板式家具开料工序的工时测定

1.概述

板式家具，因其“部件加接口即产品”的构造特征，以及高互换性、高标准化的优势，近年来，得到了迅猛的发展，已成为主流家具。目前，在全球木质家具中，实木家具约占10％，人造板家具约占80％。因此研究板式家具的生产效率问题，对促进和保证整个家具行业的可持续发展就显得尤为重要，而工时研究是一种非常有效的提高效率，降低成本，平衡生产的方法，对生产板式家具的各道工序进行工时测定，将有助于企业进行科学管理，全面减少生产环节的各种浪费，提高人员、设备的工时利用率，最大限度地减少不良品，最终达到提高板式家具企业生产效率的目的。

2.下料工序的相关内容

2.1下料工序的特点

“开料”工序，为“物流”的“源头”，是所有板式家具开始进入生产环节的第一道工序。它将对各种规格的人造板进行直线锯切，开出符合规格要求的零部件，供应给下面的其他工序。这道工序，不但工作负荷大，节奏紧张，而且原材料利用率的高低主要靠这道工序控制。对于设备来讲，它的负荷也是“众机之首”。

在对其进行工时测定时，遇到了很多问题。第一是批量大小的影响，第二是材料种类不同所造成的影响，第三是零件尺寸标准化程度的影响，第四是材料质量的影响。对于不同要求的板、不同质量的板，切削速度、加工工艺都不同，如裁柜体和裁办公家具的面板，人造板与防火板，刨花板与MDF等等，加工时都有差异，另外由于板的长短、宽窄、重量不同，装卸、掉头、进给、切削的时间消耗也不一样。因此，要合理制定下料工序的定额，须进行分类测定，如零套与批量之分，刨花板与防火板之分，做办公的与做橱柜的用途之分等。

2.2下料工序的技术要求

下料工序有下列一些主要的技术要求：

1)作为加工板式家具基材的各种人造板，首先要符合质量标准，质量标准可参照GB4896－4905及国际《中密度纤维板》标准规定进行。现代板式家具的生产与加工，对人造板基材的厚度规格、表面平整度、内在质量均有严格要求。其厚度公差标准应控制在±0.3mm；长、宽规格尺寸允许公差为±1mm。

2)素板锯裁时，操作人员应首先细阅板件开料综合加工图及相关配套的尺寸下料表格进行加工，同时根据经验对开料图进行校核，保证出材率和生产效率达到最佳平衡点，并将修订情况向技术人员汇报。

3)板式家具生产企业所使用的饰面人造板凡属本单位进行二次贴面加工的，其素板零部件长度加工余量，一般定为10～15mm；宽度加工余量为8～12mm。

4)当待加工材料的单件厚度≦3mm时，则每次上机锯切的总厚度须≦60mm；单件厚度≧3mm时，则每次上机锯切的总厚度≦80mm。

5)若加工的材料为三聚氰胺板、PVC、聚酯板等，其单件板的厚度≧15mm时，则每次只能上机一件一件进行切削（有保护膜除外）。

6)在按图加工以前，应对材料先锯一次宽约5mm的料边，然后再按图加工。

7)加工过程中，应保持材料表面和工作台面的清洁。应不断用压缩空气将因锯切而产生的灰尘和锯屑吹干净。

8)锯割后的板件应做好标识，应置于干燥处堆放，一般每个搁物架允许堆放50层左右，同时要将工艺卡片填写清楚、准确，以便于下道工序的延续加工和生产计划人员的调度和管理。

9)当锯切总厚度≦80mm时，刀具进给速度须<2；当锯切总厚度≦50mm时，刀具进给速度须<6。

2.3下料时应注意的一些问题

1)各种板材都存在一定的应力，表现出不同程度的翹曲变形，因此，在裁板时应根据材料的具体情况调整宽放的余量。当裁有翹曲变形的板子时，余量至少放宽20mm，一般还要裁两刀，保证尺寸的精度。

2)板材的密度分布也是不均衡的，板与板之间、板自身的密度都存在差异。这对裁板的质量影响很大。如对疏松的刨花板裁板时进刀速度要小，吃刀量也要小，否则容易产生爆边和夹刀，影响裁板质量，易损坏设备，同时还使生产效率大大降低。

