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定制條件下木門自動化生產的思考與實踐

        在我國木制品加工行業中,家具業火狐体育平台-官方平台、地板業等自動化生產屢見不鮮,而木門業的自動化生產卻還是鳳毛麟角火狐体育平台-官方平台,究其原因,定制條件位居其首。正確認識我國木門業定制生產方式存在的必然性,研究、開發、選用適合定制條件下木門批量制造的自動化設備,對促進我國木門業的健康發展至關重要。
       1   批量定制是我國木門業加快發展的必由之路
定制,是我國木門制造業區別于世界發達國家木門制造業的顯著特點,它是一把雙刃劍火狐体育平台-官方平台,一方面火狐体育平台-官方平台,普遍多規格火狐体育平台-官方平台、多品種、多樣式的需求以及由此產生的上門測量、個性定制、現場安裝等繁雜服務形成難以逾越的市場壁壘,把擁有現代化大批量生產手段的國外木門企業擋在了國門之外火狐体育平台-官方平台,為我國木門企業的迅速崛起和高速發展贏得了很長一段的發展機遇期;另一方面,定制生產方式一般是單件的、多批少量的生產,因而是低效的火狐体育平台-官方平台,它給批量生產和自動化制作設置了重重障礙,導致全行業自動化水平低、大批量生產難以實現,進而導致產業集中度低,大型企業少火狐体育平台-官方平台火狐体育平台-官方平台,至今沒有覆蓋全國市場的知名品牌,成為整個行業進一步發展的桎梏。
我國木門業定制生產方式不會在短時間內消失,主要原因有二:一是我國木門行業標準化程度較低,至今沒有專門的木門國家標準, 2000年建設部出臺了《建筑木門木窗》標準,2006年國家發改委批準頒布實施《木質門》標準,其后火狐体育平台-官方平台,《住宅建筑門窗應用技術規范》、《室內木質門》標準相繼出臺,但這些行業標準都是推薦標準,不具備強制性火狐体育平台-官方平台,且政出多門,規定不一火狐体育平台-官方平台,造成了市場上木門需求無規則,木門設計無規范,盡管很多有識之士在呼吁、努力和行動,但真正實現尚需需時日火狐体育平台-官方平台;二是我國的家居消費習慣與西方發達國家差距大火狐体育平台-官方平台,簡約式木門有需求火狐体育平台-官方平台,但追求個性化的消費群更大,即使一段時間之后國家或行業的標準化水平達到了發達國家的程度,木門的規格趨于規范了,但造型、結構、色彩等林林總總的個性化需求仍會存續。如果說標準是政策性的、人為的火狐体育平台-官方平台、終究可以規范的,那么多樣的個性化需求則是歷史的、人文的、短期難以逆轉的。大規模自動化生產的普遍發展規律與市場個性化需求客觀存在的矛盾深深困擾著我國木門企業,把批量與定制這兩個看似矛盾的方面有機地結合起來火狐体育平台-官方平台,摸索出一種新的生產方式,用大批量生產的效率來定制不同消費者特殊需要的產品火狐体育平台-官方平台,是我國木門業加快發展的必由之路,也是木門設備制造企業的歷史機遇。
        2  我國定制木門自動化生產實踐的啟示
近年來,我國上海、廣東、山東等地的木工機械設備制造企業開始研發各具特色的木門加工設備,推出了門扇門套切削加工、門扇壓貼、異形門砂光、線條砂光、木門涂裝等專用機械火狐体育平台-官方平台。在這當中,上海躍通木工機械設備有限公司(以下稱上海躍通公司)的成效最顯著火狐体育平台-官方平台,在木門設備這個木工機械細分市場中處于領先地位火狐体育平台-官方平台。
