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石材产品单耗核定方法的研究与探索

发布时间:2007-01-19 00:00:00   编辑:石材网

林玉华 李永强 肖建平 罗一平

一、概述

改革开放20多年来,我国石材工业得到了迅猛的发展。1978年我国天然石材(大理石和花岗石)板材产量不到50万平方米,2004年全国石材总产量已经超过1.8亿平方米,2004年石材总产量比1978年增长了359倍,我国已经成为世界上石材生产第一大国。随着我国石材加工能力和水平的提高,石材进出口贸易日渐活跃,贸易量不断扩大,进出口数量和贸易额每年都上一个新台阶。从1995年到2005年我国石材产品出口创汇由6.5亿美元到21.4亿美元(见表1-1),平均年增长率达到20%,进口石材从最初的石材成品、半成品为主,到现在以进口石材荒料占绝大多数,进一步证明我国石材工业的进步,加工业水平的提高。2000年到2005年6年的时间里,石材进口额从4亿多美元上升到8亿多美元,翻了一番多。石材出口额已连续10年排位建材单一产品第一,石材在国家经济建设中的发挥着越来越重要的作用。    

随着我国石材进出口贸易量的快速增长,石材进出口业务量和业务种类不断增加,石材产品加工贸易所占比重也在不断增大。据海关资料统计,2005年我国从事加工贸易的石材企业达1500家以上,加工贸易产品出口创汇约8亿美元,占石材产品总出口额37%。为充分保障国家利益,同时又要保护进出口加工企业的合法权益,鼓励企业积极参与国际加工贸易,为石材企业从事进出口加工贸易创造更加便利的条件,科学、合理制定石材产品加工贸易单耗标准,让石材产品加工贸易标准更实用、更简便、更适合石材行业的特点,以利于更好为企业和行业服务。通过对石材产品加工贸易单耗核定方法的研究,全面分析影响石材产品单耗核定的因素,找出这些因素与单耗标准之间的联系,总结出适合我国石材加工贸易较为科学、实用的单耗核定方法,是本课题的主要工作内容和目的。     

二、石材的种类及其特点

在1999年发布实施的GB/T17670《天然石材统一编号》标准中将天然饰面石材划分为花岗石(G) ,大理石(M)、板石((S)三种。在GB/T13890《天然饰面石材术语》标准中给出的定义为:花岗石在商业上指以花岗岩为代表的一类装饰石材,包括各类岩浆岩和花岗质的变质岩等硅酸盐岩,一般质地较硬;大理石在商业上指以大理岩为代表的一类装饰石材,包括碳酸盐岩和与其有关的变质岩,主要成份为碳酸盐矿物,一般质地较软。在习惯上我们把主要成份为硅酸盐和二氧化硅的饰面石材统称为花岗石,把主要成份为碳酸盐矿物的饰面石材叫做大理石。板石在加工贸易中几乎没有,本项目中不进行研究。     

随着我国石材国际贸易日益活跃,大量国外石材品种不断涌人我国,加上我国不断增加的新品种,使得上述对天然石材的分类越来越显不出了其局限性。国外普遍认可的石灰岩( Limestone)石材(指洞石英石材),按照我国现有的分类标准,该类石材应分在大理石类,可其物理性能指标又达不到大理石的技术要求,但在工程实践中,这类石材却被广泛使用。我国的标准未能及时跟上实际,造成了此类石材无标准检验依据,使得不少国内工程不得不采用了美国标准进行检验判定。还有一类石材为沉积砂岩(Quartz-based、Sandstone),二氧化硅含量很高,由石英、长石、岩屑及胶结物质组成,多孔隙,易吸水,体积密度和吸水率指标达不到花岗石标准的技术要求,但其独特的纹理和风格也赢得了许多建筑师们的眼光,也被大量用干实际工程中。这些新开发的石材种类将是我们修订石材标准时一项内容。     

三、石材产品的分类

天然石材产品按照用途和形状分为以下几个类型(板石类不在此研究范围之内):     

1、天然花岗石、大理石、石灰石、砂岩荒料     

经简单修整的矩形石料,各种石材加工产品的原材料,石材矿山企业产品。我国目前主要从国外进口荒料,也有部分荒料出口。     

2、天然花岗石、大理石、石灰石、砂岩毛板(或毛光板)     

荒料按照一定厚度锯切后不经磨、抛光(或磨、抛光)加工的石材板材。石材加工初级产品,用于各种建筑板材、部分异型石材产品的原材料或半成品。产品有部分出口。     

3,规格板材或成品板材     

毛板或毛光板按照一定规格尺寸裁切而成的板材。用于建筑内外墙体和地面装饰。产品有部分出口。     

4、异型石材产品     

按照一定的设计形状、带有曲线(面)造型的石材制品;包括弧面板、花线和实心柱体等。用于各种建筑物室内、外结构造型装饰。产品有部分出口。 

5、墓碑石     

按照一定的形状设计加工的专用于墓葬的石材制品,产品大部分出口。     

四、我国石材行业执行的标准

我国现行石材标准主要由以下几种标准构成:     

