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我國木門(mén)自動(dòng)化制造的新動(dòng)向

我國木門(mén)自動(dòng)化制造的新動(dòng)向

姚遙 許亞?wèn)| 彭加梅

(上海躍通木工機械設備有限公司,上海201505

摘要:近年來(lái),隨著(zhù)我國木門(mén)自動(dòng)化制造水平的不斷提高,木門(mén)生產(chǎn)定制化與自動(dòng)化制造水平的矛盾得到緩解,在自動(dòng)化制造理念、加工工序以及生產(chǎn)工藝等方面的創(chuàng )新層出不窮,圍繞我國木門(mén)制造特點(diǎn),總結我國木門(mén)自動(dòng)化制造的新動(dòng)向,提升我國木門(mén)行業(yè)的技術(shù)與裝備水平提供借鑒與參考。

 

關(guān)鍵詞:木門(mén);自動(dòng)化;新動(dòng)向

中圖分類(lèi)號TS66     文獻標識碼B     文章編號:1001-8654(2017)020-0045-04

 

New Trend in Automatic Wooden Door Manufacturing in China

YAO Yao  XU Yadong  PENG Jiamei

( Shanghai Yuetong Woodworking Machine Equipment Co.,LTD,Shanghai 201505, China;)

 

Abstract: Recently, contradiction between customizasion demands and large scale production of wooden doors were very much eased due to continued improvements     in the wooden door manufacturing automain, such as automatic manufacturing processing and equiment innovations 。The authors described the new trends in automation  manufacturing technology to provide reference for China’s wooden door industry.

Keywords:  wooden door; automation;  trend

 

我國木門(mén)制造有著(zhù)悠久的歷史和文化傳統,歷史上,木門(mén)都以手工作坊加工為主,但隨著(zhù)我國人民生活水平和工業(yè)化程度的不斷提高,木門(mén)制造產(chǎn)業(yè)逐漸形成,先后經(jīng)歷了手工、半機械化、機械化的制造階段。

由于我國木門(mén)制造不同于國外標準化木門(mén)生產(chǎn),以定制化生產(chǎn)為主,大多采用通用設備加工,存在效率低、精度不高、材料浪費以及安全性弱等問(wèn)題,且木門(mén)的材料種類(lèi)多、結構、造型較復雜,桎梏了我國木門(mén)自動(dòng)化制造的進(jìn)程。

由筆者所在公司開(kāi)發(fā)的我國第一款數控木門(mén)專(zhuān)用加工設備于2005年問(wèn)世,隨后的六年中又相繼開(kāi)發(fā)出十余種專(zhuān)門(mén)用于門(mén)扇和門(mén)框自動(dòng)化加工設備,廣東、青島、山西等地木工機械企業(yè)也陸續開(kāi)發(fā)出專(zhuān)門(mén)用于木門(mén)自動(dòng)化生產(chǎn)的鋸切、砂光、壓貼設備,木門(mén)自動(dòng)化制造的帷幕徐徐拉開(kāi)。

2013年,我國人口紅利出現拐點(diǎn),勞動(dòng)力結構發(fā)生變化,勞動(dòng)力價(jià)格快速增加,自動(dòng)化制造的經(jīng)濟拐點(diǎn)亦顯現,整個(gè)行業(yè)的自動(dòng)化制造熱潮興起,之后3年多里,自動(dòng)化制造進(jìn)入快速發(fā)展階段,且普及率迅速提高。

隨著(zhù)《中國制造2025》國家戰略的推進(jìn)落實(shí),以及《國家十三五年規劃綱要》中倡導的實(shí)施制造強國戰略要求,我國木門(mén)自動(dòng)化制造水平發(fā)展呈現8個(gè)方面的新動(dòng)向。