3) 含水率问题是所有木质材料都存在的。不同材料以及同种材料之间含水率差异往往 较大,它对裁板质量影响很大。若板材含水率较高，进刀速度要小，否则易咬锯片，损坏刀具。同样，含水率较低，进刀量和进刀速度也要小，否则易爆边和夹锯。这要求原料采购人员和仓库管理人员及时做好材料各项与加工质量密切相关的物理力学指标以及表面质量指标的测定和整理工作，并及时反馈给各个工序，这对及时因材调整加工参数，减少质量问题，是非常重要的。如厚度公差，就直接影响封边和贴面的质量，因此在加工前，就应该了解板材的情况，做到心中有数，以便应对。 　　4）裁防火板时最好在防火板上放压条（加工剩余物），目的是为了防爆边，防止影响防火板的外观质量；其次是保证压紧防火板，以免在锯裁时移位，出现尺寸偏差。

2.4开料工序的基本作业程序
1)详细查看下料单，编好程序，输入尺寸。
2)搬板抬放，并且使板靠紧基准，准备切削。
3)按下按钮， 机床开始工作。
4)压头下落，切削，压头抬起，结束切削。
5)抽检零件的尺寸，然后抬走放至预定位置。
6)更换板的方向。
7)输尺寸，按按钮，继续切削，直至完成一张板的全部切削，也完成一个切削周期。

3.举例说明开料工序标准工时的测定及分析

3.1测定对象

测定对象为苏州某厨房家具厂，生产纯板式可拆装厨房和办公家具，下面简称为A厂。

3.2对测定工时的一些说明

1)确定开料工序的一个周期。以一个加工周期为标准，进行各基本单元的测定。开料工序，从抬板上机开始到完成一张板的锯裁后抬板下机直至摆放好为一个周期；其中，找材料、移走边角料、写尺寸、标符号、清理皆不算入一个生产周期内，因为，这些工作皆可在裁板的设备作业时间内进行。

2)工序分解要合理，便于区分，便于对工人的操作进行“效率评定”，确定“正常时间”。

3)用秒表测定时使用“连续测时法”和“快速返回法”。前一种即在表不停时就对连续操作的不同时刻进行观测记录，这一般用在分解动作的测定上；对于一个加工周期的测定，一般用“快速返回法”。

4）测时都在同一个工作地布置的条件下进行。

3.3测定过程和结果

具体测定情况见表3-1。从表3-1可知：对于零套下料，裁一张4′×8′×20双贴MDF的素板，一个周期的正常时间为3.34分钟/张，A 厂宽放率按25%计算，又设Tst表示标准工时，Tn表示正常工时，A%表示宽放率，N1表示每小时的生产量，N2表示每工作日的生产量（每工作日按8小时计算），则裁一张4′×8′×20双贴MDF的标准时间为Tst=4.18分钟/张。

在利用周期循环的时间计算标准工时的同时，另外又利用动作单元法测定10张4′×8′×28的刨花板，平均时间为3.58分钟/块，与计算出的Tn=3.34分钟/张相比，平均每张多用0.24分钟（14.4秒），这0.24分钟反映出的就是实际下料过程中已包含的一部分宽放时间（材料的变化，厚度的变化，加工路径的变化等所必须额外花费的时间）；而与Tst=4.18分钟/张相比,平均每块少用0.6分钟（36秒）,这个少用的时间就是用来作为其它补偿的宽放时间。

利用这台设备，达到标准生产速度，必须配备2人，辅助工人必须在设备加工时间内完成辅助搬、抬、放、清理、标注尺寸、符号等工作，否则，会使实际生产效率远低于正常效率。

从表3-1还可知，正真切削的时间只占一个裁板周期的16.22％。抬板装机单趟要11秒左右，不算生产中的搬运，周期结束的搬运一般需9秒左右，因此光搬运就占到一个裁板周期的25％左右，其它诸如看图纸，调尺寸，找料，校核尺寸等，又占去了一多半时间。因此，要想提高效率，减少设备闲置，就必须在工作地布置，基材的准备、技术文件的质量，设备的保养，操作的熟练度、工件的摆放等方面下功夫，减少一切可能影响生产效率的不利因素，才可能保证效率的稳定和提高。