《天然花岗石荒粉》JCIT 204-2001适用于天然花岗石荒料     

《天然大理石荒料》JCIT 202-2001适用于天然大理石(包括石灰石、砂岩)荒料     

《天然花岗石建筑板材》GB/T 18601-2001适用于天然花岗石建筑板材     

《天然大理石建筑板材》G B/T 19766-2005适用于天然大理石建筑板材     

《干挂饰面石材》 JC 830.1-2005适用于天然干挂花岗石、大理石、石灰石、砂岩    . 

《异型装饰石材》JC/T 847-1999适用于异型石材产品    . 

《天然花岗石墓碑石》JC/T 972-2005适用于天然花岗石墓碑石产品     

我国现行的单耗标准     

《石材产品(板材、异型材)加工贸易单耗标准》HDB/JC001-2000     

五、石材产品的生产加工工艺 


4,墓碑石 

同异型石材生产工艺     

六、石材产品单耗的构成

石材产品单耗:指在正常生产条件下,加工每单位重量(kg)板材或异型材所耗用的原材料重量(kg)或加工1㎡板材或1耐异型材所耗用的原材料体积㎡。     

工艺损耗:在石材荒料加工成各种石材产品的过程中,加工设备的对石材原料的直接切削、打磨、裁切而造成的原材料消耗。     

石材产品工艺损耗的大小取决于操作人员加工技术的熟练程度和加工设备的不同类型,在这里我们研究的是设备不同类型所造成的不同损耗。     

非工艺损耗:指工艺损耗外由于原材料存在缺陷,或者是荒料存在着瑕疵,达不到质量要求的部分需要剔出或者裁掉,不能成为产品的部分非粉末状废弃物。     

非工艺损耗包括:     

1、节理裂隙影响的部分材料;     

2、色斑、色线影响的部分材料。     

石材产品单耗=成材率+工艺损耗     

七、影响单耗的主要因素     

1、荒料规整性:荒料越规整,损耗越小。     

2、缺陷率(非工艺损耗):天然石材缺陷是不可避免的,有些是在石材的内部的缺陷,从外部是观察不到的,缺陷越少,非工艺损耗越小。     

3、加工设备:使用设备越先进,刀锯越薄,切割锯缝越窄损耗越小;砂锯和框架锯损耗小于园盘踞机损耗。     

4、产品形状:产品的形状复杂程度决定损耗的大小,产品形状简单,材料损耗小异型产品耗材大于板材产品耗材。     

八、石材特性对重量计量单位的影响    

(一)不同石材体积密度存在差异:由于石材属于天然产品,每一种石材都由不同的矿物成分和化学成分组成,在体积密度上存在着较大差异,使用单一的单位重量对不同种类的石材产品进行单耗核定,缺乏普遍性和代表性。同样1 m3的石灰石荒料,我国是按照大理石的密度进行换算,海关《石材产品(板材、异型材)加工贸易单耗标准》( HDB/JC001-2000)中大理石体积密度范围在2.8t/3m-3.2t/rn3,之间,我国《天然大理石荒料》(JC/T202-2001)标准为2.6 t/m3。实际上石灰石的密度比大理石的密度低,按照美国石灰石标准1.76t/m3-2.56 t/rn3,按照我国《干挂饰面石材》(JC830. } -2005)标准为2.16 t/m3。可见,从理论上讲,从美国进口一种低密度的石灰石1.76t/m3,如果按照大理石标准最高线或海关规定的最低线2.8t/m3进行测算,lm3的荒料大约会有1吨的误差。石材类别的划分不同会造成单耗标准的差异。    

(二)吸水率对重量的影响:不同的石材在吸水率方面也有很大差异,同一种石材在水饱和与干燥情况下的重量不同。以美国进口一种低密度的石灰石1.76t/m3为例,其吸水率为12%,在水饱和的情况下其重量为1.97t,不考虑其他因素的影响,当进口饱含水分的石料,出口为干燥石料,1立方米相差0.21t,  10m3石材会相差2.1t,也就是说出口时会有2t荒料不翼而飞。     

本次研究不包括石材特性对重量计量单位的影响。      [Page]

九、单耗的产生与测算:

1、板材     

(1)大板(毛板、毛光板)     

a.工艺损耗:主要由切割损耗和磨抛损耗组成。计算公式:大板工艺损耗(D)二切割损耗(Q)+磨抛损耗(M)     