一、  單機自動(dòng)化向流水線(xiàn)自動(dòng)化發(fā)展

早期的木門(mén)單機自動(dòng)化雖然實(shí)現了通用設備向自動(dòng)化專(zhuān)用設備制造木門(mén)的轉變,解決了提高效率、提升質(zhì)量、降低勞動(dòng)強度、減少對勞動(dòng)者的技能依賴(lài)等問(wèn)題,但減少用工和讓新一代勞動(dòng)者體面工作等企業(yè)更關(guān)心的問(wèn)題,并未根本扭轉。為了進(jìn)一步提升木門(mén)制造的自動(dòng)化水平,還必須把機器自動(dòng)加工與物料自動(dòng)上下、流轉等輔助工作結合起來(lái),少下線(xiàn)、少堆垛,才能把人工操作、搬運等諸多環(huán)節的勞動(dòng)力省下來(lái)。

 2013年底,門(mén)扇自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)研發(fā)取得突破,如筆者公司開(kāi)發(fā)的 “班產(chǎn)300樘門(mén)扇柔性生產(chǎn)線(xiàn)”(圖1)通過(guò)鑒定正式推向市場(chǎng)。

該門(mén)扇柔線(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)方案集門(mén)扇長(cháng)度定尺鋸切;門(mén)扇兩長(cháng)邊鎖孔和鉸鏈孔槽加工;門(mén)扇表面進(jìn)行銑孔、槽、雕花等成型加工于一體,流水線(xiàn)完成。

經(jīng)首批用戶(hù)企業(yè)使用,在減少用工、節省場(chǎng)地、縮短生產(chǎn)周期、簡(jiǎn)化現場(chǎng)管理、快速復制擴大產(chǎn)能等方面獲得豐厚收益。

 

行業(yè)協(xié)會(huì )及時(shí)因勢利導,舉辦系列推廣活動(dòng),在業(yè)內建設了十條木門(mén)自動(dòng)化示范生產(chǎn)線(xiàn),推動(dòng)了整個(gè)行業(yè)由單機模式向流水生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化模式迅速發(fā)展。截止20168月,我國已建/在建的生產(chǎn)線(xiàn)達到了47條。

 

 

1班產(chǎn)380樘門(mén)扇生產(chǎn)線(xiàn)的加工工藝流程和設備布置圖

1.自動(dòng)進(jìn)出料壓機 2.掃描臺I 3.數控門(mén)扇四邊鋸 4.周轉庫 5.封邊進(jìn)料臺 6.龍門(mén)輸送機 7.直線(xiàn)封邊機

8.封邊出料臺 9.封邊出料臺 10.單向輸送臺II 11.單線(xiàn)輸送臺II 12.單向輸送臺II 13.單向輸送臺II 14.單向輸送臺II 15.周轉庫 16.掃描臺II 17.數控門(mén)扇孔槽加工機 18雙向輸送臺 19.單向輸送臺I  20.單向輸送臺I  21.雙向輸送臺 22.雙面加工中心 23.單向輸送臺I

二、木門(mén)涂飾由免漆門(mén)向油漆門(mén)發(fā)展

我國的木門(mén)自動(dòng)化制造起步于免漆門(mén)生產(chǎn)企業(yè),隨著(zhù)這些企業(yè)的自動(dòng)化制造,特別是流水線(xiàn)自動(dòng)化制造優(yōu)勢的彰顯,為數眾多的油漆門(mén)生產(chǎn)企業(yè)對自動(dòng)化需求浮出水面。

與免漆門(mén)相比,油漆門(mén)工序更復雜,工藝路線(xiàn)更長(cháng),對設備的自動(dòng)化水平以及物流、信息流的控制要求更高。經(jīng)過(guò)多年努力,以筆者公司為主的木工加工設備,聯(lián)手國美優(yōu)秀曲面砂光設備、涂裝設備制造商,共同在自動(dòng)化單機和生產(chǎn)線(xiàn)協(xié)同攻關(guān),并取得了長(cháng)足進(jìn)步。僅2016年,筆者公司銷(xiāo)售的油漆門(mén)生產(chǎn)線(xiàn)就達到11條。

