第1篇：板材优化下料方案研究
-** 板材优化下料方案研究
下料问题(Cutting Stock Problem)装箱问题。
人造板材下料方案影响着产品生产成本、报价和和材料采购。特别对于同规格、大批量
微小的调整就有可能节约可观的原材料费
小批量生产中
并且
是一个应用范围很广的热门研究问题，它的特殊情况是的产品来说，企业总要花大量人力核算下料方案，用。无论是人工经验排料，还是计算机辅助排料都难以达到一个最优的程度，需要多种规格家具混合计算，加之下料存在的主要问题是计算时间和空间呈指数增长，假定供排料的矩形件总数是无限的，这使市场上现有行业软件也黯然失色。
如何结合板式家具的结构和加工工艺，开论述。
3 D7 `$ q;P+通过计算机辅助得到更优解呢？本文针对这个展
1 板式家具的结构分析
对于骨料、尺寸过小的部
讨论家 下料中难度最大的为实心压板部件和覆面空心结构板等异形部件，件在下料时往往要经过尺寸上的合并处理。具结构对下料方案的影响。1.1 板材分类
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下面按实际生产中各种因素进一步细分，排料方案所需数据是根据板材的规格分批处理的，不能将不同材料的零件放在一起排 序，每个零件必须标明所用材料规格。然后按各个不同类别单独计算用量。
中密度纤维板常用作骨架材料，纤板的利用率极高。
有纹理的胶合板和二次加工板价格较贵，是板材下料中需要重点解决的问题。
" B1 B Y-F, kV9 x排料前首先要对不同品种、不同规格的板材进行分类，由于其没有方向性，细小板条都可以用来做骨架，故中
用于外表显著的部位，其利用率相对较低，这
对于没有纹理的加工板，常用于隐蔽的零部件。由于大多二次加工板表面有光滑的保丽 纸或者华丽纸，其在厚度方面上是不能用来压板的，在一定偏差，饰面板和普夹板则视其加工工艺而定。
1.2
纹理定向
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W3 w%
K!R%
_4 `一般情况下，用作骨架的中纤板允许存
指有纹理的板材在排料时需要考虑零件的方向性，分为定向和非定向两种。定向要求纹
理与零件某一长度方向一致。一般情况下，家具高度方向上为顺纹理，具体到各个部件也不 尽相同。如大班台的侧板高度方向为顺纹理； 自身长度方向是与顺纹理方向垂直的；
抽屉面板同样如此，但对于抽屉面板本身来说，总之，抽屉底板在深度方向纹理要与面板纹理相呼应。
纹理方向不能单独按零件自身的长宽比来确定。
1.3
实心压板部件
下料时对压板部件厚度尺 对于较厚的实心压板部件，按厚度要求对板材规格进行结合。寸上进行分解后，合理选择相应规格板材。)Y6 _)Y/ @8
r/ Q'
@.p$ 用模具对其加压弯曲的时候，选用相对较薄的板材，如弯曲的床屏侧脚最好采用 5mm-**
-** 的中纤板来压板； 若弯曲度较大，则芯部要采用狭长的板条； 当然应该尽量减少胶合的层数，如对厚重的脚，25mm的中纤板是最佳选择。
1.4
覆面空心结构板
表面常用加工板或胶合板，内部骨料用各种规格的中纤板。
对该结构板材的处理，中纤板的厚度选择则是一个相当复杂的过程，一个重要性能指标。一方面骨料尺寸较小常常从余料中选择，本来宽度方向的尺寸。
1.5
连开处理
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u(Q
;t& @)n S*
& J这也是下料软件的另一方面其厚度尺寸可能利用
连开处理常常用于下面两种情形：
1.面积较小零件：这是因为较小的零件在较小的板材尺寸允许范围就可以产生太多的 组合，若不处理则大幅降低开料速度。
(M5 n5 k0 L:
b: i* 2.封边尺寸较小的方向：后序工艺要对其进行封边，若该尺寸较小，不处理则降低了 封边效率。
这样，开料时可对一定数量组合的零件整体参与排料，包括锯路宽度和边工余量。2
针对板式家具下料软件的开发思路
& u3 & |8 Z3