从表9-1可知:1立方米荒料切割成20mm厚的大板,砂锯切割总净损耗为0.263+0.053 = 0.316m3;园盘踞切割总净损耗为。.304+0.050 = 0.354m3。 1平方米砂锯切割净耗为0.0075+0.00148 = 0.00898m3,  1平方米园盘踞切割净耗为0.0092+0.00148 = 0.0107m3。     

b.荒料工艺损耗1 m3工艺损耗=无用的表皮料     

如图9-1所示,荒料整形去掉表皮料厚度平均值(0.075m为两对应面厚度之和)后才能出完好lm’的规整荒料,即1.075m × 1.075m × 1.075m=1.24m3的料可以出1 m3规整荒料,那么成规整荒料率应为1/1.24 ×  100=80.65%     

荒料的工艺损耗率为1-80.65%=19.35%     

c.荒料的成材率 

按下式计算:1000÷(板厚+切割宽度)根据表9-1,砂锯切割宽度为7.5mm,圆盘踞切割宽度为9.5mm,框架锯切割宽度为6mm。   

根据上述影响单耗的因素分析,每立方米单耗为荒料减去表皮料和锯割损耗。也就是说,每立方米荒料(非规整荒料)出板材(毛板)率应为数据再乘以80.65%。   

(2)成品板     

成品板是大板按照要求尺寸经裁切加工而成的板材,规格板(工程版)是石材加工的最终产品。     

成品板在大板裁切的过程中,由于锯割宽度和破损的影响,其出材率也受影响。根据生产厂家提供的经验数据,成品板的出材率是大板的80%。  

(3)小于15mm的薄板和大于40mm。厚度的厚板一般采用圆盘锯加工,标准厚度(20mm)的花岗石板材使用砂锯加工,大理石板材使用带锯加工。     

应用举例1:求用1m3花岗石荒料(非规格荒料)加工l0mm厚305mm×305mm边长的板材,可以产出板材数量。     

解:根据加工厚度在表9-3中查得1 m3的花岗石荒料使用圆盘锯生产l0mm厚度的毛板数量为51.28205㎡,  1m3非规整荒料成规整荒料率为80.65% ,毛板出成品板率为80%;  51.28205 x 80:b5%×80%=33.087 (㎡)。     

应用举例2:用4m3的大理石荒料(非规整荒料)加工20mm厚的600mm×600mm规格的成品板,求出板材数量。     

解:根据加工厚度在表9-3中(带锯加工大理石)查得38.46154×4=53.846㎡,乘以80.65%和80%,得出99.2614㎡。     

上述计算得出数据与生产厂家实际出板材率相吻合。 

注:查表过程中应相对应加工设备。     

2、异型产品     

(1)空心柱及弧形板     

石材加工最多的异型产品是用于圆柱外包裹装修的圆弧板。圆弧板是按照园的直径分成和加工要求分成二拼、三拼、四拼和六拼。除非特殊要求,常规圆弧板以最薄处为25mm和20mm两种规格最为常见,考虑到最大限度利用原材料,一般圆弧板均采用不等厚加工,见图9-2。 

根据统计,每立方米荒料实际加工出不同规格(最薄处25mm, 20mm)圆弧板数量如表9-4、表9-5所列。     

上述二表以面积为单位列出了圆弧板的出材率,表中数据为实践数据。海关部门在查验货物出口时,出于查验便捷和统计的需要,其货物单位为重量单位因此,应把上述表格转换成重量单位,见表9-6。

注:1、通常情况空心柱以从2拼到6拼为依据核算,在相应的弧长或半径范围内取其平均值估算。    2、其荒料形状按规整尺寸计算,非规整撅不规整)荒料按实际出材计算。    3、表中荒料体积密度按照3200kg/m}计算。     

在实际核定时我们还要针对每种石材的体积密度不同,结合表9-6确定的数据进行计算,最终得出该种石材的荒料出材率。     

应用举例:使用进口紫罗红大理石荒料15m3(实际成交数即规整荒料数)加工直径为1600mm的圆柱弧形板(弧长为837mm),最小厚度为25mm,求生产圆弧板的面积和重量。     

解:1.紫罗红石材荒料体积密度为2.69 kg/m3;     

2.在表9-4中查得直径为1600mm的圆柱弧形板25mm最小厚度的出材率为16㎡/m3;在表9-6中查得在荒料体积密度为3200kg/m’的情况下出弧型板重量为1516.00kg,计算得出弧形板重量出材率为47.375%;     