2005年火狐体育平台-官方平台,上海躍通公司開發出了具有自主知識產權的我國第一臺木門專用加工設備——MDK4120木門綜合加工機,銷往江蘇金豐木門廠,開始了木門自動化生產的實踐。之后上海躍通公司多次改進,完善了自動對刀、自動潤滑、快速測量火狐体育平台-官方平台、一軸雙控等功能,最終定型為MDK4120D數控木門孔槽加工機火狐体育平台-官方平台,成為我國首款符合定制生產要求的木門專用加工設備。隨后幾年中火狐体育平台-官方平台,吉林森工北京霍爾茨門業公司、大連通世泰公司、浙江春天門業公司先后委托上海躍通公司根據各自木門生產工藝要求研發各類木門專用設備火狐体育平台-官方平台。
上海躍通公司先后開發出了用于門扇和門套加工的15種數控設備火狐体育平台-官方平台,這些設備采用活動工作臺火狐体育平台-官方平台、隨動壓緊、快速測量、均分切割、自動糾偏等先進技術,實現了定制條件下木門柔性自動化生產火狐体育平台-官方平台,大幅度提高了勞動生產率火狐体育平台-官方平台、提高了加工精準度火狐体育平台-官方平台、減少了對勞動者技能的依賴火狐体育平台-官方平台。上海躍通公司借勢實現產品結構調整火狐体育平台-官方平台,成為我國知名的木門設備專業制造商。今年又按照定制生產的要求為北京TATA火狐体育平台-官方平台、沈陽3D等木門企業設計出了門扇柔性生產線, 運用基于條形碼和網絡數據庫技術,實現了木門加工信息的自動采集和生產過程中的數字化管理。
我國木門業推進定制條件下木門自動化生產的速度是驚人的,上海躍通公司的資料反映,短短3年多時間,選購上海躍通公司數控木門設備的企業達到500多家火狐体育平台-官方平台火狐体育平台-官方平台,全行業選用國產數控木門設備的數量快速增長火狐体育平台-官方平台,遠遠超出了進口設備的數量。研究總結這一進程火狐体育平台-官方平台,可以讓木門生產企業和木門設備制造企業獲得很多啟示。
1) 批量定制能力是我國木門自動化的普遍要求。我國木門業自動化姍姍來遲的原因,是定制模式下不易推進自動化大批量生產;歐洲先進設備進入我國后普遍“水土不服”的原因,是難以適應按個性化定制的要求;我國木門機械制造企業開發出的木門裝備有的無人問津,有的迅速走俏,主要區別在于“柔性”滿足定制需求的程度火狐体育平台-官方平台。由此可見火狐体育平台-官方平台,大批量、低成本火狐体育平台-官方平台、高質量火狐体育平台-官方平台、高效率地生產定制產品是我國木門自動化的普遍要求,是木門企業自動化抉擇的重要因素,也應該成為木門裝備制造企業設計開發的持續追求。堅持這一研究方向,滿足這樣的基本要求,我國的木門自動化才能真正形成自己的特色,形成市場競爭力火狐体育平台-官方平台。
2)產業鏈協作是我國木門自動化的必要條件火狐体育平台-官方平台。自動化是對原有生產方式的顛覆,對工藝、材料、設備火狐体育平台-官方平台、標準件、輔料、粘合劑、環境、專業水平等很多資源要素都會提出新的要求火狐体育平台-官方平台。木門企業自我武裝的想法和做法固然會因缺少設計制造經驗和能力而事倍功半,甚至勞而無功;設備制造企業閉門造車也會因缺少對木門加工工藝等實際需要的了解而“中看不中用”火狐体育平台-官方平台;同時,如果沒有材料火狐体育平台-官方平台、配件火狐体育平台-官方平台、輔機、控制等供應商的協作配合,自動化也只能是低水平功能整合,不可能實現真正的創新突破。上海躍通公司的數控門扇孔槽加工機、門框鋸鉆機和門框孔槽加工機是大連通世泰公司和北京霍爾茨門業公司委托開發的火狐体育平台-官方平台,門扇柔性生產線是在北京TATA、沈陽3D火狐体育平台-官方平台、四川星光等木門企業的工藝流程基礎上經優化設計而成的,這些木門企業明確提出工藝要求火狐体育平台-官方平台,甚至參與設計任務的討論、修改,參與試制、檢驗,不少配件供應商也參與了攻關和創新,正是這種產業鏈的參與和推動,才使得上海躍通公司的自動化木門設備凸顯“接地氣”的優勢,在行業內迅速推廣。
