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关于木门产品如何实现高效、智能生产的一些思考!

时间:2021-01-31 15:43 http://www.cqtaixu.com/a/92.html

    据不完全统计,我国的木门企业数量超过1万家,规模上仍然以劳动密集型的中小企业为主,但也不乏一些颇具规模的大型企业,它们具有资本和技术上的优势。

木门作为家居木制品的一个分类,其在生产与工艺上的复杂性影响制造的智能化水平。事实上,我国木门制造业在廉价劳动力的获取上已无优势,通过智能生产技术来解决当前问题和困境已是必然之路。


  01木门生产与制造的发展趋势门生产制造的水平在近些年是有所提升的,主要的变化可以总结为从“单机到连线,从局部到整体”,越来越多的工序得到集中化处理,工序工序之间的衔接变得更加高效。系统化的解决方案越来越重要,对生产成本的控制、效率和质量的提升是目标也是方向。


具体的发展趋势可以总结如下:


    01-1 拼装式木门越来越普及

    拼装式木门因为在外观和功能上的优势,得到市场认可,但其生产工艺却比层压式门板要复杂的多。拼装木门结构的繁复带来工位和工序的增加,对设备性能的要求高,对生产信息的处理能力要求高。


    01-2 门套等异形件的加工增多

    门扇和相关部件的形状相对规整,而门套的结构和连接方式就复杂多了。此外,门套的L型装饰线条、T型的门套板都是异型部件,它们的加工难度较大,给木门生产的自动化水平带来挑战。


    01-3 生产设备智能化水平提高

    木门加工设备越来越专业化,技术水准越来越高是未来趋势。我们已经能够看到一些成熟的设备商提供的专业生产设备,可以针对横框、竖框、芯板等进行加工。这些设备精度高、功能全,智能化程度也令人惊喜。


    01-4 自动化生产连线水平增强

    以前的木门生产,在锯切、榫槽加工、油漆等工序有较为成熟的设备,也形成了局部的生产连线。而如今,这样的连线在扩大,门扇加工前的门扇组装、面板复合等工序以及生产后端的核验、包装等步骤都在形成自动化的连线。


  02 当前木门智能生产存在的问题

    木门要实现自动化程度更高的智能生产甚至无人生产,从而带来成本、效益、质量的最优化,取得可持续的良性发展,当前面临的问题仍然很多,主要表现如下几个方面:


    02-1 重要设备或装置无法满足自动化生产

    一条高效的木门生产线需要更多专用设备、更多高性能设备,虽然目前越来越多的通用设备被专用设备取代,但像开料、封边等工序还存在设备通用的情况,这些重要设备的性能与国外水平也存在一定差距,给生产线的整体输出效果带来影响。

    此外,木门生产现场的物料转运,工序衔接普遍存在问题,导致现场杂乱,效率低下,交货期延长,这就需要工厂重视现场物流的建设,增加如AGV、RGV、机械分拣手臂等装置。


    02-2 生产的信息化与数字化水平有待提高

    相比较于板式柜体家具的生产信息化程度,木门生产的数字与信息化水平就显得有所欠缺。虽然在如锯切、开槽打孔、封边等环节实现了通过识别条形码进行加工,但就整个生产线或生产系统而言,缺乏一定的柔性化和数字化。

    生产状态的及时反馈也存在不足,比如设备故障、产品问题等重要信息无法得到有效监测,如果出现这些问题,由于无法在第一时间发现并解决,将会对生产效率、产品质量带来不稳定甚至不利影响。


    02-3 前端数据与后端生产数据的融合不足

    生产前后端数据的集成与融合一直是家具信息化生产面临的问题,尤其是对于定制化的产品而言。木门是一类典型的定制型产品,因为每家每户的门洞尺寸也用户需求存在差异。现场测量获取的数据、设计与拆单数据、再到设备能识别的生产数据,难以实现较好的融合与打通。

    就生产执行管理系统而言,因为木门的加工工艺复杂,工序多、设备多,设备之间的信息互通、形成判断、决策的难度较大,有些设备信息甚至被完全孤立,这些都是不利于智能化生产的因素。


    03 提高木门智能生产的几点建议

    针对以上木门产品在智能化生产方面存在的问题,可以从哪些方面去改进或提升呢?以下几个方面的建议或许可以给我们提供些新的思路或方向。


    03-1增加或改善生产线中重要设备或工艺

    既然在木门生产线中,有些重要的工序或设备存在性能或配置的不足而导致生产效率或产品质量的低下,那么我们就可以直接从这些“拖累”生产的工序或设备着手,去做改进、搞优化。

