我國是家具生產(chǎn)、消費和出口的大國,木工機械作為家具行業(yè)的基本產(chǎn)業(yè),在發(fā)展了數(shù)十年后,取得喜人成績。從原始的手工業(yè)到如今先進的數(shù)控技術,一路走來頗為不易,木工機械的發(fā)展現(xiàn)狀和未來走勢值得我們關注和探討。
本文將通過梳理當前一些品牌的代表木工設備,試圖呈現(xiàn)以家具生產(chǎn)為主的木工機械,在發(fā)展過程中的趨勢性特征,以供行業(yè)參考。
01 木工機械的由來與發(fā)展 國外史料記載的最古老的木工機床是古埃及人發(fā)明的弓形車床,通過人力轉動木材,使用手持刀具進行切削。 這種古老的方法逐漸演化,發(fā)展成了在滑輪上繞兩三圈繩子,把繩子架在彎成弓形的彈性桿上,來回推拉弓使加工物體旋轉,從而進行車削,這便是“弓車床”。 ▲早期的“弓形車床” 1777年,英國的米勒發(fā)明了圓鋸機,開始以旋轉方式來鋸切木材,并在造船廠等處陸續(xù)廣泛使用。 ▲第一臺水輪驅動的汽缸鏜床 1791年,“木工機床之父”S.本瑟姆開始相繼完成平刨床、銑床、鏤銑機、鉆床等木工設備的發(fā)明。它們的研制成功為數(shù)控機床的研制提供了基礎。 我國直至20世紀早期,木家具的制作仍然停留在手工業(yè)階段,加工方式以傳統(tǒng)木工工具為主,極少出現(xiàn)現(xiàn)代加工設備。 改革開放后,國內(nèi)木工機械開始萌發(fā)并蓬勃發(fā)展。現(xiàn)如今,我們木工機械的生產(chǎn)企業(yè)約1200家,規(guī)模以上企業(yè)約200家,從業(yè)人員近10萬人,工程技術人員6000余人,可提供69品類約1100種木工機械產(chǎn)品。 02 木工機械的現(xiàn)狀與趨勢 現(xiàn)如今,木工機械已經(jīng)形成完整的產(chǎn)品體系和產(chǎn)業(yè)鏈,在這樣的趨勢下,木工機械呈現(xiàn)以下幾個趨勢。 02-1 設備的專業(yè)分工更加明細 木工機械生產(chǎn)正由大而全向專業(yè)化發(fā)展,像上海舒平的木門生產(chǎn)線在木門機械行業(yè)頗具優(yōu)勢,博碩專做噴涂生產(chǎn)線,燦高專做高頻組框拼板,還有專做帶鋸機、砂光機等專業(yè)設備的企業(yè)。 由此可見,木工機械分工更加明確,使得更領域的競爭加劇,但同時也讓家具生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)更加專業(yè)化、深入化。 02-2 設備輸出轉向整體方案輸出 如今單一的設備輸出已無法滿足企業(yè)的生產(chǎn)需要,從前端到后端的整廠規(guī)劃,從設備孤島到生產(chǎn)線的布局,才是未來木工機械品牌的核心競爭力。 各類新型木工機械的開發(fā),家具生產(chǎn)的智能化、生產(chǎn)無人化、紛紛走上木工機械舞臺,國外豪邁、比雅斯,國內(nèi)的南興、星輝等木工機械品牌都提出了自己的整體化解決方案。木工機械行業(yè)正在從設計產(chǎn)品、設計生產(chǎn)線逐步走向設計整廠的更高境界。 02-3 家具定制化需要設備柔性化 木工機械產(chǎn)品的發(fā)展一定要適應定制化家具的發(fā)展走向,定制家具的工業(yè)化生產(chǎn)已經(jīng)使家具工業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化。 近些年木工機械產(chǎn)品的迅速變化,也反襯出木工機械需要更加靈活與柔性,以適應家具定制化生產(chǎn)的需要。一個設備或一條生產(chǎn)線能否擁有更加靈活、更加多元、更加智慧的表現(xiàn),將會顯得越發(fā)重要。 02-4 智能化與數(shù)控化是必然趨勢 隨著信息技術與制作技術的深度融合,智能制造是木工機械發(fā)展的必然趨勢。企業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)的同時也迎來轉型升級、創(chuàng)新發(fā)展的機會。 智能制造下的家具生產(chǎn)主要表現(xiàn)為:生產(chǎn)過程的工件不落地,生產(chǎn)數(shù)據(jù)的動態(tài)傳輸,機器自動識別,自主調(diào)用加工技術實施加工,自動分揀、包裝等。 