3)勞動力紅利衰減是我國木門自動化的歷史契機。我國正處于勞動力結構調整的時期,人口紅利快速衰減火狐体育平台-官方平台,勞動力成本進入上升通道火狐体育平台-官方平台,加上新生代擇業觀念的變化火狐体育平台-官方平台,使得原本屬于勞動密集型的木門生產企業普遍面臨著人力資源補充和管理的困擾。勞動力狀況的這一變化趨勢本來是行業集體面臨的嚴峻挑戰,但卻令人驚喜地催生了自動化設備替代人工勞動力的巨大發展機遇,使得產業技術裝備升級的經濟性拐點迅速到來。未來的發展趨勢已經明朗,以人為主的生產模式,將逐步被以自動化設備為主導的模式所取代,后者高品質、高產出、低成本和便于管理的優勢必將成為企業新的競爭力。在這樣的歷史機遇面前火狐体育平台-官方平台,行業新的一輪洗牌不可避免,新的優勝劣汰將全面展開。
4)先進制造技術是我國木門自動化的推進動力。近年來火狐体育平台-官方平台,我國木工機械制造技術緊隨世界技術進步步伐快速發展,三維CAD設計、虛擬制造、虛擬組裝、運動仿真等現代設計手段的使用大大縮短了設計周期,提高了設計質量火狐体育平台-官方平台;各類金屬切削機械加工中心的運用,使得復雜、精密的設計要求在制造加工中得到充分保證;各種基于計算機和網絡技術的現代化標準技術、信息技術、測量技術、控制技術、管理技術,使得在傳統制造條件下無法實現的精密制造火狐体育平台-官方平台、智能制造、柔性制造、高效制造等輕松實現,使得批量生產和個性化定制這對原本的矛盾對立面得以統一火狐体育平台-官方平台。正是這些現代技術的日益成熟和普及,推動著我國木門自動化生產的快速發展。
        3  木門自動化生產抉擇應考慮的問題
木門自動化生產抉擇事關企業競爭力和發展方向,應審慎考慮,科學決策火狐体育平台-官方平台。
  1)通用加工設備與專用加工設備的抉擇。專用加工設備與通用加工設備相比,在質量、效率、安全等方面的優勢毋庸置疑火狐体育平台-官方平台,但由于生產規模、企業發展階段、經濟實力火狐体育平台-官方平台、設備的實際使用價值、勞動力成本上升的漸進性等因素的影響,使用木工通用設備生產木門的情況在我國木門行業還會繼續存在火狐体育平台-官方平台,企業要根據自身產品火狐体育平台-官方平台、產能火狐体育平台-官方平台、資源、目標等實際情況,有計劃地逐步添置更新專用加工設備。要防止兩種傾向,一是不顧自己的資源條件,跟風般的一擁而上,可能事與愿違,欲速則不達;二是因循守舊,舍不得淘汰傳統設備火狐体育平台-官方平台,抓不住新機遇火狐体育平台-官方平台,可能將在新一輪優勝劣汰競爭中落伍掉隊。
2) 剛性自動化生產和柔性自動化生產的抉擇。剛性自動化設備與柔性自動化設備都適合于規模較大的企業火狐体育平台-官方平台,兩者相比,前者雖有不適應定制化生產的致命不足,但也有成本低、故障少、產量大的優點。企業應該從自身的產品結構出發進行抉擇,由于剛性自動化設備難以生產定制產品火狐体育平台-官方平台,而柔性自動化設備可以生產標準產品,所以,以工程門為主的企業可以選用剛性自動化設備,而以市場定制為主的企業適合選擇柔性自動化設備。由于柔性生產設備工藝性強,設計制造要求高火狐体育平台-官方平台,購置成本高,在選購前應對設備供應商的設計能力、裝備水平、市場信譽進行考評,辨清“李逵”與“李鬼”;在選擇柔性自動化設備時還要著重考慮設備是否具有自動檢測火狐体育平台-官方平台、自動識別、自動調整等功能,以保證柔性名副其實;同時還要注意設備配置的電、氣火狐体育平台-官方平台、數控元器件的品牌,以保證設備運行的穩定性和可靠性。
