三个方向提升定制家具板材利用率

定制家具工厂的材料成本占营业成本七成(据:索菲亚 2024 年年报 75.01%，我乐家居 70.69%)。板材材料是成本的最大头，每提高一个百分点，节约下来的相当于0.7%的利润率，相当可观。

很多行业内板材优化软件，甚至标注优化率为 98% ，这通常是理论工况下的数值。在多花色、多尺寸的定制订单里肯定做不到。我们复盘过的数十家高定企业，板材优化率都落在80%左右甚至以下。

98% 优化率算不出来的那部分面积

优化软件系统标准的优化率95~98%，算的是部件在单张大板上可用面积里的占比，但是不等于工厂能够达到的真实利用率。一张 2440mm×1220mm 的标准大板，先修边，再留出锯片或铣刀走过的刀路，除掉这部分，可用面积只剩 98% 不到（如果是用套裁雕刻机开料，由于铣刀更宽，优化率这个数字会更低）。所以只有可能在极限工况，板件必须尺寸刚好的情况下才可能达到95~98%。而且仅限于单张板。但在高定领域的大户型项目，一个项目里常有几十种花色、几千个不同尺寸的部件，同花色能凑到一批的量越来越少，能拿来做排列组合的板件也更少，所以这是材料利用率上不去的真实原因。

公开披露的产线数据也没有到 95~98%：索菲亚介绍制造端进展时，给出的数字化智能产线板材利用率口径是超过 90%（《中国绿色时报》2026 年 9 月 24 日报道）。这说明规模化的产线最高值尚落在90%这个点，花色更杂、批量更小的高定订单就更难。

所以，定制工厂不能单单去看98%这个理论数值，这是无效的。而应该根据自身的实际情况来看优化率还有哪些方向可以提升。在造易软件服务多家高定企业、规模化普定企业的过程中，我们在工厂优化提升和精益生产管理上有很多心得：提升板材优化率已经从单一的算法提升，延伸到了方案级别的提升。通常造易软件会从下述三个方向着手，材料利用率提升将会卓有成效。

方向一：组批计划，把同花色部件凑齐

单订单生产时，一次送进优化算法的只有这一单的板件。同花色、同厚度的部件数量少，尺寸组合也少，算法能挑的排列方式有限。同一花色分散在几个订单里，按单算料会变成几次独立的排版，每次都可能剩下用不上的窄边。把多个订单里同花色的部件归到一批，待排部件总数上去了，大板空位被小件填上，优化率就有了上升空间。造易软件落地的案例里，合理组批带来的提升在 1%–3% 之间。

组批不是把订单堆在一起就行。四个条件要一起算：① 待产订单的总量；② 各订单的交期要求；③ 单条产线的吞吐量；④ 同订单落在同一板材批次，用来控制色差。交期近的订单不能在池里等太久；产线吃不下的，一批排多了也开不完；板材的色差，又会要求同一个订单，或者至少是同一个可见空间的产品要一起下单；所以，交期上要留余量，给计划腾挪出空间，才能提高材料利用率。这几项互相拉扯。

MES，即：制造执行系统，管车间里每一批板件按什么顺序排、在哪台设备上开。组批规则要落在生产计划里，才算进了日常排产；只写在优化软件参数上的优化率，看着很好，但计划员不改下单方式，部件还是按单进优化系统，优化率肯定只能原地踏步。所以这一项是计划方案加优化算法的叠加，满足四大因素的前提下，组好批次提高单批部件量，是关键。

以上的思路是需要MES系统与优化系统的配合才能实现，造易 MES 生产计划模块按花色、厚度、交期、主订单配套规则、可用产能等设置组批条件，跨订单归集待产板件，再把批次结果交给优化算料。这样板材的利用率会有效提高，通常相较于未组批能提升1~3个百分点。

方向二：优化率与加工效率的双平衡，按尺寸分线规划

把尽量多的订单的所有部件放进同一次优化，理论上优化率会更高。大板上的细小空位可以被小的部件填上，板材被盖住的面积变多。但是这样一来，单张大板上要切的轮廓却也跟着变多（走刀路径变多）：直线件、异形件挤在一张板上，设备要频繁换刀、转向，开完一张板的时间明显拉长。优化率报表好看，开料工位的产出效率会掉下来。

所以，刀路数量上去了，单张板的加工时间就跟着上去。

两类常规开料设备加工特性本来也不同。下表只列设备能做的动作，不给优劣结论。

（设备功能据公开设备资料整理，2026 年 11 月检索）

那么，我们按照尺寸规则、相同尺寸部件数量、异型情况把一个批次的部件进行分类，是让两边都对得上的办法。尺寸规整、数量多能叠切、转板次数少的部件，安排走电子锯；尺寸规格不一致，异形件和要铣型打孔的部件走套裁设备。划分规则跟着本厂的设备配置走，只有电子锯的工厂和两类设备都有的工厂，批次划法不一样。

