我國是家具生產、消費和出口大國,木工機械作為家具行業(yè)的基本產業(yè),發(fā)展數(shù)十年,成績喜人。其中凝聚了幾代木工人的心血,從原始的手工作業(yè)到先進的數(shù)控技術,它的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀值得每個木工人探究并熟知。 人類在長期的生產勞動中創(chuàng)造使用了各種木工工具,最早使用的是石斧。 據(jù)歷史記載中國商代和西周時期,已經制成并使用了“商周青銅刀鋸”,距今已有三千多年的歷史。 根生在中國傳統(tǒng)文化中的木工工具既是匠人智慧的結晶,也是現(xiàn)代豐富的寶藏。 圖片來源榫卯APP 國外史料記載最古老的木工機床是古埃及人發(fā)明的弓形車床,人力轉動木材,手持刀具切削。 第一個刀架車床 1777年,英國的米勒發(fā)明了圓鋸機,開始以旋轉方式鋸切木材并在造船廠等處陸續(xù)廣泛使用。1808年,應用蒸汽機操作獲得成功。 第一臺水輪驅動的汽缸鏜床 1791年,“木工機床之父”S.本瑟姆(S. Benthem),開始相繼完成平刨床、銑床、鏤銑機、鉆床等木工機床的發(fā)明。它們的研制成功為數(shù)控機床的研制提供了裝備基礎。 但國內直至20世紀早期,木家具制作仍停留在手工業(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。加工工具大致可以分為六大類,大多是沿襲了中國傳統(tǒng)的木工工具。 改革開放后,國內木工機械也開始萌發(fā)并蓬勃發(fā)展,到2011年我國木工機械行業(yè)總產值超過了意大利,2013年超過了德國?,F(xiàn)如今,我國木工機械呈現(xiàn)了天翻地覆的新面貌: 生產企業(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種木工機械產品 現(xiàn)如今,國產木工機械已經形成完整的產品體系和產業(yè)鏈,在這樣的形勢下,我國木工機械發(fā)展呈現(xiàn)以下幾趨勢。 1、專業(yè)分工更細致 南興僅限生產幾種板式家具機械,青城也只生產幾種實木家具機械,有專做帶鋸機的、干燥機等專業(yè)設備的企業(yè)。木工機械生產正由大而專向專業(yè)化發(fā)展,分工更加明確。 異型門板輥涂 2、產品設計轉向生產線設計 家具需要定制,木工機械產品個性化必須跟上,木工機械產品設計、生產線設計、整廠設計、產品形象設計和企業(yè)形象設計都是走向更高境界的必要因素。 水性UV生產線 3、差異化成生存前提 中國木工機械企業(yè)更迭速度非常快,專利保護難,模仿者難以嚴控,市場的同質化讓許多大企業(yè)苦不堪言,同質化的市場渴望差異化的發(fā)展。 4、智能制造是必然趨勢 隨著信息技術與制造技術的深度融合,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)的同時也迎來了轉型升級、創(chuàng)新發(fā)展的重大機遇。 智能制造下木工生產主要體現(xiàn)為:生產過程中工件不下地,生產數(shù)據(jù)在生產系統(tǒng)動態(tài)傳輸,MES(制造執(zhí)行)系統(tǒng)管理工件的生產流程,工件自動傳輸?shù)郊庸C器,機器自動識別,調用加工技術實施加工、自動分單、包裝與發(fā)貨。 上面描述未免抽象,下面從幾類主要木工機械發(fā)展現(xiàn)狀作簡單整理。 實木家具的智能化生產在世界范圍內仍是難點。尤其是復雜的備料工序尚不易實現(xiàn)自動化和智能化;智能機器人在輸送及上下料的具體識別方面仍然有一定局限;裝夾、定位、夾緊、網(wǎng)絡控制等工序也未能實現(xiàn)智能化。 優(yōu)必選優(yōu)選橫截鋸進行優(yōu)化備料 單臺設備的智能化及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。 近幾年,定制家具發(fā)展迅猛,正快速顛覆企業(yè)傳統(tǒng)的經營模式。目前,幾家龍頭企業(yè),如維尚、頂固、索菲亞、歐派等,已基本實現(xiàn)了工業(yè)4.0模式。 利用智能化制造系統(tǒng),機器人及全自動化立體倉智能物流系統(tǒng),建立全流程自動化、信息化和智能化的生產線,從前端設計到工廠生產,整個過程無縫連接。 定制家具銷售、設計、生產流程 設計圖紙直接傳入信息化系統(tǒng),系統(tǒng)將圖紙自動拆分成單個板件數(shù)據(jù),分撥到各基地生產。從備料開始,每塊板材都有專屬二維碼作為“身份證”,之后經過開料、封邊、打孔、包裝等環(huán)節(jié),直到終端銷售,隨時可追蹤到原板材的所有信息。 SCM異型封邊自動化加工 2013年,我國成功開發(fā)出達到國際先進水平“木門柔性加工生產線”,該生產線是層壓復合門扇的關鍵加工設備,滿足了大規(guī)模定制木門生產要求,創(chuàng)新設計了具有活動工作臺、隨動壓緊、快速測量、均分切割功能的數(shù)控門扇四邊鋸、直線封邊機、數(shù)控木門孔槽加工機、加工中心等主機。 基于條形碼和網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫技術,實現(xiàn)了木門加工信息的自動采集和生產過程的數(shù)字化管理;實現(xiàn)從門扇板坯上料、輸送、定位、鋸切、封邊、五金孔槽加工、表面成型加工、卸料等過程的全自動化控制和柔性化生產,顯著降低了勞動強度和生產成本,大幅提高了生產效率和產品質量。 舒平柔性木門生產線視頻 噴涂裝備的自動化和智能化是發(fā)展趨勢,全自動噴涂生產線包括:油漆處理前期的噴砂、拋光、打磨、除塵等;中期的靜電噴漆或噴粉設備及后期干燥固化設備。主要有輸送機、砂光機、粉塵機、自動噴涂機、冷紅外超聲波流平干燥機、微波流平干燥機、多層立體式干燥房、普通流平干燥機等設備組成。 新型高速往復式噴涂設備噴涂效率可達6m/min,寬幅達到了1300mm,增加了工件單位時間內的通過數(shù)量,另外采用超寬皮帶提升18%油漆回收能力,上漆率也得到大大提高。 迪峰高速噴涂機工作視頻 因為提高了速度,噴漆量也大大提高,因此為保證均勻涂裝和上漆率,利用動態(tài)平衡噴室增壓系統(tǒng),根據(jù)適時工況改變供壓參數(shù),形成穩(wěn)定的空氣流,從而有效抑制漆霧的反彈,保證清潔。 針對目前主流的UV,PU,水性涂裝開發(fā)配套的漆霧過濾系統(tǒng),提高對固體分吸附效率,實現(xiàn)環(huán)保涂裝。實現(xiàn)數(shù)字化人機界面智能控制,具有強大的自我管理能力,實現(xiàn)極簡的人機交互場景,為實現(xiàn)涂裝環(huán)節(jié)智能化生產保駕護航。 針對水性漆的自動噴涂生產線,綜合應用冷紅外超聲波流平干燥技術、微波流平干燥技術和熱風流平干燥技術,可解決水性漆噴涂過程中易發(fā)白、霉變及發(fā)霧等難題。同時,微波還能排出基材在噴涂過程中吸收的多余水分。 |
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