3)單工位多工序與多工位單工序設備的抉擇。自動化木門加工設備的結構設計主要有兩種思路,一種是采用單工位多功能的結構火狐体育平台-官方平台,在機器的一個工位上,通過自動更換各種刀具對該工位工件的多個部位進行鋸、銑、鉆等多個工序的加工,比如加工中心;另一種是多工位單工序的結構,在機器上設置多個工位,每個工位只對工件的某個部位進行加工,如直線封邊機,甚至一臺機器只對工件的某個部位進行加工,如五金件孔槽加工機火狐体育平台-官方平台。這兩種類型的機器各有長短,前者單機功能多、柔性好火狐体育平台-官方平台,購置費用也相對不高,但換刀、空走刀等非有效切削時間過長,生產效率低,比較適合打樣、試驗或小規模生產;而后者雖有明顯的效率優勢,但單臺機器的功能單一,配齊整套設備的購置費用較高火狐体育平台-官方平台,比較適合工藝相對成熟的大規模生產。企業應根據自己的設計產量火狐体育平台-官方平台、發展規劃火狐体育平台-官方平台、經濟承受能力對設備進行選擇。
4)單機自動化設備與組建自動化生產線的抉擇。我們平時所說的木門自動化設備一般指自動化單機,它的優越性在于減輕勞動強度、減少對勞動者技能的依賴、提高加工精度和可靠性火狐体育平台-官方平台、提升效率;而木門自動化生產線則是在自動化單機的基礎之上火狐体育平台-官方平台,按照工藝需要設計流程,按照目標產量配置主機、按照現場條件規劃流向火狐体育平台-官方平台,配以裝卸、輸送、翻轉、旋轉等自動輔助設備,通過計算機集中控制,按一定節拍在各節點上有序作業的成組設備火狐体育平台-官方平台。它不僅能減輕勞動強度、提高加工精度火狐体育平台-官方平台、可靠性和提升效率,而且還能大幅節省人工、降低物流費用、減少安全事故、加快生產周轉、避免周轉過程的質量損失。
單機自動化還是生產線自動化的投資決策主要取決于企業的市場判斷、管理水平以及投資能力。由于生產線比單機產出效率更高,所以產量越大的企業組建生產線的經濟價值越大;由于生產線效率不取決于最快的主機,而取決于最慢的主機,所以生產線上各主機的效率均衡更重要火狐体育平台-官方平台;由于生產線的柔性要求和配套管理要求比單機高,往往需要條形碼管理、ERP管理作支撐,所以管理基礎越好的企業組建生產線會越順利;由于生產線比單機的投資更大,所以投資能力也是很重要的考慮因素火狐体育平台-官方平台。
這里需要指出的是,木門的專業性較強,工藝相對復雜,工序也較多,國際上鮮有能夠提供全套木門自動化所需設備的生產企業火狐体育平台-官方平台,加之我國木門業單機自動化研究和推廣的時間還很短,建立完整生產線所需的品質可靠的自動化單機品種尚不齊全,所以我國木門企業全過程自動化流水制造目標的實現還需時日,上海躍通公司已經通過成果鑒定的班產300樘柔性門扇生產線也只是規方、封邊、雕刻、五金件孔槽加工等機加工工段的生產線 火狐体育平台-官方平台,可見火狐体育平台-官方平台,分工段的自動化生產線是短期內難以逾越的階段。
 

 
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