d' H和常规软件一样，要有完善的功能体系，如下料清单生成、库存处理、局部调整、图纸 打印、产品数据库等。下面仅对其核心技术模块的开发进行讨论。
2.1 数据初始化
主要对其基本工艺参数进行确定，基本要点如下： 1.项目分解)}3 V!Q6 o
M;u8
U将各部件按组合方式和板材规格分解为单个零件，并生成净尺寸的清单，重新编号。
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U!Z.R;F1 M2 l;Y 2.板材选择
选用各零件所用板材种类、规格和余料情况。排料时将按不同规格的板材分类优化。3.尺寸确定
7 Z% u-n6 S#
a' P-
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m 结合各个零件的结构和加工工艺，确定其净尺寸、毛料尺寸。
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E' A 4.纹理定向
选择纹理是否需要定向。若定向，是否允许一定比例或数量内的零件可以不定向。
-P: p% R0 d& S1
];z)5.锯路宽度
9 ^9 N* r, o;
g.V' 精确到 0.5mm，亦可据刀片寿命和板材类别略作调整。6.批量
8 w4 P2 3 l-
7 W上面分析仅仅是对单件而言，成本预算时批量将影响成本，此项单列可用于不同批量下 的快速报价。
2.2
数据库建立
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& ?1 l* h7 Y3
d* I& J%
5 g7
E 能够兼容 Excel，Acce，DBF等格式的文档，并可以相互导入和导出。对常用设计图纸的软件可以进行智能选择。-**
-** 1.4 算法设计
下料属于装箱问题的特殊情况，目前实际应用中常用的求解方法有：
3.近似圆整法。即不作整数规划，在得出实数最优解后就终止最优解搜索，然后进行近似取整，这种方法在下料数量大时还可以，但数量少时，误差较大。
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@9 m5 Y;{4.人工整数规划。这种方法的优化效果比近似圆整好，但这种方法对人的知识要求增 高，操作复杂，同时所得解并非是理想的最优解。
5.采取时间判别终止法，即在整数规划允许到一定时间后仍不收敛，程序自动终止。
P% G' n# a" ~.B 算法设计中，并非一味追求高利用率，还要考虑工艺上的现实性，这样才有实际意义。例如，一般情况下，一块完整的板材允许有两到三块的零件参与排料，多的零件组合和繁琐锯路降低了开料的速度，件最为欠缺的。
9 H!}-]-E: X2
u5 z，J% w)其锯路也要规整，过
生产中往往是不可行的，这也是目前市场上软
1.5 数据重组
一个下料任务中，可能包括多个家具产品，并且每个产品的数量不同。好的开料软件可 以方便快捷的对数据进行重组，一步突破的。
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不需要直接修改原数据。这是一些 CAD二次开发软件需要进
1.6 辅助功能
在满足下料任务的前提下，为尽量提供生产效率，降低成本，有如下需求：
2.3 基于标准零件库，自动生成下料清单，进行利用率和利用量的计算，并对相关信息 进行计算。
2.4 对应于自动生成下料清单，同时也应具有手工输入下料数据的功能。以适应小批量 临时性的加工任务。
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6 i3
W' [ 2.5 下料时充分利用现有余料，达到减少废料，节约成本的目的。
2.6 根据排料结果，确定板材原材料的需求，由库房根据需求定制采购计划。避免库存 资金的占用。