    比如之前提到的开料工艺,可以在已有的电子开料锯上配备自动上料装置,实现待切板材的自动定位与自动切割;对于已完成裁切的零部件,使用可搬运的机械抓手进行码放,然后再利用AGV小车将物料运送到那一道生产工序,从而实现物料的自动流转。

    我们知道,生产中往往是“瓶颈工序”在制约整个流程的顺利进行,而瓶颈工序往往是那些产出不足,效率低下的地方。比如木门生产中,开槽打孔的工序较慢,而前面的封边相对较快,这就导致进入开槽打孔的物料堆积。从工业工程的角度来说,开槽打孔的低产出导致整线生产节拍的不一致。

    解决方法是在开槽打孔的工序前设立门扇的缓冲库,将半成品进行合理归放,利用信息化技术,实现高效、准确的存储与运出管理。这样的话可以将整个产品的生产节拍重新进行优化,从而提高整体产出与效益。


    03-2 提高设备扩展性以增加接入高效性

    如今的生产早已不是依靠设备本身的强大性能,定制化的产品需求带来的复杂生产数据需要高度的信息处理能力,换句话说,就是要工序之间、设备之间能够“交流与互动”并“产生判断和决策”。

    具体到木门生产线或木门生产设备,可以提高设备的扩展性能,除了一些主流的工业协议和现场总线协议外,对于一些灵活性更高的私有协议或新协议,应该开放可供开发的软件工具包,从而使设备的接入更加方便、高效。

    这里还要强调的一点是关于产品零部件“数字化标签”的规范使用,这种“身份证”一样的小小标签实际上承载了整个生产的数字化、信息化作业,可以确认所加工零部件的订单、规格、工序等重要信息,保证加工的正确性,降低出错率。因此,要注重标签的设计,对它的粘合能力、抗污能力、被识别性能有严格的要求。


    03-3 使用专业设备或木门生产自动化连线

    针对不同的木门产品,采用更为专业化的木工设备,或者组建更多的工艺连线,是提高木门自动化水平的有效方法。形成设备硬件与数字软件的结合,更好的实现木门生产智能化。

    比如有的设备专业用于加工平板门,它将多种功能集于一身,可以进行木门规方、铣型、镂空,滑轮槽、插销槽、闭门器安装位、吊装孔的加工。对于异形件的加工,则可选择专门针对规方、镂铣的加工中心。

    对于结构复杂的拼装门,目前市场上也已出现多功能木门加工中心,独立完成一整套横框加工,包括套材下料,异型加工,端铣,钻孔,防暴边;独立完成一整套竖框加工,包括木销孔加工,锁孔、合页插销槽;此外,还可以同时进行多个门芯板的套裁加工。

    异型较多的门框加工,可选择专业的门框加工中心,能够以板材的中心为基准进行加工,拼装时两边误差最小化,多工位交替作业,边加工,边上料下料,不停加工,达到机械最大利用率和人工利用率。

    将以上提及的设备进行合理的工艺连线,就可以实现不同种类木门的高效生产,由此可见,专业设备的专业分工,专业设备的合理连线对木门的自动化生产尤为重要。


    03-4 增强多种现场数据的获取和处理能力

    木门的生产过程会产生大量的数据,如何将这些数据统一在一个分析平台进的、可视的管理和决策很重要。这直接关系到产品质量、生产效率的提高,关系到物耗、能耗的有效控制。

不少工厂会采用看板等形式来实时掌握产品产出、质量等关键信息,这样可以为产能提升、质量改进提供支持。此外,直接下发检验工单到达进料区域的数字化、无纸化的检验也应该配置到系统中,同时能够进行供应商质量的自我评估。

    另一方面,应当重视提高技术人员对基础和关键数据的获取水平,可将测量或检查工具与方法进行标准化,从而减少人为的失误与错误。


  04 写在最后

    在“机器换人”的落地过程中,木门企业也普遍遭遇到钱紧技穷等各种问题:机器人操作欠缺灵活性,生产进度的控制有待提高,机器本身维护成本高,不少生产线因为难以发挥预期效能而遭弃用。

    但即便如此,“无人工厂”仍是木门等行业发展的最终趋势。随着用工荒、新生代一线工人对工作强度的介意、成本上涨、制造大国到制造强国的政策导向,机器解放人,让人更有尊严地从事创造性的工作,木门产业也将从劳动密集型脱胎换骨,成为一个智慧产业,这是大势所趋。

    传统木门制造业向自动化、智能化转型并非一蹴而就,但相信随着市场经济的不断发展和科技水平的不断提高,未来在木门市场车间内,机械臂不停地挥舞,工人们在一旁“辅助”处理零配件的和谐场景,会越来越多地出现,我们期待那一天的到来。


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