三、木門(mén)工藝由層壓式木門(mén)向拼裝式木門(mén)發(fā)展

目前,我國已經(jīng)實(shí)現自動(dòng)化連線(xiàn)方式生產(chǎn)的大都是層壓式木門(mén),拼裝門(mén)則是高檔消費者歡迎的木門(mén)產(chǎn)品,雖有自動(dòng)化大規模生產(chǎn)的市場(chǎng)需求,但工藝復雜、部件多樣、加工主機功能和精度要求高、信息標識、交換困難,自動(dòng)化加工的進(jìn)程明顯滯后于層壓式木門(mén)。

近年來(lái),國內裝備制造領(lǐng)先企業(yè)與木門(mén)骨干企業(yè)積極合作,通過(guò)改進(jìn)工藝,使拼裝門(mén)制造更適合自動(dòng)化加工,先后開(kāi)發(fā)出橫梃、立梃、門(mén)芯板、線(xiàn)條等拼接門(mén)組件的自動(dòng)加工生產(chǎn)線(xiàn),如圖2a、2b所示。

在拼接門(mén)組件成型和飾面加工的基礎上,只需50s左右就完成包括:定尺鋸切、榫眼鉆孔、五金件安裝位置加工、拼接榫銑削、加工截面噴吐隔離、噴膠裝榫等全部工序的自動(dòng)加工,在自動(dòng)化控制方法、成組加工技術(shù)應用、柔性自動(dòng)化性能、物料精準傳輸、加工周期和產(chǎn)出效率等更上一層樓。

四、 自動(dòng)化產(chǎn)品范圍向門(mén)框自動(dòng)化生產(chǎn)擴展

我國的木門(mén)門(mén)框結構及工藝復雜多樣。門(mén)框與門(mén)擋組合方式主要有門(mén)檔條鑲嵌和主副套拼接2種,主副套拼接又分平面拼接和上下拼接;從門(mén)框連接方式看,主要有45º、90º連接,90º連接又分側蓋頂和頂蓋側;在門(mén)框加工方式上,主要有門(mén)框與裝飾線(xiàn)條分別加工和合成后加工;在木工加工工序上看,有下料、包覆、封邊開(kāi)槽、門(mén)檔槽噴膠、門(mén)檔放置和固定、定尺、鉆孔、銑槽等工序。顯然,門(mén)框自動(dòng)化比門(mén)扇自動(dòng)化難度更大,但也潛力更大、價(jià)值更大。

筆者公司與木門(mén)制造行業(yè)知名企業(yè)協(xié)同創(chuàng )新,已經(jīng)研發(fā)出基本滿(mǎn)足國內市場(chǎng)主要門(mén)框結構的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn),如圖3所示,徹底改變門(mén)框的傳統生產(chǎn)方式,門(mén)框自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)成為新一輪木門(mén)自動(dòng)化投資的熱點(diǎn)。2016年,筆者公司的門(mén)框自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)銷(xiāo)量達到六條。

3門(mén)擋條自動(dòng)鑲嵌式木門(mén)門(mén)框生產(chǎn)線(xiàn)

五、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)向兩端延伸

2016年,門(mén)扇自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的前端已經(jīng)延伸至面板與芯板的自動(dòng)上料、涂膠、組胚、壓合等工序,后端已經(jīng)延伸至檢驗、修飾、包裝等在線(xiàn)作業(yè)。國內最長(cháng)的門(mén)扇生產(chǎn)線(xiàn)長(cháng)度達到了216米,在線(xiàn)主輔助設備達到117臺。

門(mén)框自動(dòng)化加工生產(chǎn)線(xiàn)的前端,已經(jīng)延伸至主副套或門(mén)檔自動(dòng)配料、涂膠、組合、壓合、打釘等工序,后端已經(jīng)延伸至自動(dòng)除塵、安裝密封條等工序。