03 幾類典型木工機械的案例說明 以上介紹了木工機械的由來與發(fā)展,并且梳理了其當前現(xiàn)狀和未來趨勢,可能會讓人覺得太過抽象,接下來我們將通過對幾類木工機械代表設備的描述,讓大家從實際案例中感受并把握家具生產(chǎn)設備的發(fā)展。 03-1 板式家具設備 大規(guī)模的家具定制,最先在板式家具生產(chǎn)當中得以實現(xiàn)并快速發(fā)展起來。板式家具的生產(chǎn)屬性和家具定制的內(nèi)在邏輯,也讓先進的以數(shù)控化和信息化為基礎的現(xiàn)代生產(chǎn)模式最先在板式家具生產(chǎn)中應用起來。 板式家具生產(chǎn)環(huán)節(jié)雖然不多,主要包括開料、封邊、鉆孔、分揀和包裝入庫,但在大規(guī)模定制形成的巨大差異性生產(chǎn)需求下,需要非常先進和智能的生產(chǎn)管理軟件和硬件。 目前的板式家具生產(chǎn)設備,在數(shù)控化、柔性化、智能化方面逐步提升,帶來生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質量的提高。 首先我們來看一款來自南興裝備的木工柔性生產(chǎn)線,也叫做數(shù)控開料機、孔料機,主要用于定制家具開料,設備集自動貼標、上料、正面鉆孔、開槽、異形加工、銑形和自動出料為一體,可以實現(xiàn)定制家具自動化、智能化和信息化生產(chǎn)。 開料加工中心必須與設計拆單軟件對接,根據(jù)拆單數(shù)據(jù),優(yōu)化排版并生成相應的加工數(shù)據(jù),可以大幅度降低定制家具生產(chǎn)難度和出錯率,提升加工效率。 ▲木工柔性生產(chǎn)線 木工柔性生產(chǎn)線是數(shù)控設備的一種,在板式家具生產(chǎn)設備數(shù)控化的體現(xiàn)中,鉆孔工藝與鉆孔設備的數(shù)控化要求更高。 放在整個家具制造工藝中看,鉆孔技術的要求較高,成本投入較大,鉆孔設備的性能好壞決定了鉆孔的質量,只有精準的孔位才能生產(chǎn)出高品質的家具。 先達的某一新款雙工位數(shù)控六面鉆,采用雙工位協(xié)調(diào)系統(tǒng),充分發(fā)揮機械加工效率,更高效率、更穩(wěn)定、更柔性。效率超越一拖二鉆孔線,可節(jié)省空間,且能夠大量節(jié)省投入成本。 這款多功能數(shù)控六面鉆,在傳統(tǒng)數(shù)控六面鉆的基礎上,新增4面?zhèn)茹姽δ?,可選雙主軸設計。主要應用于家具制造的拉米諾隱形件、側銑功能及天地鉸鏈等工藝。 ▲數(shù)控化六面鉆孔設備 除了單個設備在數(shù)控性、靈活加工性等方面的體現(xiàn)外,板式家具生產(chǎn)較為突出的特點是生產(chǎn)線乃至整個工廠運作的高度智能化。 越來越多的品牌商可以為板式家具工廠提供從設計到生產(chǎn)、從門店到工廠、從前端到后端的各種需求,解決企業(yè)所擔憂的生產(chǎn)瓶頸,成倍降低生產(chǎn)成本,翻番提高生產(chǎn)效率,大幅度減少對人工的依賴。 例如星輝數(shù)控的定制家具柔性智能工廠項目,線上無需技術工人,大幅降低人工成本及管理成本,減少生產(chǎn)錯誤。設備不停機,兩班、多班不間斷生產(chǎn),提高效率產(chǎn)出,從而擴大生產(chǎn)和銷售規(guī)模,提高土地、廠房、設備的投資回報率,使定制家具廠能為消費者提供更高性價比的產(chǎn)品,滿足千家萬戶的個性化定制需求。 ▲板式家具生產(chǎn)的智能工廠 03-2 實木家具設備 實木家具的生產(chǎn)相對來說比較復雜,工序多、流程多、產(chǎn)品標準化程度低,其智能化生產(chǎn)在世界范圍內(nèi)仍是難點,比如復雜的備料工序尚不易實現(xiàn)自動化、智能機器人在輸送及上下料的具體識別方面仍存在一定局限。 但單臺設備的智能化與工序的復合化可以實現(xiàn)木制品的數(shù)字化建模和數(shù)控化加工,完成實木鋸切、刨銑、榫槽、鏤銑等復合工藝,對上述工藝進行靈活組合,可實現(xiàn)柔性化加工。 實木備料是實木家具生產(chǎn)的基礎工序,而拼板則是實木備料的關鍵流程之一,尤其對于實木定制中常出現(xiàn)的大幅面板件,拼板工藝就顯得尤為重要。 