鋁合金模板標(biāo)準(zhǔn)化研究及效益分析

王 超

(北京中鐵建建筑科技有限公司 北京 100040)

1 前言

鋁合金模板作為新型金屬模板，周轉(zhuǎn)次數(shù)多，可被多次運(yùn)用在工程建設(shè)期間，具有極強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)適用性，操作方便，施工效率快，可重復(fù)周轉(zhuǎn)，為施工人員提供了一個(gè)安全、文明的工作環(huán)境，利用鋁合金模板施工也響應(yīng)了國家綠色環(huán)保及可持續(xù)發(fā)展的策略，必將得到廣泛應(yīng)用[1－3]。但同時(shí)，鋁模也面臨業(yè)務(wù)線條長、資產(chǎn)投入大、資產(chǎn)周轉(zhuǎn)處置繁瑣等問題，尤其國內(nèi)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的多樣性、復(fù)雜性特點(diǎn)，導(dǎo)致后期模板返廠周轉(zhuǎn)率低、庫存積壓、原材料資金緊張等問題。

如何通過對模板全壽命周期節(jié)點(diǎn)分析研究，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)的高效周轉(zhuǎn)以及降本增效，模板標(biāo)準(zhǔn)化分析提上日程。

2 鋁模標(biāo)準(zhǔn)化研究及效益分析

鋁合金模板標(biāo)準(zhǔn)化涵蓋模板設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、庫存標(biāo)準(zhǔn)化，涉及設(shè)計(jì)、加工、物資采購和存儲(chǔ)、返廠改制等全過程。

2.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化

設(shè)計(jì)模塊分為深化設(shè)計(jì)和配模設(shè)計(jì)，其中與生產(chǎn)相接的模塊為配模設(shè)計(jì)，產(chǎn)出內(nèi)容為模板清單、生產(chǎn)圖和安裝圖，行業(yè)平均周期為7～10 d，大約35～40個(gè)工時(shí)。配模設(shè)計(jì)效率低，錯(cuò)誤率高。為提高設(shè)計(jì)效率，形成規(guī)范化設(shè)計(jì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)程序，需區(qū)分模板標(biāo)準(zhǔn)件與非標(biāo)件。

2.1.1 非標(biāo)件分類

以下對非標(biāo)件進(jìn)行簡單的分類，非標(biāo)件分類占比見表1。

表1 非標(biāo)件分類占比

(1)普通非標(biāo)，屬于常備物資型材類，返廠容易改制:

①長度不滿足50的模數(shù)，一律為非標(biāo)；

②長寬均滿足50的模數(shù)，但總體流轉(zhuǎn)效率低下，不列入標(biāo)準(zhǔn)件表，設(shè)計(jì)配模不優(yōu)先考慮。

(2)非標(biāo)尺寸非標(biāo)，多數(shù)為剖切件，因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原因[4]，多出現(xiàn)在節(jié)點(diǎn)造型(非標(biāo)線條、難拆空間…)、非標(biāo)尺寸梁墻板、斜梁、變截面、吊模等，返廠不容易改制，甚至報(bào)廢:

①非標(biāo)尺寸指普板寬度非50模數(shù)；

②C槽非常備物資型材。

(3)異形件非標(biāo)，受體系影響和行業(yè)傳統(tǒng)方案制約[5]，多出現(xiàn)在樓梯、節(jié)點(diǎn)造型(弧形、難拆空間、凹凸線條…)、非標(biāo)尺寸梁等；或者特殊的項(xiàng)目要求如爬架、外保溫、免抹灰等[6－7]，造成大量異形剖切模板、錯(cuò)孔板、背孔板，返廠改制非常困難，一般情況報(bào)廢處理。

2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)件表

收集2018年3月～2019年4月間共178個(gè)項(xiàng)目(不包含相同項(xiàng)目、樣板間、公建項(xiàng)目、預(yù)制內(nèi)隔墻等特殊項(xiàng)目)的鋁合金模板鋁件數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)初步處理，輸出項(xiàng)目原標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)量占比、面積占比、重量占比，合計(jì)27 714類模板編碼，總數(shù)量1 645 594件，總面積314 967 m2，總重量7 804 927 kg。詳見表2。

表2 178個(gè)項(xiàng)目原標(biāo)準(zhǔn)件匯總數(shù)據(jù)分析

通過數(shù)據(jù)整理，分析模板在項(xiàng)目使用當(dāng)中的頻次及數(shù)量，結(jié)合項(xiàng)目的特殊要求，如反坎施工、構(gòu)造柱一次帶出、外墻全砼、疊合板鋁模支撐等對標(biāo)準(zhǔn)件的影響[8]，對比優(yōu)化前后的數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)模板調(diào)整至264種時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)件面積占比趨于80%，滿足設(shè)計(jì)及生產(chǎn)的需要。

