割一樣按照零件順序依次進行切割下料。由于機械切割效率高，切割工人來不及考慮和計算優化套排，從而導致機械切割的鋼材浪費非常嚴重。

二、機械切割的行業分析

機械切割目前在我國的鋼材切割下料生產中占主導地位，設備保有量大，應用非常普遍，是鋼材切割下料的主要生產設備，同時也是鋼材浪費的主要渠道。以下簡述幾種機械切割設備的應用情況：

1. 鋸床切割

鋸床作為切割工具，歷史最悠久，設備保有量最多，從簡單的民用手工鋸、電鋸，工業用的普通鋸床，到先進的數控鋸床。鋸床主要用來切割各種一維或線性的型材，如鋁合金型材、h型鋼，管材、棒材等。鋸床切割長久以來人們已經習慣于簡單的按照零件順序進行切割，對于每天切割剩下的長短料頭，已經習以為常，直接扔到廢料箱中，作為廢料賣掉。人們也許不知道或是從未考慮過可以使用優化套排軟件，提高鋸床切割的鋼材利用率。

2. 剪板機切割

剪板機作為切割工具，與鋸床一樣，具有悠久的歷史，設備保有量巨大。剪板機的種類包括手動或腳踏式剪板機，數控剪板機，以及切割卷材的手動和自動剪板機。剪板機主要用來切割薄板和矩形零件。

使用剪板機切割，與鋸床切割一樣，人們長久以來已經習慣于簡單地按照矩形零件的尺寸和數量順序切割，對于每天切割剩下的邊角余料，只好暫時堆放在一旁，日積月累就會導致剩余鋼材堆積如山，銹蝕流失不計其數。由于剪板機下料的數量多，矩形件的優化排料可能性太多，優化套排計算非常復雜。再加上機械切割效率高，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，從而導致鋼材浪費更加嚴重。

還有就是對無限長卷材的切割下料，人們也是按照傳統的順序下料方法，進行簡單的橫切縱剪，很難考慮或是根本就沒有考慮優化套排的問題，造成更多的鋼材浪費。

3. 小車切割機

小車切割機，簡單說就是把手工氣割具安裝在小車和導軌上，用以替代手工切割。

小車切割使用方便，成本低，減輕了手工切割的勞動強度，提高了切割效率和質量。此外，小車切割作為輔助切割工具與數控切割機配套使用，專門用來加工焊接坡口。

不過小車切割由于必須按導軌切割，因此有很大的局限性，主要是使用直線導軌切割直條和矩形件。小車切割同屬傳統的切割方式，切割工人根據自己的經驗，按照矩形件的順序進行切割，也沒有考慮優化套排生產和優化切割。

三、機械切割的瓶頸問題

技術瓶頸：不論是鋸床針對一維型材的優化套排，還是剪板機和小車切割機針對二維矩形件的優化套排，優化排料的可能性太多，計算非常復雜，單靠工人的手工計算是絕對辦不到的，只有依靠計算機和軟件來解決優化計算的技術瓶頸。

管理瓶頸：由于機械切割效率很高，切割工人來不及考慮和手工計算優化套排，只能按照零件順序進行切割生產。由于沒有計算機優化套排計算和計算機輔助管理，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，鋼板隨意領取，隨意切割，邊角余料隨處可見，鋼材浪費嚴重，而企業在管理上卻無從下手，束手無策。

四、機械切割瓶頸的解決方法

fastcam公司早在20年前就針對鋸床、剪板機、小車切割機、直條機等機械切割設備和機械切割生產方式提供了fastcut全自動優化套排管理軟件，以先進的優化套排技術改變企業傳統的機械切割生產管理方式，為企業提供計算機管理工具和手段，實現企業現代化的生產和管理，最大限度地節省鋼材，避免鋼材浪費。

fastcut全自動優化套排軟件以其使用簡便，套料率高，管理功能完善，被廣泛應用于鋸床、剪板機、小車切割機等機械切割設備的優化套排計算和生產管理。軟件開發歷史悠久，系統非常穩定，整個優化套排計算無需人工干預，可以在一分鐘內完成數百次的優化計算找出最優的排料方案，使用簡單直觀，無需計算機基礎就可以使用，非常適合于企業的經營管理者，生產計劃和切割管理人員，從事鋼材切割的定額預算和切割生產的管理。

五、解決方法的實施環節

fastcut全自動優化套料軟件具有全自動優化套排計算功能，無需人工干預，在幾分鐘內完成上百種到上千種套排方式的計算，并從中選出最優的套排方案；具有鋼材定額和計劃管理功能，計算出最優套排結果，企業可用于定額計算，對外報價，鋼材采購，以及鋼材倉儲管理；具有切割生產管理功能，打印輸出詳細的套排切割方案，直接指導切割工人按照優化套排圖紙領取鋼板，進行切割；具有邊角余料的管理和重復利用功能，通過優化套排計算，可以有效減少邊角余料，而且可以對邊角余料進行重復套料。

針對鋸床切割：第一步，選擇一維鋸床切割，第二步，輸入原材料名稱、數量和長度，第三步，輸入零件的名稱、數量和長度，第四步，輸入加工成本（如果需要的話），進行優化計算，得到優化套排結果，第五步，打印輸出優化套排結果和報告，指導鋼材采購、生產計劃和切割下料生產。

針對剪板機切割和小車切割：第一步，選擇二維剪板機切割，第二步，輸入原材料名稱、數量、長度和寬度；第三步，輸入零件的名稱、數量、長度和寬度，第四步，輸入加工成本（如果需要的話），進行優化計算，得到優化套排結果，第五步，打印輸出優化套排結果和報告，指導鋼材采購、生產計劃和切割下料生產。

針對無限長卷材的開板和切割：第一步，選擇無限長卷材，第二步，輸入原材料名稱和寬度；第三步，輸入零件名稱、數量、長度和寬度，第四步，選擇優化計算方法，是定板定尺切割，還是統一長度切割，第五步，輸入加工成本（如果需要的話），進行優化計算，得到優化套排結果，第六步，打印輸出優化套排結果和報告，指導鋼材采購、生產計劃和切割下料生產。

對不同的切割設備和材料的分類處理，通過優化計算和套排來滿足機械切割提高效率的同時所產生的大量鋼材的浪費問題，通過計算機優化算法的強大功能達到定板定尺和提高鋼材利用率的目的。

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