3.通过计算,得出可加工圆弧板240㎡,圆弧板重量计算得出为19115.8kg.。 

上述应用计算与调查厂家实际出材率相吻合。 

(2)实心柱体、花线、雕刻品系列 

实心柱体和雕刻品系列造型复杂多变,以一种造型得出的单耗不适合去衡量另外一种造型。通过生产厂家多年的经验积累,总结出按照体积重量计算的方法比较实用。 

每立方米规整荒料生产加工出的最大圆柱体为0.785m3,见图9-3。实际上,荒料不可能是规整状态的。正如前面所述,在我们目前所加工的非规整 

荒料中,每1.24m3的非规整荒料里才包含着1 m3的规整荒料,规整荒料的含料率为80.65%。如果按照荒料自然形状去计算单位体积的出材率,则必须把规整荒料的含料率考虑进去。也就是说,用lm,的非规整荒料加工出实心圆柱是0.785m3 ×80.65%=0.6331m3。     

企业在生产实践中,总结出的出材率为70%,这个数据既包含了规整荒料在毛方荒料中含料率,又考虑了丈量以及荒料瑕疵所造成的误差。企业下达任务通知单所用荒料体积数据一般都为实际购买体积数据,已扣除了荒料工艺损耗部分(表皮料)。70%的出材率既可用于体积计算也可用于重量计算,在指导生产过程中具有一定的科学依据,在核定单耗中采用这个数据是比较合理的。     

3碑石系列    

碑石是我国石材产品出口创汇最多的石材产品,2005年我国花岗石碑石出口占石材总出口额的57.16%,创汇12.64亿美元之多,可见碑石在我国石材出口贸易中的地位之重要。     

碑石制品出口主要分为日式和欧式两种(见照片photo 1, photo 2),日式墓碑占多数。     

从照片中我们可以看出,日式墓碑复杂程度相对大于欧式墓碑,两者既有机器加工也有手工雕刻。在工厂加土墓碑制品过程中,要针对具体图纸进行下料,尽量减少材料损耗。通过对墓碑加工厂家的调查,目前,加工厂还没有总结出比较系统的原材料的损耗计算方法,厂家希望海关在核对加工单耗时采用实际报告核对。     

在实际生产单耗预算时,厂家根据经验统计,出材率采用70%的数值计算,即每立方荒料大致生产0.70㎡的墓碑产品。这个数值适用生产量比较大的定单,个别小数额的定单与这个数据有一定出人,需要具体情况作具体分析。     

墓碑制品的出口加工出材率与石材异型制品和雕刻品的出材率基本相当,实际上,墓碑制品应该归入异型产品。我们在这里讨论墓碑制品是因为墓碑的特殊用途有别于上述异型产品,在单耗计算时完全可以按照异型产品对待。     

十结束语

以上论述阐明了对石材种类的划分、石材产品的分类、石材产品生产的工艺及设备,产生材料损耗的原因,找出了构成材料损耗的因素,分析了这些因素与石材产品的关系,并对每种产品的单耗产生与测算进行了叙述。需要强调的是本次工作经过对重点生产厂家的走访和调查,取得了很多有价值的数据,许多数据来自生产广家内部管理指标,成为我们借鉴和研究的重要依据。     

通过以上论述,明确了各种石材产品单耗计算方法。在实际石材加工生产中,由于我国石材加工业的发展不均衡,与发达国家相比还有还大差距,生产技术和设备、生产管理水平都有待进一步提高,石材产品的原材料单耗利用率还需要进一步提高。     

多年来的实践证明,我国现行的石材单耗标准为我国石材加工贸易起到了积极的推动作用,但由于在制定标准时存在着加工设备和加工技术落后的特殊背景,所制定的一些标准数据已适应不了我国石材工业的发展现状,由于石材专业知识的特殊性,加工贸易的企业与海关之间对单耗的制定和解释存在着误解和分歧,缺乏单耗标准核定方法的确定性。通过本次研究,旨在探讨现时条件下石材产品单耗标准核定方法的统一和明确,以利于方便快捷对产品单耗的核定。随着我国石材工业的进步,石材加工技术和装备方面逐渐接近发达国家水平,企业管理水平的提高,原材料的利用率会逐步提高,资源利用更加合理,材料损耗逐步降低,我国石材产品的单耗核定方法将会更准确,更科学,更完善。     

本项工作得到了东莞环球石材集团、东莞东成石材公司、深圳康利石材集团、溪石集团发展有限公司、厦门豪德盛石材公司、福建华辉石材有限公司、厦门万里石集团公司、山东冠鲁建材集团公司、广东云浮兄弟石材有限公司、云浮好世界石材有限公司等企业的大力支持和配合,在此一并表示感谢。     

由于条件和参加本次工作人员水平有限,研究报告中还存在着许多不足,希望石材界专家和进出口业务相关人士给予批评指正。 

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来源:互联网

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