2.1.3 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用

市面上普遍通用的標(biāo)準(zhǔn)模板大概20～30余種，不同企業(yè)之間規(guī)格尺寸不一，導(dǎo)致不同企業(yè)的鋁合金模板難以互換使用[9]，部分企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件種類定義多達(dá)近500余種，由此可見設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)不一。規(guī)范設(shè)計(jì)部對模板的配模應(yīng)用，為各工廠對模板的循環(huán)使用提供基礎(chǔ)，是建立標(biāo)準(zhǔn)件表的初衷。標(biāo)準(zhǔn)件表的應(yīng)用及影響如下:

(1)通過標(biāo)準(zhǔn)件表的應(yīng)用，形成統(tǒng)一的設(shè)計(jì)規(guī)范，減少人員思維多樣性造成的模板件數(shù)、種類多樣化，為設(shè)計(jì)軟件編程提供基礎(chǔ)，從而減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，提高設(shè)計(jì)效率。

(2)通過標(biāo)準(zhǔn)件表的應(yīng)用，形成標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)大樣圖、通用圖，提高繪圖效率的同時(shí)，減少生產(chǎn)圖紙錯(cuò)誤，通過對工人的統(tǒng)一培訓(xùn)，間接提高生產(chǎn)效率。

(3)通過標(biāo)準(zhǔn)件表的應(yīng)用，安裝圖排布呈現(xiàn)一定規(guī)則，通過對設(shè)計(jì)員工的培訓(xùn)，可以提高員工相互審查的效果；工程服務(wù)技術(shù)指導(dǎo)可根據(jù)規(guī)則判斷圖紙的正確性，有利于遠(yuǎn)程溝通的有效性。

設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用，同樣可以運(yùn)用到設(shè)計(jì)管理當(dāng)中，配模設(shè)計(jì)、生產(chǎn)圖繪制、安裝圖繪制呈現(xiàn)的規(guī)則化，可將設(shè)計(jì)步驟分組化，做到下游審查上游的同時(shí)，大大縮短設(shè)計(jì)周期，形成強(qiáng)大的市場競爭力。標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用與設(shè)計(jì)管理模式的結(jié)合，可將設(shè)計(jì)周期壓縮至5 d以內(nèi)，設(shè)計(jì)工時(shí)提升57.1%，設(shè)計(jì)質(zhì)量錯(cuò)誤控制在3‰以下，大大提高了設(shè)計(jì)效率及設(shè)計(jì)質(zhì)量，設(shè)計(jì)成本單價(jià)顯著降低。

2.2 生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化

生產(chǎn)線涉及多個(gè)生產(chǎn)步驟，如鋸切、沖壓、焊接、整形、噴涂、質(zhì)檢等，上下游還包括計(jì)劃排產(chǎn)、生產(chǎn)倒運(yùn)、清點(diǎn)出入庫等。冗長的生產(chǎn)線以及大量的員工業(yè)務(wù)交叉，使得企業(yè)對生產(chǎn)的模式進(jìn)行更深層次的探討[10]。

2.2.1 按部位生產(chǎn)

早期的生產(chǎn)清單，以設(shè)計(jì)部位排產(chǎn)加工，按預(yù)裝需要，依次生產(chǎn)墻、梁、板、節(jié)點(diǎn)、樓梯和吊模。問題如下:

(1)重復(fù)領(lǐng)料生產(chǎn)，倒運(yùn)困難，人力物力耗損。

(2)尾料浪費(fèi)，不能批量生產(chǎn)，基材算量困難，容易形成尾料，造成型材呆滯和浪費(fèi)，見圖1，圖示為型材鋸切后剩余的尾料，不能及時(shí)運(yùn)用到項(xiàng)目中去，造成的尾料積壓。

圖1 基材尾料示意

(3)人效低，不能批量生產(chǎn)，員工需反復(fù)查看圖紙，調(diào)校機(jī)器，不能流水線作業(yè)。

(4)質(zhì)檢困難，物料碼放不能成包規(guī)，圖紙類型多，物料查驗(yàn)繁瑣。

(5)場地占用大，容易漏單，倒運(yùn)困難等。

2.2.2 批量化生產(chǎn)

依照標(biāo)準(zhǔn)件表，項(xiàng)目計(jì)劃排產(chǎn)可劃分為標(biāo)準(zhǔn)件、非標(biāo)件、異形件等。通過不同生產(chǎn)線的劃分，分別測試不同類型的加工生產(chǎn)人效，見表3。

表3 生產(chǎn)加工人效

依照項(xiàng)目面積大小以及標(biāo)準(zhǔn)件、非標(biāo)件、異形件的比例，通過人效計(jì)算，可合理安排人工生產(chǎn)，或提前執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)件補(bǔ)庫，實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn):

(1)大大縮短生產(chǎn)周期，提高整體生產(chǎn)效率，形成強(qiáng)大的市場競爭力。

(2)員工查閱的圖紙單一，降低錯(cuò)誤率及返工現(xiàn)象。

(3)減少生產(chǎn)重復(fù)領(lǐng)料造成的人力物力耗損。(4)批量生產(chǎn)，可合理計(jì)算基材長度，實(shí)現(xiàn)基材定尺，減少尾料浪費(fèi)。(5)生產(chǎn)成品成包規(guī)，清點(diǎn)、質(zhì)檢、倒運(yùn)方便。(6)可區(qū)分工作難易程度，合理劃分員工工資，避免挑料現(xiàn)象而造成尾單周期長等問題。