造易材料优化系统对电子锯和大板套裁雕刻机各用一套算法，并且可以基于部件尺寸规则、异型情况、部件尺寸适配度等，对一个批次的部件进行分批，并分别出排版结果。充分考虑工厂设备类型的配置情况，在最大化优化率的同时，也能兼顾加工效率。

所以，提升优化率的同时，一定要兼顾加工效率。也是工厂必须要考虑的方向，否则板材是节约了一些，但是整个产线的效率下降了，实际收益并没提高。

方向三：余料再利用，提高材料利用率的突破口

以一批 60 张大板的任务为例，把排版方案仔细查看和梳理后，能看出另一种浪费。尺寸最合适的部件被排在靠前的板子上（通常是规整尺寸、大小适中的部件）。整个排板方案，前三分之一的大板利用率很高；越往后，剩下的部件越难拼；到最后尾盘的一张到两张板，甚至利用率掉到 30%–50%。

这是以每张板尽量排满为目标的装车算法（优化算法的一种类型）规则带来的结果：排在后面的板只能捡剩下的部件。

为凑满这些板，算法还会留下大量窄边条和异形边角。这些余料的尺寸不符合家具常规部件，进不了下一批订单，只能按废料处理。工厂看到的是软件给出的个别高优化率，但废料的重量并没有降下来。实际上，这是板材优化率和材料综合利用率不能化等号的重要原因。

所以，定制工厂对材料使用的衡量口径：要从单一的优化率，转换成综合利用率。优化率，即：排版方案里部件占板材可用面积的比例；综合利用率，即：把余料后来有没有重新投入生产算进去之后的材料利用率。算法目标也得改，可用尺寸的余料和待产部件给同一优先级，宁可让某一张板排得松一点，也要留下尺寸规整、下次用得上的料块。单板优化率数字会下降，月度材料利用率却会跟着涨起来。

以造易软件服务上线的一家定制工厂（百V定制家居）项目为例，余料系统上线有2个月，单板的优化率数值下降了一些，但是材料的综合利用率上涨了2.67%。

造易余料管理系统核心模块涵盖：余料尺寸定义、余料归方、余料优先规则、余料条码管理、余料线边仓等。在这里首先能够把余料按照设定的尺寸规则（例如：按照侧板宽度560优先），这样在优化时，最后的尾盘会尽量留下这些尺寸的余料。然后把余料按尺寸和花色建档，贴上条码，下一次排料时，系统优先匹配虚拟仓里符合条件的余料，再算新板。因此，我们建议首先是优化算法需纳入余料规则，再结合余料条码和仓储管理同步使用，月度材料综合利用率将立即能看到变化。

优化系统选型常被问到的四个问题

1、造易优化系统的优化率能不能达到95%或以上？

首先，单纯从理论工况下，单张大板的优化率，造易优化系统在大批量部件的综合测试中，单板优化率是能够达到94.9%。理论工况下依然是能够达到98%的。所以单看优化率指标，是达到行业一致的高标准线的。但是，我们通常不单纯的给合作企业提优化率指标。

如上所说，我们会根据企业产品花色情况，订单池最大承载规模，交期要求，产品部件规格等，给企业提供提升材料利用率的综合方案。并且，造易优化系统中还可以设置加工效率协同的模式，综合兼顾优化率和加工效率。

2、组批之后交期会不会被拖住？

组批会让一部分订单在待产池里多等，交期要单独设上限。所以，要做到更好的组批，其中一点是企业要对订单交期进行调整管理。待产订单总量、各订单交期、单产线吞吐量、同订单同板材批次的色差要求，四个条件要一起核，交期紧的订单单独留通道。造易 MES 生产计划模块按这些条件设组批窗口期，窗口期宽度按工厂的订单结构是可调整的。

3、电子锯和套裁设备都有，板件按什么规则分？

造易材料优化系统对电子锯和大板套裁雕刻机各用一套算法，并且可以基于部件尺寸规则、异型情况、部件尺寸适配度等，对一个批次的部件进行分批，并分别出排版结果。充分考虑工厂设备类型的配置情况，在保障最大化优化率的同时，也一定兼顾加工效率

4、余料仓建起来，多久能看到材料利用率变化？

余料仓要靠后续订单消耗，见效时间跟订单周转周期走，不跟上线天数走。花色越杂，等一块尺寸和花色都对得上的部件，时间越长。所以，通常在上线后的第二个月能够看到板材利用率的提升。