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H)I6 2.7 根据下料清单和单位加工工时定额，严格控制生产周期，保证按合同期限交货。
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估算加工工时，制定详细的生产计划下发车间，;O0
K% j;
]-}2.8 预备下料任务的安排。生产较空闲时，安排常用标准板材零件的加工。1.7
拓展功能
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P1 P（;e 主要是通过允许存在偏差进行合理优化。
对机械加工来说，对板材的下料要求极为严格，可以说是分毫不差。但在家具设计中，允许板材尺寸存在偏差，且不影响整体结构和力学性能。允许存在 1~2mm的偏差，完全不影响文件柜的结构性能。
如文件柜的活动搁板，若假设宽度 其实在实际生产中，假设的偏差范
围往往在允许的误差范围之内，但正是这个假定，借助计算机就有可能算出更优的排料方案。
进一步讲，若家具各部件尺寸已定，在已得较优方案下，能否计算出某个零件若允许存 在一定偏差时能使整体用料显著下降，再回头设计图纸，将与此相关的尺寸下调
-**
1~2mm，可
-** 能降低几个百分点的板材利用率，这也是快速报价必须考虑的问题； 另一方面，在不影响板
材有效利用率时权衡边料回收与锯路工序成本，是生产管理所要考虑的问题。
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W-f3
必要时增加毛边尺寸，来提高生产效率，这
更多的情况是下料方案设计中，零件尺寸多为含有加工余量的毛料尺寸。一定范围内如何确定，可以有效通过计算机辅助得到更优解。
大批量生产的情况下，下料方案的优化对节约成本有极其重要的意义，其加工余量在目前靠人工和计
算机交互计算难以达到最优。通过讨论，将家具方面相关的专业知识，同数学建模和计算机 辅助计算结合起来，为计算机辅助工艺设计软件的开发成为一种可能。相信在不久的将来，智能的下料软件将更好的服务于家具设计，为节约型社会的建设贡献力量 1.8 板式家具现代配料
$ S(l6 (x*
`/
S4 j 板式家具现代配料的特征就是由经过优化的排料图进行指导生产，和 PC 机优化两种。
其形式有电子开料锯优化
其效果是基本
电子开料锯优化是由电子开料锯自带排料图软件实现的。需配制的零件尺寸输入电子开料锯。输入方式有开料现场手输入和通过网络输入两种，上一样的。然后按优化后排料图手工控制电子开料锯开料，或者由电子开料锯全自动开料。
PC 机优化是指在 PC 机上运用优化软件对输入的零件尺寸进行优排料，并打印成图。工人按排料图进行优化开料。现代配料加工的工艺设备能高效、代配料有不少优点。
（1）现代配料提高了出材率。通过对标准规格人造板进行排料图优化，减少了排料时随意 性，同时电子优化的排料图是经过软件多方案比较后所得到的最佳方案，于传统的配料工艺。
3 P1 W' F0 u: n/ [4 a7 }* }2 W0 Y
优质地保证现代配料工艺的实施。与传统配料相比，现
因此出材率要远高
（2）现代配料提高了生产效率。由于事先有了排料图，所以加工时可以直接开料，不需 要现场思考被加工零件尺寸和出材率问题，因此生产效率高。
2 z$ b.E;w3 B;] e（3）现代配料能够实现自动化和信息化。随着现代电子开料锯的自动化程度越来越高，ERP 系统相联实现真
' ~8 A0 l0 D5 ~.?9 f% U(z完全可以实现网络控制、网络数据传输、网络产量汇总等。也可以与
正的现代生产和管理模式，解决小批量多品种的家具需求与大规模生产的要求。
（4）现代配料具有柔性。当电子开料锯与其辅助装置都由计算机控制时，其柔性就是 真正意义上的柔性。因为这时无论产品如何变化，需配料加工的零件都可以在工艺不变的情 况下，在生产线上由计算机控制自动上料、下料、高的出材率。
4 n9 y)i(b(a1 w进入工位等一系列工作，同时还能保证较