模板標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)成本在100元/m2左右，模板非標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)成本在140元/m2左右，模板標(biāo)準(zhǔn)件與模板非標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)成本相差40元/m2。

2.3 庫存標(biāo)準(zhǔn)化

模板庫存分為基材庫存、成品庫存和返廠庫存。

2.3.1 基材庫存標(biāo)準(zhǔn)化

基材庫存，即原材料庫存，涉及原材料資金占用及場地占用問題。

未建立標(biāo)準(zhǔn)件庫，設(shè)計(jì)呈現(xiàn)多樣化，型材使用規(guī)格種類、數(shù)量沒有參考性，基材采購常常需要一次采購幾百至上千噸，且對基材的庫存結(jié)構(gòu)無法精準(zhǔn)把控[11]，造成大量基材呆滯，遲遲難以消耗，原材料資金浪費(fèi)嚴(yán)重，見圖2，圖示為前期未建立標(biāo)準(zhǔn)件庫時(shí)，大量購買型材不能及時(shí)消耗，造成的呆滯型材落滿灰塵。

圖2 呆滯型材落灰

(1)建立標(biāo)準(zhǔn)件庫，且項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)件比率達(dá)到80%，可分析通用型材使用的頻次，對于頻次高的模板型號，可通過基材定尺的方式，減少鋸切生產(chǎn)的損耗，降低材料成本，見表4。

表4 基材定尺

(2)通過對項(xiàng)目基材平均用量的分析，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)件庫存種類和數(shù)量，可計(jì)算項(xiàng)目非標(biāo)件、異形件等所需基材用量，根據(jù)采購周期，進(jìn)行階段性采購，避免基材庫存積壓，造成資源浪費(fèi)等現(xiàn)象。項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)件比率達(dá)到80%，可將單個(gè)項(xiàng)目型材新增量控制在8%～10%，按照目前材料市場價(jià)格18 000元/t計(jì)算，型材新增材料可降低至64 000～80 000元。

2.3.2 成品庫存

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件表，找出歷史工程中使用頻率較高的鋁合金模板的種類、型號和尺寸，根據(jù)工廠的產(chǎn)能，提前生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)通用模板，或提前進(jìn)行返廠標(biāo)準(zhǔn)板補(bǔ)庫，以便縮短模板的生產(chǎn)周期。成品模板定點(diǎn)擺放[12]，成品庫存現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)化定制規(guī)劃，見圖3，實(shí)現(xiàn)快速補(bǔ)庫和平庫，節(jié)約人工成本和場地占用。

圖3 成品庫存示意

結(jié)合成品庫存，工廠可根據(jù)非標(biāo)件庫存進(jìn)行專項(xiàng)分析，成立非標(biāo)改制小組，進(jìn)行定向消耗，減少庫存的呆滯。

2.3.3 返廠庫存

依照標(biāo)準(zhǔn)件表，模板返廠后，會(huì)按照標(biāo)準(zhǔn)件、非標(biāo)件、異形件區(qū)分上架，見圖4，圖示為返廠模板清灰后，分區(qū)上架。

圖4 返廠庫存示意

標(biāo)準(zhǔn)件成包規(guī)后，會(huì)直接進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)拋丸改制、平庫，減少場地的占用。同時(shí)，新加工模板數(shù)量減少，可縮短生產(chǎn)周期，實(shí)現(xiàn)模板快速周轉(zhuǎn)。

而非標(biāo)準(zhǔn)模板由于通用性差，會(huì)導(dǎo)致模板在工廠長期閑置，造成鋁合金模板返廠周轉(zhuǎn)率低、庫存積壓等問題。非標(biāo)件通常通過項(xiàng)目改制，進(jìn)行庫存消耗，因此，標(biāo)準(zhǔn)件比率越高，原材料購買越少，非標(biāo)件改制成本和損耗越低。一個(gè)1 800 m2的項(xiàng)目樓棟，模板標(biāo)準(zhǔn)化程度低，每增加5%非標(biāo)件比率，大約增加8 000元改制費(fèi)。

3 結(jié)束語

通過鋁合金模板標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)行一系列設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、庫存優(yōu)化改進(jìn)，形成標(biāo)準(zhǔn)件表，建立標(biāo)準(zhǔn)件庫，優(yōu)化庫存結(jié)構(gòu)，制定基材定尺降低損耗，進(jìn)行非標(biāo)定向改制設(shè)計(jì)等，提高了設(shè)計(jì)、加工效率，減少了生產(chǎn)周期，加快了物資周轉(zhuǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)設(shè)計(jì)可降低45～50元/m2，全過程項(xiàng)目周期可控制在30 d以內(nèi)，形成強(qiáng)大的市場競爭力。