六、自動(dòng)化設備適應性更加精準高效環(huán)保

從適用性要求看,木門(mén)生產(chǎn)線(xiàn)正在向設計合理、控制精準、路徑優(yōu)化、綠色高效方向發(fā)展。滿(mǎn)足生產(chǎn)場(chǎng)地的平面資源綜合利用的要求,設備和產(chǎn)線(xiàn)的空間布置適用合理的要求。此外,物料路徑和動(dòng)作優(yōu)選、防塵降噪、安全保障、ERPMES信息運用、加工過(guò)程錯誤信息過(guò)濾、關(guān)鍵工序實(shí)時(shí)補碼等新技術(shù)也被廣泛使用。生產(chǎn)線(xiàn)不僅功能日益強大、全面,外觀(guān)造型也更具觀(guān)賞性。

七、木門(mén)專(zhuān)用加工設備標準化體系不斷完善

木門(mén)專(zhuān)用加工裝備的標準化體系的建立,對規范木門(mén)自動(dòng)化裝備制造、保證產(chǎn)品質(zhì)量起到了有利的推動(dòng)作用。近年來(lái),隨著(zhù)木門(mén)專(zhuān)用加工裝備及其生產(chǎn)線(xiàn)的推廣應用,木門(mén)制造裝備單機設備的行業(yè)標準也陸續建立和完善。

由中國林科院木材工業(yè)研究所和筆者公司牽頭制定的2項行業(yè)標準LY/T2733,《木門(mén)鎖孔、鉸鏈槽組合加工機》、LY/T 2729-2016 《數控門(mén)扇四邊鋸》已版本實(shí)施,另有3項行業(yè)標準(《木門(mén)門(mén)扇橫梃生產(chǎn)線(xiàn)》、《拼裝式門(mén)扇榫接位置加工機》和《木門(mén)門(mén)套組合加工機》)也處于審批階段。

八、木門(mén)自動(dòng)化生產(chǎn)趨勢向中西部地區迅速發(fā)展

我國東部地區經(jīng)濟相對發(fā)達,尤其是自動(dòng)化方面,東西部區域差異明顯。但近年的實(shí)踐證明,西部地區對生產(chǎn)自動(dòng)化的需求快速上升。

在勞動(dòng)力價(jià)格同樣處于上升通道的時(shí)代背景下,只要企業(yè)的產(chǎn)量達到自動(dòng)化的經(jīng)濟規模以上,自動(dòng)化投資所節省的勞動(dòng)力價(jià)格總值和由市場(chǎng)容量決定的產(chǎn)出規模,一樣可以給生產(chǎn)經(jīng)濟型木門(mén)的企業(yè)創(chuàng )造利潤;并且,自動(dòng)化生產(chǎn)能夠快速復制,有助于企業(yè)迅速形成新的生產(chǎn)能力,增強市場(chǎng)競爭力。2016年僅重慶地區就已訂購3條木門(mén)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn),目前落實(shí)的訂單累計已達4條。

九、結束語(yǔ)

目前,中國經(jīng)濟正面臨速度換擋節點(diǎn)、結構調整節點(diǎn)、動(dòng)力轉換節點(diǎn),在螺旋式上升的發(fā)展歷程中進(jìn)入了一個(gè)新?tīng)顟B(tài)、新格局、新階段。在以數字化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化為特點(diǎn)的第三次工業(yè)革命的浪潮中,中國制造業(yè)正在努力實(shí)現由“中國制造”向“中國智造”全面戰略轉型。

我國是木制品制造大國,地板、家具、門(mén)窗的產(chǎn)量和產(chǎn)值均居世界第一。結合數字化、智能化以及網(wǎng)絡(luò )化等手段,對提升我國木門(mén)自動(dòng)化制造水平、促進(jìn)我國木門(mén)制造產(chǎn)業(yè)轉型升級,具有重要的意義。

 

參考文獻:

[1] 李偉光,姚遙,張占寬. 典型木門(mén)門(mén)扇自動(dòng)化柔性生產(chǎn)線(xiàn)[J].木材工業(yè), 2015,2901):24-27

 

[2] 姚遙,許亞?wèn)|,許厚榮,姚永和.我國木門(mén)自動(dòng)化制造特點(diǎn)及發(fā)展趨勢[J].木材工業(yè), 2015,2902)::25-29

 
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