板式家具是家具行业中年轻的一支，因其基材的性能良好，并有充足的货源，简捷的加工工
生产实践 艺（相对于实木家具而言），使其更符合现代家具的生产特点。近年来，板式家具的生产形 式、特点已经在相当大的范围内溶人实木家具，乃至软包家具、装饰装修工程中． 表明，节省板材是板式家具生产中一个基本而重要的方面，题．
% F1 B" D-z9 N!M和提高生产效率、扩大生产规模、加大销售力度等问题同等重要． 下面从以下几个方面探讨板式家具加工中如何节省板材的问
1 从部件的规格入手
% s-B2 I" K/ g7 {;n.q$ x人造板的规格基本上都是英制尺寸（4 英尺 ×8 英尺、4 英尺 X6 英尺等，即
1220mm× 2440mm、1220mm× 1830mm），板式家具是以人造板为原料的，因此，如果我们把 部件的规格确定为 392、95、595、195 等尺寸，和原料的规格尺寸相适合，就会提高板材 的利用率，减少浪费．这是板式家具中一个基本的常识．
;W2 {0 A)~+ [6 C!~7 d!]-B1 但要注意的是，如果某种款式的家具得到了市场的认可，-**
而它的某些部件规格，因造型、-** 用途等需要，会比较浪费材料（比如某些办公桌的台面，尺寸为 能地调整其规格的情况下，使尺寸符合这种规格．
1400mmx700mm）．一张
1220mmx2440nnn 的板材只能出一个台面，浪费较大），那么我们也不能教条，应当在尽可
因为只有销售出去，才能创造效益，节省
我们要从全局着眼，灵活掌握.9 板材的意义才能实现． 所以，节省板材不是一个孤立的问题，I(r' 另外，我们在使部件规格符合原料规格后还要考虑一下，能否再将尺寸缩小一点．比如 一个抽屉侧板，我们把它的宽度定为 115mm，原料板材的宽度一般是 看这个尺寸，是不如 95mm, 80mm 等尺寸利于出材率，但是它相对于 板材．这是一个实际工作中经常被忽视的问题。2 从部件的厚度人手
家具生产中有许多习惯，这些习惯有好有坏．比如北方的家具，往往有粗重的习惯，往往
12mm 厚的板习惯性地使用厚板、大板，这对材料的利用，在有些情况下是不利的．如抽屉的侧板，我们 常用 16mm、18mm 厚的板材；但南方许多厂家，在高档家具中已经普遍使用 板，以至于侧板、顶板（比如床头柜）3 从部件的结构入手
6 g6 w* [7 O% V' q.b& q
1220 mm 这个尺寸非
105mm 如果单单 115nun．却是节省了 常有利于提高出材率． 但是我们应该再看一下，是否可以把它的宽度改为
材。实践证明，在造型和强度上，这种尺寸都经受住了考验．推而广之，一些小的层板、隔，都可以用 12mm 的薄板．
许多部件，比如侧板、隔板、顶板，为了造型、使用的需要，需要比较厚的板材，这时 候就不能为了省料而用薄板，但是我们可以用包镶结构，也就是常说的 “空心结构 ”，即先用
此举已经 木材做成木框，然后用胶合板覆面，这种做法既节省了材料又减轻了部件的重量． 用这种结构．
还有一种空心板材，芯材采用强度较高的蜂窝纸（已有成熟的工艺），成本比木材做芯材 的空心结构有所降低，其强度也能达到使用要求，但目前采用厂家尚少，还未经市场考验． 但 随着木材的限量采伐，从降低成本、增加竞争力出发，这种材料是值得一试的 镶边、假边等结构工艺，都可以降低材料的用量。4 从家具的结构入手
6 R+ {1 a-S.a" w)W$ 发展得比较成熟，被普遍地采用．但是，一些承受重量的部件，比如办公桌的台面，就不宜
.另外，还有
家具要有一个稳固的结构，就是常说的 的要求。我们审视过去许多常用的产品，这样更能收到事半功倍的效果．
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“结实 ”，有些家具省去某些部件后仍能满足 可以发现许多可以省去的部件，“结实 ”
这种节省往往是巨
大而又常被忽视的。此外，要突破常规框框，多设计一些新颖、新奇、结构造型简捷的产品，5 从生产的安排入手./ d1 u$ ^: ^$ [/