傳統(tǒng)拼板工序多,拼板效率低下,質量也沒有保證。燦高推出的全自動高頻拼板生產(chǎn)線在成本控制、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量方面取得進展。1人即可操作整條生產(chǎn)線,并且可行實現(xiàn)單塊長板拼接、多塊短板拼接等。 ▲全自動高頻拼板生產(chǎn)線 砂光是實木生產(chǎn)中非常重要的工藝之一,砂光質量的好壞決定了成品最終呈現(xiàn)質量的好壞。實木砂光的形式有很多種,但采用機械砂光是必然的趨勢,現(xiàn)在很多加工企業(yè)也已經(jīng)開始采用設備來替換部分手工打磨的工作,人工打磨的精細與機械砂光的高效互相彌補,是較好的選擇。 我們來看一款由青島千川木業(yè)設備有限公司打造的新品砂光機。該設備創(chuàng)造性地運用了砂架傾斜技術,此項傾斜交叉紋理打磨技術大大減少了砂帶打磨痕跡,從而提高了板面砂光平整度,使表面更精細更柔和。 ▲砂架傾斜式寬帶砂光機 說完砂光,我們來說噴涂工藝與設備。在家具涂裝領域,人工噴涂的方式也逐漸被自動化涂裝取代,目前常見的涂裝方式有:往復式噴涂、靜電噴涂、滾涂、淋涂等。其中往復式噴涂被稱作高效噴涂的“代言人”,越來越受到工廠的重視。 據(jù)了解,由博碩推出的往復式自動噴涂,一條線8小時可以生產(chǎn)1500平方,針對板式工件,不管是平面還是異型面,都能一次性噴涂四個側邊和一個表面。此外,設備通用性好,一臺設備就可以解決很多產(chǎn)品的涂裝問題,覆蓋家具工廠60%-70%的產(chǎn)品,此設備不但效率高,還具有自動回收收集油漆功能,節(jié)能環(huán)保。 ▲往復式自動噴涂生產(chǎn)線 除了往復式自動噴涂以外,相對傳統(tǒng)的滾涂也取得了長足進步,比如青島林澤推出的柔性化智能輥涂線,與傳統(tǒng)人工涂裝相比,具有省油漆(油漆可回收使用),省人工,高產(chǎn)能(8小時日產(chǎn)能達3000平方),綠色環(huán)保,無VOC排放的獨特優(yōu)勢。 ▲柔性化智能輥涂線 03-3 木門生產(chǎn)設備 木門作為一類家具樣式,由于其結構、生產(chǎn)工藝的特殊性,現(xiàn)如今逐步被獨立出來,形成專業(yè)的木門生產(chǎn)設備與木門生產(chǎn)線。 在家具智能化生產(chǎn)持續(xù)推進的大背景下,木門生產(chǎn)水平得到了快速發(fā)展,也出現(xiàn)了很多專門提供木門生產(chǎn)解決方案的木工機械企業(yè)。 首先來看木工加工的單個設備,數(shù)控化程度較高的是五軸加工中心。這類機床的功能強大,可鋸切、鉆孔、開槽、銑型、木門規(guī)方,通常一次裝夾,就可以完成門板合頁孔、鎖孔、銑型加工等等,不僅加工速度快,而且精度高。說一臺設備搞定一扇門也不為過。 例如原力的五軸加工中心,是以實木行業(yè)特別是以中式家具行業(yè)為重點研發(fā)的一款五軸設備。針對實木家具上的各種異型曲面、復雜線條和特殊造型等加工難題,真正實現(xiàn)了全工藝的覆蓋。無論加工速度,精度和設備的穩(wěn)定性都達到了全球領先水平。 ▲五軸加工中心 單個設備的功能強大,靈活性高,但對于大批量的木門生產(chǎn),需要將不同的設備進行組合與連線,形成木門生產(chǎn)線。 上海舒平是較早推出木門生產(chǎn)線方案的企業(yè),在木門的自動化生產(chǎn)方面做得較為出色。據(jù)了解,舒平精工的全自動木門柔性生產(chǎn)線,一條線可縮減90%的人工,最快15秒下線一樘門。此外,舒平精工打造的節(jié)能型木作智能設備,一天可節(jié)電300度,長久使用將會更加劃算。 << 滑動查看下一張圖片 >> ▲木門加工生產(chǎn)線實拍 04 結語 木工機械設備的發(fā)展離不開科技與時代的進步,在可見的未來,設備的專業(yè)化程度越來越高,在各個領域都將出現(xiàn)領跑者;家具的定制浪潮還在繼續(xù),人們的個性化需求需要更加靈活的生產(chǎn)方案來滿足;單一設備的發(fā)展不足以滿足現(xiàn)狀,整體化的生產(chǎn)方案更具優(yōu)勢;當然,數(shù)控化與信息化是木工設備發(fā)展的必然趨勢,包括板式家具與實木家具在內(nèi)的無人化、智慧型工廠是我們不斷追逐的目標。 來源:魯班園