机械切割方式有效节省钢材解决方案

投资１２亿元的昆明产业基地开工建设

具有国际领先水平的国产首台三枕连续式捣固稳定车昨日在中国铁建昆明中铁集团公司下线。该车的试制成功填补了国内捣固稳定联合作业车的空白，满足了铁路高速线路对高效、高精度线路养护机械的需要，标志着我国铁路引进技术消化吸收再创新取得重大成果。与此同时，总投资规模１２亿元的大型铁路养路机械昆明产业基地也正式开工建设。

铁道部、省有关部门负责人以及中国铁建股份有限公司总裁金普庆、奥地利普拉塞公司副总裁坡特勒为捣固稳定车出厂剪彩，并为产业基地开工建设奠基。

昆明中铁集团公司是铁道部最早确定的大型养路机械制造基地，国家火炬计划重点高新技术企业。２００６年铁道部与奥地利普拉塞·陶依尔公司达成协议，全面转让４种最新养路机械生产技术在中国生产制造，使用中国品牌，并由昆明中铁集团公司承担国产化生产任务。ｄｗｌ－４８三枕连续式捣固稳定车是昆明中铁集团公司引进普拉塞·陶依尔公司技术合作开发生产的新一代线路养护综合机械。该车在铁路捣固作业的同时完成线路稳定作业，最高作业效率可达２．４公里／小时，大大提高了线路维护养护作业的效率和精度，在对线路连续捣固作业的同时进行动力稳定作业，能够保证维修作业后，即刻满载全速开通线路，代表了当今世界大型养路机械技术发展的方向，引领了中国铁路养修模式发展趋势。

在昆明中铁集团厂区旁开工建设的大型铁路养路机械昆明产业基地建设项目，被列为云南省２０个重大项目之一。项目总投资规模１２亿元，建设周期２年，征地５００亩，该项目将实现对企业生产能力进行扩能改造，加快信息化步伐，建设国家级技术中心、大型养路机械工程实验室等目标。项目建成后到２０１０年，昆明中铁集团公司的自主创新能力和核心竞争力将显著提高，生产能力由现在每年１００台提升到２００台以上，所有主型产品实现国产化，形成规模效益，成为生产、科研一体化的大型铁路养路机械成套装备基地。一、机械切割的现状

机械切割：是指使用小车切割机、直条机、剪板机和锯床等自动和半自动的机械切割设备进行钢材的切割。

机械切割广泛应用的原因在于：操作简单，劳动成本低，劳动强度相对手工切割而言大幅降低，机械切割质量和切割效率相对手工切割而言大幅提高等优点。

同时，其切割范围也受到限制，一般仅限于切割规则的矩形件和一维的型材和棒材等，不能切割异形件。

机械切割，虽然切割质量和切割效率相对手工切割而言都有大幅提高，但是切割方式并没有改变和提高，仍然与手工切割一样按照零件顺序依次进行切割下料。由于机械切割效率高，切割工人来不及考虑和计算优化套排，从而导致机械切割的钢材浪费非常严重。

二、机械切割的行业分析

机械切割目前在我国的钢材切割下料生产中占主导地位，设备保有量大，应用非常普遍，是钢材切割下料的主要生产设备，同时也是钢材浪费的主要渠道。以下简述几种机械切割设备的应用情况：

1. 锯床切割

锯床作为切割工具，历史最悠久，设备保有量最多，从简单的民用手工锯、电锯，工业用的普通锯床，到先进的数控锯床。锯床主要用来切割各种一维或线性的型材，如铝合金型材、h型钢，管材、棒材等。锯床切割长久以来人们已经习惯于简单的按照零件顺序进行切割，对于每天切割剩下的长短料头，已经习以为常，直接扔到废料箱中，作为废料卖掉。人们也许不知道或是从未考虑过可以使用优化套排软件，提高锯床切割的钢材利用率。

2. 剪板机切割

剪板机作为切割工具，与锯床一样，具有悠久的历史，设备保有量巨大。剪板机的种类包括手动或脚踏式剪板机，数控剪板机，以及切割卷材的手动和自动剪板机。剪板机主要用来切割薄板和矩形零件。

使用剪板机切割，与锯床切割一样，人们长久以来已经习惯于简单地按照矩形零件的尺寸和数量顺序切割，对于每天切割剩下的边角余料，只好暂时堆放在一旁，日积月累就会导致剩余钢材堆积如山，锈蚀流失不计其数。由于剪板机下料的数量多，矩形件的优化排料可能性太多，优化套排计算非常复杂。再加上机械切割效率高，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，从而导致钢材浪费更加严重。