S" m' }5 X' O: A 随着家具的大批量生产，会有许多剩余的原料不能充分利用． 这时，我们应该设计一些适于
0 Z/ j.e9 x4 r6 j4 u 这些原料尺寸的产品，定期生产一些推向市场，这也是一项节省原料的重要方法 6 从原料的质量入手
生产中我们应尽量采用合格的板材，但有时由于种种原因，如购进一些强度不甚好、厚度不
均的板材，这时候退货已经不可能，可以把它们用于对强度、厚薄要求不高的内部层板、活 层板、抽屉的后板等处。但应注意材料的外观一定要过关．
&
P% n4 G2 a& {$ q9 P4 O9 L 7 充分利用过时的原材料
6 q!x;H' `5 M7 n, D一些颜色、图案过时的旧原料，不要长期积压在仓库中，可以充分利用到不见光的家具部位，如底板、柜箱中的隔板等。而不必强求和外表面料颜色、图案相一致．市场证明，这种不影 响外观、不影响使用的方法，顾客是不会苛求的。
-**
第2篇：板材下料作业指导书
一、板材下料作业指导书（试行）
1适用范围
1.1 本手则适用于各种金属下料。
1.2 被剪切的材料的厚度基本尺寸在0.4----4毫米，最大长度为2500毫米。
2材料
2.1材料应符合技术条件要求。
2.2材料不允许表面有严重的擦伤，划痕，杂质，锈斑。
3设备及工艺，装备，工具
3.1叉车，案板，3.2游标卡尺，钢板尺，钢卷尺，直角尺，钢剪，划针，划线尺。
4工艺准备
4.1熟悉图纸和有关工艺要求，充分了解所加工的零件几何形状和尺寸要求。 4.2按图纸的要求材料规格领料，并检查材料是否符合工艺的要求。4.3为降低消耗提高材料利用率，要合理计算采取套料方法。4.4将合格的材料整齐的摆放在机床前。
5工艺过程
5.1首先按工艺图纸要求选择材料，采用合理的套料方法。
5.2首先将符合工艺要求的板材用叉车叉下（注意保护表面）放入专用案板上，5.3用卷尺或直角尺量出板材是否对角，反复测量数次，核对尺寸正确与否，保证尺寸公差在规定范围内即可，如不符合公差要求，应重新调，直到符合规定要求为止，5.4按工艺图纸要求将毛料下好，将折弯和抠角线画好，标记出裁剪位。5.5进入下一道工序。
6工艺规范
6.1根据生产批量采取合理的套料方法，先下大料，后下小料。尽量提高材料的利用率。
7质量检查
7.1对图纸和工艺片未注垂直度公差的零件，应测量对角线公差在≤500毫米的对角线之差不大于1.0毫米，在＞550毫米以上的对角线之差不大于2毫米（按短边长度决定）。 7.2检查材料应符合工艺的要求。
7.3逐件检查所下的板料，应符合工艺卡片或图纸的要求。
8安全及注意事项
8.1严格遵守操作规格，穿戴好规定的劳保用品。
8.2在操作过程中，精神应集中，对尺寸上要清晰，不能马虎。
第3篇：下料工岗位职责
温州图强电气科技有限公司
下料工岗位职责
1、遵守公司各规章制度和 《员工行为准则》，提高安全防范意识，确保生产安全；
2、工作前应对锯床、工件进行检查，按照生产计划数量，按照技术标准、图纸 要求进行锯割下料。不得擅自改变生产数量；
3、关注开机状态下的锯床运行、辅助入料状况，注意给料频率和给料量，现异常应及时停止给料。出现故障时须及时报修并主动配合维修，非专业人员不得擅自拆卸试修；
4、对已分割料品认真自检，把好产品质量第一关，保证合格品进入生产线。发 现问题产品应上报并及时标识、隔离，不将问题产品流入到下一道工序；
5、被锯切的材料必须夹紧，有液压装置的锯床，应根据材料形状和大小调整好 夹具和油压；
6、对锯割完毕的材料及时整理，做好标识，注明产品型号，尺寸，数量，状态 等。并做好场地卫生清洁、物料整理工作，使工作场所干净整洁顺畅；
7、平时要做好机台的使用与养护工作，使设备处于良好常态。杜绝跑冒滴漏，有权制止非下料人员擅自动用锯床设备行为；
8、下料前做好每种产品的材料预算，有效利用材料，减少或杜绝浪费现象，积 极提出有助于节约材料的合理化建议；
9、主动了解设备各项参数，不断提升个人岗位操作技能； 10、按时完成上司交付的其他相关工作。
编制： 审核： 批准：
发
第4篇：下料工岗位职责