本人在做工时测定的同时，对这台开料设备和工人的作业状况在不同时间又分别进行了工作抽查，结果为：对设备作业状况第一次抽查了229次，生产性比率占到86％；第二次抽查了200次，生产性比率只占到65.5％。对工人作业状况的抽查结果来看，第一次抽查总计347次，其中生产性比率占到75.2％；第二次抽查了59次，生产性比率占到60.85％。两种比率的变化幅度都达到15～20％之间，是很不正常的，而且设备利用率和人工利用率都偏低。经观察研究发现，造成这一现象的原因是：生产任务安排不均衡，标准化程度低，材料种类和规格过多，不重视操作前的准备工作等。这都反映出该企业各项管理工作还没有走上规范有序的轨道，缺乏科学性，有待调整和加强，向管理要效率。

表3-1开料工序的工时测定

3.3影响开料效率的因素

1)设计的标准化程度：零部件的标准化是板式家具进行工业化生产的灵魂所在。该企业由于标准化程度低，产品种类多，零部件规格多，原材料品种多，造成开料工序复杂化，调整机器频率高，看图纸时间长，量尺寸次数多，非生产时间增加，即使是生产时间，其中不产生经济效益的时间偏高，大大影响了企业的生产效率。

2)生产过程的组织：对于品种多，批量小的生产现状，由于粗放的生产计划造成的时间损耗较多，因此，要研究如何集中生产，利用制造数量分析、经济批量研究和成组技术，得到类似成批生产的经济效果。在这一点上，A企业做得较差，缺乏这种意识和技术，没有充分考虑目前的产品和生产特点，进而合并重组，既简化操作，又减少材料和人力浪费，因此，非生产比率偏高。

3)技术文件的质量：在家具生产企业中，设计意图能否被生产部门充分领悟是一个较为突出的问题，许多质量和效率问题往往都出在部门与部门之间的“接”处。A企业这个问题也非常突出。通过大量的工作抽查发现，工人用在看图纸的时间比率达到8～26％，多集中在16％左右。质量问题也往往出在由于图纸标注或说明不清而造成的问题上。这说明技术文件质量有待加强。

4)板材的综合质量：人造板的质量是终了产品的保证，也是每一道工序效率和质量的保证。如刨花板的刨花粗大，不仅开料时易爆边，影响加工效率和质量，而且也影响后续的贴面和封边工序的效率和质量。含水率，密度，厚度公差，厚度膨胀率，应力等每一项指标的偏离标准，都将影响加工效率和质量。

5)板材摆放的位置：这对生产效率影响较大。摆放不合理，不仅增加了运距，而且增加了劳动强度，同时也增加了板件损坏的几率。这是企业普遍存在又最容易被忽视的问题。通过工作抽查，得出工人搬运工件的时间比率占总生产时间的9.7%，而台湾家具企业仅占4%。

6)操作者的作业方法，识图能力，编程能力以及经验：人是设备、材料与技术要求的组织者和实施者，对企业是最重要的因素。而企业往往忽视了这一点。许多家具企业不重视技能培训，又缺乏标准作业指导书，即使有，也很简单，缺乏规范性，因此，工人常常只能凭借自己的经验和工作习惯进行操作。由于缺乏正规培训和指导，加上奖励机制也不健全，故而，操作中存在着很大的收缩性。重视技能培训，将大大有利于生产效率的提高。

4.结论

通过对板式家具下料工序进行工时测定，得出：

1)下料时应根据批量、材料种类、质量、用途的不同，及时调整切削方式、切削速度和切削量，以保障切削效率和质量。

2)板式家具零套下料时，用SS32/2500型自动板材开料锯，两人作业，裁一张4′×8′×20双贴MDF的素板的标准时间约为4.18分钟/张（企业的宽放率为25%时），则一个班可裁相同规格的素板约为112张。

3)在一个裁板周期中，用于切削的时间约占到一个裁板周期的16.22％，其它主要的时间都消耗在搬运，调整机器，看图纸以及闲置上。因此，要想提高裁板的效率，就必须减少除切削以外的其它辅助时间。

4)影响下料工序效率的因素主要有：设计的标准化程度、生产过程的组织、技术文件的质量、板材的综合质量、板材摆放的位置以及操作者的作业方法、识图能力、编程能力以及经验等。其中，最关键的因素是产品的标准化设计及操作规范的标准化程度。