还有就是对无限长卷材的切割下料，人们也是按照传统的顺序下料方法，进行简单的横切纵剪，很难考虑或是根本就没有考虑优化套排的问题，造成更多的钢材浪费。

3. 小车切割机

小车切割机，简单说就是把手工气割具安装在小车和导轨上，用以替代手工切割。

小车切割使用方便，成本低，减轻了手工切割的劳动强度，提高了切割效率和质量。此外，小车切割作为辅助切割工具与数控切割机配套使用，专门用来加工焊接坡口。

不过小车切割由于必须按导轨切割，因此有很大的局限性，主要是使用直线导轨切割直条和矩形件。小车切割同属传统的切割方式，切割工人根据自己的经验，按照矩形件的顺序进行切割，也没有考虑优化套排生产和优化切割。

三、机械切割的瓶颈问题

技术瓶颈：不论是锯床针对一维型材的优化套排，还是剪板机和小车切割机针对二维矩形件的优化套排，优化排料的可能性太多，计算非常复杂，单靠工人的手工计算是绝对办不到的，只有依靠计算机和软件来解决优化计算的技术瓶颈。

管理瓶颈：由于机械切割效率很高，切割工人来不及考虑和手工计算优化套排，只能按照零件顺序进行切割生产。由于没有计算机优化套排计算和计算机辅助管理，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，钢板随意领取，随意切割，边角余料随处可见，钢材浪费严重，而企业在管理上却无从下手，束手无策。

四、机械切割瓶颈的解决方法

fastcam公司早在20年前就针对锯床、剪板机、小车切割机、直条机等机械切割设备和机械切割生产方式提供了fastcut全自动优化套排管理软件，以先进的优化套排技术改变企业传统的机械切割生产管理方式，为企业提供计算机管理工具和手段，实现企业现代化的生产和管理，最大限度地节省钢材，避免钢材浪费。

fastcut全自动优化套排软件以其使用简便，套料率高，管理功能完善，被广泛应用于锯床、剪板机、小车切割机等机械切割设备的优化套排计算和生产管理。软件开发历史悠久，系统非常稳定，整个优化套排计算无需人工干预，可以在一分钟内完成数百次的优化计算找出最优的排料方案，使用简单直观，无需计算机基础就可以使用，非常适合于企业的经营管理者，生产计划和切割管理人员，从事钢材切割的定额预算和切割生产的管理。

五、解决方法的实施环节

fastcut全自动优化套料软件具有全自动优化套排计算功能，无需人工干预，在几分钟内完成上百种到上千种套排方式的计算，并从中选出最优的套排方案；具有钢材定额和计划管理功能，计算出最优套排结果，企业可用于定额计算，对外报价，钢材采购，以及钢材仓储管理；具有切割生产管理功能，打印输出详细的套排切割方案，直接指导切割工人按照优化套排图纸领取钢板，进行切割；具有边角余料的管理和重复利用功能，通过优化套排计算，可以有效减少边角余料，而且可以对边角余料进行重复套料。

针对锯床切割：第一步，选择一维锯床切割，第二步，输入原材料名称、数量和长度，第三步，输入零件的名称、数量和长度，第四步，输入加工成本（如果需要的话），进行优化计算，得到优化套排结果，第五步，打印输出优化套排结果和报告，指导钢材采购、生产计划和切割下料生产。

针对剪板机切割和小车切割：第一步，选择二维剪板机切割，第二步，输入原材料名称、数量、长度和宽度；第三步，输入零件的名称、数量、长度和宽度，第四步，输入加工成本（如果需要的话），进行优化计算，得到优化套排结果，第五步，打印输出优化套排结果和报告，指导钢材采购、生产计划和切割下料生产。

针对无限长卷材的开板和切割：第一步，选择无限长卷材，第二步，输入原材料名称和宽度；第三步，输入零件名称、数量、长度和宽度，第四步，选择优化计算方法，是定板定尺切割，还是统一长度切割，第五步，输入加工成本（如果需要的话），进行优化计算，得到优化套排结果，第六步，打印输出优化套排结果和报告，指导钢材采购、生产计划和切割下料生产。

对不同的切割设备和材料的分类处理，通过优化计算和套排来满足机械切割提高效率的同时所产生的大量钢材的浪费问题，通过计算机优化算法的强大功能达到定板定尺和提高钢材利用率的目的。

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