温州图强电气科技有限公司
下料工岗位职责
1、遵守公司各规章制度和《员工行为准则》，提高安全防范意识，确保生产安全； 2、工作前应对锯床、工件进行检查，按照生产计划数量，按照技术标准、图纸要求进行锯割下料。不得擅自改变生产数量；
3、关注开机状态下的锯床运行、辅助入料状况，注意给料频率和给料量，发现异常应及时停止给料。出现故障时须及时报修并主动配合维修，非专业人员不得擅自拆卸试修；
4、对已分割料品认真自检，把好产品质量第一关，保证合格品进入生产线。发现问题产品应上报并及时标识、隔离，不将问题产品流入到下一道工序； 5、被锯切的材料必须夹紧，有液压装置的锯床，应根据材料形状和大小调整好夹具和油压；
6、对锯割完毕的材料及时整理，做好标识，注明产品型号，尺寸，数量，状态等。并做好场地卫生清洁、物料整理工作，使工作场所干净整洁顺畅； 7、平时要做好机台的使用与养护工作，使设备处于良好常态。杜绝跑冒滴漏，有权制止非下料人员擅自动用锯床设备行为；
8、下料前做好每种产品的材料预算，有效利用材料，减少或杜绝浪费现象，积极提出有助于节约材料的合理化建议；
9、主动了解设备各项参数，不断提升个人岗位操作技能； 10、按时完成上司交付的其他相关工作。
编制：
审核：
批准：
第5篇：下料组岗位职责
下料组人员岗位职责
一、定岗
1、组 长： 1人 潘 禄 2、技 术 员： 2人 霍研辉、马薪
4、内 勤： 1人 龙佳崎 二、岗位职责
1、组长：
（1）、图纸的审批、定单的把关，确保工期和下料的准确性。（2）、负责料单的编制审理工作,新产品、新材料的模板制作工作。（3）、积极配合工程现场处理一些疑点问题。包括现场情况反馈工作。（4）、料单审核，校对工作。
（5）、工程、零售项目图纸制作下料工作。（6）、车间生产问题的解决及处理方案。
（7）、行使对公司技术产品制作，并承担执行公司规程及工作指令的义务；（8）、抓好技术管理人才培养，技术队伍的管理。3、技术员 一、下料工作：
（1）、工程项目前期备料工作，及后期整体下料单的制作。（2）、工程现场变更及增补门窗下料工作。（3）、工程现场反馈材料增补工作。（4）、零售项目图纸制作下料工作。
（5）、定期与生产部进行沟通，对于产品在制作过程中出现的问题要及时进行解决。
（6）、工作完成后的资料整理归档（包括电子版与书面版工作）。二、下料优化:(1)、零售项目上使用的木材规格没有库存的情况下，使用量在5根以下，可以考虑用库存积压的木材刨料加工，例如：72*72*6000可以刨成2根30*60*6000，或者24*28*6000代替25*25*6000的木材。
2.工程项目在做木材、铝材优化时，根据切割长度特点进行定尺优化，例如转角料都是2500mm，可以定尺到5000mm/根，通过定尺以提供优化率。 3.零售项目要求铝材颜色若库里有接近的颜色，将库存情况反馈给零售销售人员，建议更改铝材颜色，以便降低库存积压。
4.库里五金件积压严重，下料组需对不熟悉的五金进行试验，了解五金件的使用用途，用在那种窗型，以便很好应用在后期项目上。
5.库存胶条积压严重，建议库房将胶条按照铝包木、木包断桥铝、断桥铝项目进行分类，对于铝包木、木包断桥铝常规胶条做好型号标识，对于不能使用的胶条进行回厂处理，以免出库时出错，断桥铝项目的胶条，在工程项目开始，采购应与铝材厂沟通先行采回部分铝材做胶条试验，可以利用的胶条在后期下料时减少备料。
6.库存各个项目剩余不同型号断桥铝角码较多，建议库房将各种型号角码尺寸量出，将图示例如：组匹配在其他项目。
体现在库存流量中，方便下料7.零售项目下料出现不足整根料的半截料、样窗样角、车间做错或质量问题需要增补的材料要优先考虑余量退库中的材料。
8.工程项目上若分几个批次生产下料,每个批次的余料要考虑在下个批次的料单中,以免造成余料积压。 6、内 勤：（1）负责资料存档。
（2）负责日常后勤事务。（3）负责下料单的印发。（4）负责工程现场材料增补工作。（4）与本部门有关的相关工作。
下料组：潘禄 2014年5月15日
