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從當下設備看木工機械的發展現狀與未來趨勢

發布時間:2021-09-18 09:23 瀏覽次數:
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我國是家具生產、消費和出口的大國,木工機械作為家具行業的基本產業,在發展了數十年后,取得喜人成績。從原始的手工業到如今先進的數控技術,一路走來頗為不易,木工機械的發展現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,試圖呈現以家具生產為主的木工機械,在發展過程中的趨勢性特征,以供行業參考。
 
 
01 木工機械的由來與發展
 
國外史料記載的最古老的木工機床是古埃及人發明的弓形車床,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明。它們的研制成功為數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階段,加工方式以傳統木工工具為主,極少出現現代加工設備。
 
 
改革開放后,國內木工機械開始萌發并蓬勃發展?,F如今,我們木工機械的生產企業約1200家,規模以上企業約200家,從業人員近10萬人,工程技術人員6000余人,可提供69品類約1100種木工機械產品。
 
 
02 木工機械的現狀與趨勢
 
現如今,木工機械已經形成完整的產品體系和產業鏈,在這樣的趨勢下,木工機械呈現以下幾個趨勢。
 
02-1 設備的專業分工更加明細
 
木工機械生產正由大而全向專業化發展,像上海舒平的木門生產線在木門機械行業頗具優勢,博碩專做噴涂生產線,燦高專做高頻組框拼板,還有專做帶鋸機、砂光機等專業設備的企業。
 
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的各個環節更加專業化、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的生產需要,從前端到后端的整廠規劃,從設備孤島到生產線的布局,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,家具生產的智能化、生產無人化、紛紛走上木工機械舞臺,國外豪邁、比雅斯,國內的南興、星輝等木工機械品牌都提出了自己的整體化解決方案。木工機械行業正在從設計產品、設計生產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
 
木工機械產品的發展一定要適應定制化家具的發展走向,定制家具的工業化生產已經使家具工業發生了翻天覆地的變化。
 
近些年木工機械產品的迅速變化,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的需要。一個設備或一條生產線能否擁有更加靈活、更加多元、更加智慧的表現,將會顯得越發重要。
 
 
02-4 智能化與數控化是必然趨勢
 
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展的必然趨勢。企業面臨巨大挑戰的同時也迎來轉型升級、創新發展的機會。
 
智能制造下的家具生產主要表現為:生產過程的工件不落地,生產數據的動態傳輸,機器自動識別,自主調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展,并且梳理了其當前現狀和未來趨勢,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設備的發展。
 
03-1 板式家具設備
 
大規模的家具定制,最先在板式家具生產當中得以實現并快速發展起來。板式家具的生產屬性和家具定制的內在邏輯,也讓先進的以數控化和信息化為基礎的現代生產模式最先在板式家具生產中應用起來。
 
板式家具生產環節雖然不多,主要包括開料、封邊、鉆孔、分揀和包裝入庫,但在大規模定制形成的巨大差異性生產需求下,需要非常先進和智能的生產管理軟件和硬件。
 
目前的板式家具生產設備,在數控化、柔性化、智能化方面逐步提升,帶來生產效率、產品質量的提高。
 
 
首先我們來看一款來自南興裝備的木工柔性生產線,也叫做數控開料機、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,可以實現定制家具自動化、智能化和信息化生產。
 
開料加工中心必須與設計拆單軟件對接,根據拆單數據,優化排版并生成相應的加工數據,可以大幅度降低定制家具生產難度和出錯率,提升加工效率。
 
 
木工柔性生產線
 
木工柔性生產線是數控設備的一種,在板式家具生產設備數控化的體現中,鉆孔工藝與鉆孔設備的數控化要求更高。
 
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出高品質的家具。
 
先達的某一新款雙工位數控六面鉆,采用雙工位協調系統,充分發揮機械加工效率,更高效率、更穩定、更柔性。效率超越一拖二鉆孔線,可節省空間,且能夠大量節省投入成本。
 
這款多功能數控六面鉆,在傳統數控六面鉆的基礎上,新增4面側銑功能,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。
 
 
數控化六面鉆孔設備
 
除了單個設備在數控性、靈活加工性等方面的體現外,板式家具生產較為突出的特點是生產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、從門店到工廠、從前端到后端的各種需求,解決企業所擔憂的生產瓶頸,成倍降低生產成本,翻番提高生產效率,大幅度減少對人工的依賴。
 
例如星輝數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,減少生產錯誤。設備不停機,兩班、多班不間斷生產,提高效率產出,從而擴大生產和銷售規模,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品,滿足千家萬戶的個性化定制需求。
 
 
板式家具生產的智能工廠
 
03-2 實木家具設備
 
實木家具的生產相對來說比較復雜,工序多、流程多、產品標準化程度低,其智能化生產在世界范圍內仍是難點,比如復雜的備料工序尚不易實現自動化、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木制品的數字化建模和數控化加工,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,可實現柔性化加工。
 
 
實木備料是實木家具生產的基礎工序,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的大幅面板件,拼板工藝就顯得尤為重要。
 
傳統拼板工序多,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線在成本控制、生產效率和產品質量方面取得進展。1人即可操作整條生產線,并且可行實現單塊長板拼接、多塊短板拼接等。
 
 
全自動高頻拼板生產線
 
砂光是實木生產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,現在很多加工企業也已經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設備有限公司打造的新品砂光機。該設備創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品的涂裝問題,覆蓋家具工廠60%-70%的產品,此設備不但效率高,還具有自動回收收集油漆功能,節能環保。
 
 
往復式自動噴涂生產線
 
除了往復式自動噴涂以外,相對傳統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,與傳統人工涂裝相比,具有省油漆(油漆可回收使用),省人工,高產能(8小時日產能達3000平方),綠色環保,無VOC排放的獨特優勢。
 
 
柔性化智能輥涂線
 
03-3 木門生產設備
 
木門作為一類家具樣式,由于其結構、生產工藝的特殊性,現如今逐步被獨立出來,形成專業的木門生產設備與木門生產線。
 
在家具智能化生產持續推進的大背景下,木門生產水平得到了快速發展,也出現了很多專門提供木門生產解決方案的木工機械企業。
 
 
首先來看木工加工的單個設備,數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,是以實木行業特別是以中式家具行業為重點研發的一款五軸設備。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,真正實現了全工藝的覆蓋。無論加工速度,精度和設備的穩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,需要將不同的設備進行組合與連線,形成木門生產線。
 
上海舒平是較早推出木門生產線方案的企業,在木門的自動化生產方面做得較為出色。據了解,舒平精工的全自動木門柔性生產線,一條線可縮減90%的人工,最快15秒下線一樘門。此外,舒平精工打造的節能型木作智能設備,一天可節電300度,長久使用將會更加劃算。
 
 
 
 
木門加工生產線實拍
 
04 結語
 
木工機械設備的發展離不開科技與時代的進步,在可見的未來,設備的專業化程度越來越高,在各個領域都將出現領跑者;家具的定制浪潮還在繼續,人們的個性化需求需要更加靈活的生產方案來滿足;單一設備的發展不足以滿足現狀,整體化的生產方案更具優勢;當然,數控化與信息化是木工設備發展的必然趨勢,包括板式家具與實木家具在內的無人化、智慧型工廠是我們不斷追逐的目標。
 





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